固井工藝程序綜述

1、12345 圖圖7-1 7-1 單根套管示意圖單根套管示意圖11接箍接箍 22套管本體套管本體678（a a） （b b） （c c） （d d） （e e）圖圖7-2 7-2 注水泥工藝流程示意圖注水泥工藝流程示意圖（a a）循環(huán)鉆井液）循環(huán)鉆井液 （b b）注隔離液和水泥漿）注隔離液和水泥漿 （c c）替漿）替漿 （d d）替漿）替漿 （e e）碰壓）碰壓11壓力表壓力表 22上膠塞上膠塞 33下膠塞下膠塞 44鉆井液鉆井液 55浮箍浮箍 66引鞋引鞋77水泥漿水泥漿 88隔離液隔離液 99鉆井液鉆井液9101112131415161718192021ibooePPP2223ZPmo009

2、8. 02425)1 (nswnLHH鉆井液鹽水HnHLswnnLnHHH)(260ibP)(0098. 0LnibHHP（0HHL） （HLHHB） 27（0HHL） （HLHHB） HPmoe0098. 0HPmoe0098. 0)(0098. 0HHPmnLnoe28（a a）全掏空）全掏空 （b b）非全掏空）非全掏空圖圖7-3 7-3 有效外擠壓力對比示意圖有效外擠壓力對比示意圖11外壓力外壓力 22支撐內壓力支撐內壓力 33有效外壓力有效外壓力293031HPPnsi0098. 032BnfsHP)(0098. 033HHPPoBopi0098. 0)0098. 0()(10115

3、.14/HHpiBePP34HPswob0098. 035HPPswnsie)(0098. 0HHPPoswoopie)(0098. 0)0098. 0(HePPswHHpiB0098. 0/)(10115. 1436 （a） （b） （c）圖圖7-4 7-4 有效內壓力對比示意圖有效內壓力對比示意圖（a a）表層或技術套管）表層或技術套管 （b b）油井油層套管）油井油層套管 （c c）氣井油層套管）氣井油層套管11內壓力內壓力 22支撐外壓力支撐外壓力 33有效內壓力有效內壓力swnswosw曲線曲線3738W39kiikLqT1kibikLqT1FbqBq smFB140fTqLT100

4、0/41HT42圖圖7-5 7-5 套管軸向拉力沿井深分布示意圖套管軸向拉力沿井深分布示意圖 1-1-不考慮浮力不考慮浮力 2-2-考慮浮力考慮浮力43ALEDTbd6101802Z(+) Z(-)max44454647484950515253545556575859DLYDLUDLAPppjpj14. 014. 05 . 0283. 1095. 059. 0pjpjUAP095. 0606122221zrrttzc22222szrrttz62122ststszsz63122ststszsz12346465ATz10ATss10sszTT66tdPccct2tdPccs267ATz10ATss

5、10tdPccct2tdPccs21)()()(22cccccssPPPTTTTsszTTcccstPP122ststszsz68csscccPKTTTTPP2143121)()()(22cccccssPPPTTTT69套管類型套管類型抗擠設計安全系數抗擠設計安全系數Sc抗內壓設計安全系抗內壓設計安全系數數Sb抗拉設計安全系數抗拉設計安全系數St表層套管表層套管 1.01.1 1.11.2 1.61.8技術套管技術套管 1.01.125 1.11.33 1.62.0生產套管生產套管 1.01.2 1.11.4 1.61.97071 （a a） （b b） （c c）圖圖7-8 7-8 套管柱強

6、度設計示意圖套管柱強度設計示意圖 （a a）抗擠設計）抗擠設計 （b b）抗拉設計）抗拉設計 （c c）復合套管柱）復合套管柱11外載外載 22設計外載設計外載 33套管強度套管強度727374coeodSPP)1 (nswnLZZoeP有效外擠壓力有效外擠壓力75odccPP 76 圖圖7-9 7-9 套管柱抗擠設計圖套管柱抗擠設計圖7778tdTST dtTT 79808182)(3374125. 1*30. 1*0098. 035.492mH3500m3300m833500m3300m843500m3300m水泥面2800m85222221431sscccTTTTPP水泥面水泥面水泥面M

7、Pa75.47306625921306625943135.492)(311. 12800*30. 1*0098. 075.47安全水泥面Sc3500m3300m水泥面2800m863500m3300m水泥面2800m2300m873500m3300m水泥面2800m2300m883500m3300m水泥面2800m2300m)(2019)5 .43124.95(8 . 123543869. 01111mTSPqLinnTjiii2000m893500m3300m水泥面2800m2300m300m90919293949596級別級別類類 型型備注備注普通型普通型中抗硫酸鹽型中抗硫酸鹽型高抗硫酸鹽

8、型高抗硫酸鹽型A普通水泥普通水泥B抗硫水泥抗硫水泥C具有高早期強度具有高早期強度D適于中溫條件適于中溫條件E適于高溫條件適于高溫條件F適于超高溫條件適于超高溫條件G基本油井水泥基本油井水泥H基本油井水泥基本油井水泥9899100101102103104105106mmcwwc)1 (107108稠度時間109110111112113114115116117118119120等于等于1（即（即100%）時，水泥漿全部頂替走了鉆井液；）時，水泥漿全部頂替走了鉆井液；當當小于小于1時鉆井液沒有被水泥漿完全替走，稱為發(fā)生了鉆井液時鉆井液沒有被水泥漿完全替走，稱為發(fā)生了鉆井液竄槽；竄槽；值越大，頂替效率

9、越高。值越大，頂替效率越高。 為提高頂替效率，所采取的主要措施有：為提高頂替效率，所采取的主要措施有：加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度、加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度、注水泥時活動套管、注水泥時活動套管、采用紊流或塞流流態(tài)注水泥、采用紊流或塞流流態(tài)注水泥、采用前置液、采用前置液、注水泥前調整鉆井液性能、注水泥前調整鉆井液性能、增加紊流接觸時間等。增加紊流接觸時間等。 121122dDLP0412304LP在水泥漿頂替鉆井液的過程中，水泥漿在寬間隙處頂替鉆井液在水泥漿頂替鉆井液的過程中，水泥漿在寬間隙處頂替鉆井液的速度快一些，而在窄間隙處的頂替速度則較慢，導致寬窄間的速度快一些，而在窄間隙

10、處的頂替速度則較慢，導致寬窄間隙水泥漿返高不一致。若套管偏心嚴重，則可能出現窄間隙的隙水泥漿返高不一致。若套管偏心嚴重，則可能出現窄間隙的鉆井液根本不能被頂走而滯留在原處的鉆井液根本不能被頂走而滯留在原處的竄槽竄槽現象?，F象。 因此要盡量降低套管在井眼中的偏心程度。目前所采取的措因此要盡量降低套管在井眼中的偏心程度。目前所采取的措施是在套管上安裝施是在套管上安裝套管扶正器套管扶正器。 124結論：一般認為旋轉效果較好；上下活動套管可能在上提套管結論：一般認為旋轉效果較好；上下活動套管可能在上提套管后發(fā)生卡套管從而使套管不能下放到設計放置，給安裝井口造后發(fā)生卡套管從而使套管不能下放到設計放置，給

11、安裝井口造成困難。成困難。125 （a a） （b b） （c c）圖圖7-16 7-16 旋轉套管提高頂替效率示意圖旋轉套管提高頂替效率示意圖（a a）套管不動）套管不動 （b b）套管開始轉動）套管開始轉動 （c c）鉆井液將被替完）鉆井液將被替完11井眼井眼 22套管套管 33流動的水泥漿流動的水泥漿 44鉆井液鉆井液126127 （a a） （b b） （c c）圖圖7-17 7-17 不同流態(tài)時流速分布示意圖不同流態(tài)時流速分布示意圖（a a）塞流）塞流 （b b）層流）層流 （c c）紊流）紊流128層流塞流紊流129結論：只要井下條件許可（不會壓漏地層），人們首選紊流頂結論：只要井

12、下條件許可（不會壓漏地層），人們首選紊流頂替。替。 130131132133134135136137138139140141142143slpslaslVVVnichislaHDDV122)(4100001ppslpHDV2140000144slccslslcVmVmW11cwmWW145kipiydLDKV12410000146147100300lg096. 2nnK511511. 0300148nnnchnnnKDDVN3121200)(101223Re149nNc13703470RennchncDDnnKnV221)(482 . 1)13703470(01. 0cchcVDDQ)(2000322150151152153154155156157158159圖圖7-18 7-18 井溫測井示意圖圖井溫測井示意圖圖160161162163井段井段B B的相對聲幅大于的相對聲幅大于30%30%，為不，為不合格井段合格井段圖圖7-20 7-20 聲幅測井曲線示意圖聲幅測井曲線示