《提高固井质量技术》PPT课件.ppt

提高固井质量技术,提 纲,一、固井问题预想 二、针对性措施 三、常规工艺措施 四、实例分析 五、结论和认识,一、固井问题预想,固井面临的问题,生产组织问题,套管下入问题,突发事故问题,固井质量问题,套管,返高,附件,顶替,到位,居中,设备,井漏,水泥,闪凝,蹩堵,井底,压稳,上扣,试压,化验,一、固井问题预想,1.生产组织问题,（1）套管 人工岛受海况影响严重，造成开钻停等现象； 运输公司车辆不够； 保管人员粗心造成所发套管型号数量错误； 车辆审批及运输程序太复杂，不够灵活，耽误生 产。 （2）水泥化验 某批次水泥或外加剂性能不稳定； 化验室活太多时，做化验滞后； 固井队送现场清水不及时； 配水做复核不及时。,（3）水泥 受设备条件限制，水泥库每天只混一口井的水泥量， 在活太多时，明显不够； 固井队运输车、储灰罐不足时，压罐，造成水泥库无 法正常工作； 受场地限制，有些井场不能提前摆放立罐。 （4）附件 更改完井方式时，悬挂器无法马上组织到位； 普通封隔器以及遇水封隔器通常在完井讨论会结束后 才能组织；,一、固井问题预想,一、固井问题预想,2.套管下入问题,（1）上扣 丝扣清洗不干净，没有按照要求涂抹锁固脂； 护丝摆放混乱，造成丝扣二次污染； 井队不按操作规程操作，损坏套管丝扣； 由于套管质量问题，导致起出套管。 （2）居中 井径不规则，居中困难； 井斜较大，偏心严重； 扶正器选型及加法不合理； 井队不执行固井设计，造成扶正器下入数量不够。,（3）到位 套管遇卡，未下到设计井深 附件未按照要求安放 浮箍浮鞋堵死 套管脱扣或挤毁 （4）试压 套管泄漏 套管头密封不严,一、固井问题预想,一、固井问题预想,3.固井质量问题,（1）顶替效率差 （2）压稳困难 （3）返高不够 （4）人工井底不足 （5）漏封油层,一、固井问题预想,4.突发事故问题,（1）蹩堵 井塌； 砂堵； 高粘度钻井液或过厚的泥饼； 固井过程中突然蹩泵。 （2）井漏 环空蹩堵，导致井漏； 施工过程中发生井漏。,一、固井问题预想,（3）设备问题 固井过程中水泥车发生故障，入井水泥被迫循环出 井，导致施工中断； 浮箍浮鞋失灵，造成无法放空，蹩压候凝 （4）闪凝 某一段水泥浆密度过高； 对地下温度估计错误，实际温度比预计高； 缓凝剂加量不足或混合不匀； 高渗透井段水泥浆失水严重； 施工中断，造成井内水泥浆静止时间过长。,提 纲,一、固井问题预想 二、针对性措施 三、常规工艺措施 四、实例分析 五、结论和认识,二、针对性措施,1.生产组织方面 （1）材料组织与管理 水泥准备 水泥浆体系确定：根据钻井情况、垂深、油气显示、钻井区块等因素决定水泥浆体系； 干混化验：确定了一口井的水泥浆体系以后，组织水泥库进行干混，然后通知固井队向化验室提供现场清水及化验条件，根据稠化时间确定该水泥浆体系是否适合。,配方试验：根据水泥浆性能要求和外加剂系列的使用经验，通过试验来确定缓凝剂的加量比例。配方试验应把固井作业规定的项目全部做齐，包括稠化时间、失水、游离液、流动度、水泥石强度及污染实验。 复核化验：根据配方试验准备固井药水，全部材料重新取样，做复查实验。 注意：实验温度很重要：偏高，施工后水泥浆出现超缓凝；偏低，施工时间不够。,二、针对性措施,二、针对性措施,材料上井：建设项目部根据生产动态，及时办理相关业务的手续和料单，强化开钻和施工过程中的生产协调和准备工作，超前组织好钻井物资和人员到位。尤其是人工岛以及堡古2首钢工业辖区内，套管、水泥和各种附件、工具，提前组织到现场，避免因天气原因或复杂地方关系造成的停等。 钻井设计决定材料的品种、规格、型号； 现场钻井实况决定数量和上井时间。,二、针对性措施,到井检查：甲供物资到井后，由井队进行检查、验收，内容包括： 丈量套管长度，检查套管型号、规格与设计符合情况，本体、丝扣完好情况，通径情况； 检查工具型号、规格及数量，与套管连接配合； 检查附件的型号、规格、数量； 油井水泥数量。,二、针对性措施,信息反馈：井队及时把甲供物资检查、验收情况反馈到项目部，以便出现问题得到补救，不影响生产。 余料处理：固井结束后，井队统计余料情况，并把统计结果反馈到项目部，然后对剩余料进行倒井或回收。,（2）施工组织 现场协作会：各次完钻井深前召开，内容包括： 录井队介绍本井的地层、岩性及油气显示情况； 井队提供定向井测得井底静止温度、电测井底循环温度和出口温度； 商讨固井初步方案； 安排现场固井准备工作； 对固井队设备、水泥化验及固井设计作要求； 安排固井作业日程。,二、针对性措施,固井施工方案讨论会：针对复杂压力系统、复杂井况、小间隙、长封固段、大斜度和深井油层固井，按照“一井一策”的思路，召开固井施工方案讨论会。 井队介绍本井基本情况及下步井眼准备措施； 固井队汇报固井准备情况、固井设计及固井要求； 甲方明确责任和要求，制定井眼准备、下套管、固井施工等方面的针对性措施； 建设项目部以书面指令的形式将措施下发到监督中心、固井队和钻井队； 现场监督和固井队技术人员具体督促落实，重点井钻井监督(工程)科室长进行把关。,固井协调会：固井作业施工前召开，内容包括： 钻井队介绍下套管、开泵、循环情况； 固井队介绍固井程序、固井数据、水泥化验、岗位分配、施工中的注意事项； 项目部、监督中心技术人员制定施工总指挥，向各施工单位提作业要求； 会后，钻井队和固井队组织召开班组会议，对个岗位作要求，责任落实到人。,总结会：固井施工结束召开，内容包括： 核对施工数据； 项目部、监督中心技术人员对作业过程进行点评，替出改进要求； 对后续工作作出安排，如测声幅时间、探水泥塞、钻水泥塞要求等等；,二、针对性措施,（1）提高顶替效率 大排量循环洗井冲刷掉虚泥饼，稠浆携砂，使井 眼通畅、干净； 使用套管扶正器提高套管居中度，如果有大肚子 井眼时，加入旋流发生器； 调整钻井液性能，达到固井设计要求； 如果钻井液密度较高时，在固井之前打入性能 较好的前导浆； 使用驱油效果较好的冲洗液； 在井壁稳定和压稳允许的条件下，加大紊流接触 时间； 提高水泥浆返速，使之达到紊流状态，一般以 1.2-1.5m/s为宜，最低不能低于0.8m/s； 钻井液与顶替液之间形成密度差。,2.固井工艺方面,（2）水泥浆在注替和候凝期间的压稳技术措施 打重帽 设计好水泥浆密度； 采用双凝或三凝水泥浆； 速凝封主力油层，缓凝实现环空压稳； 缩短水泥浆稠化时间； 加大速凝、缓凝水泥浆稠化时间差； 优选含有膨胀剂和防窜剂的水泥浆体系； 复杂压力系统的井，加管外封隔器； 环空加压,二、针对性措施,二、针对性措施,（3）提高水泥返高的固井工艺技术 采用低密度固井技术； 采用单级双封固井技术； 回接固井中采用穿鞋带帽固井技术； 双级或多级固井技术； 先期完成法，潜山井常用的完井方法； 管外封隔器隔开漏层。,（4）解决人工井底不够措施 钻井口袋问题要求常规井至少40米，深井大位移井至 少45米； 钻井队根据实际钻井口袋，阻位尽可能下调； 加强对固井队流量计管理，确保流量计计量准确，能 够碰压； 引进了优质后置液，有效的解决了泥浆固井沉淀和水 泥污染问题； 如果钻井液密度较低时，配置一罐粘度高悬浮性较好 的钻井液作为顶替液； 缩短候凝时间，24小时测声幅。,二、针对性措施,2.套管安全下入方面,（1）井眼准备 下套管前通井，通井钻具至少保持双扶正器加一柱钻铤，采用大排量洗井，并要求洗井不少于两周，彻底清除井眼内的沉砂以及井壁上的泥饼。尤其是大斜度井和水平井，下套管之前的循环洗井显得尤为重要，只有彻底清除井眼底边的沉砂及岩屑，才能保证套管顺利下至设计井深； 根据井下情况，适当调整钻井液性能，起钻前在裸眼段打好封闭； 从通井循环结束后起钻开始至下套管到达设计井深这段时间，保证井下泥浆性能稳定，要求不产生井涌、井漏、保持井壁的稳定性。,二、针对性措施,（2）下套管措施 下套管前要校正井口，使天车、转盘、井口在一条直线上，保证不易错扣； 正确的选用、科学的加放扶正器； 下套管期间，套管螺纹按要求涂好密封脂，严格控制套管下放速度，严禁猛提猛放,特别是在井斜大和狗腿度严重处，每10根套管灌满一次泥浆，保证灌满； 如井口套管多次错扣，井下套管静止时间较长，应先活动井下套管，再换一根套管对扣； 下套管过程中发现井漏、井塌等现象时应起出套管，下钻处理，井下情况正常后再下套管。如套管已下到设计深度，要根据漏失层位的深度决定是否固井或起出套管； 对于深井，下套管时可以进行分段循环，破除钻井液结构力，每次开泵要先小后大逐渐至正常。,二、针对性措施,4.突发事故预防方面,（1）加强对仪器、设备的保养和校正，水泥车要定期进行检查、检修，避免在施工过程中发生故障； （2）固井设计做好应急预案； （3）密度控制在0.02之内，以免由于密度过高影响稠化时间，造成闪凝； （4）流量计是固井施工过程中的重要仪器，固井队一定要经常对其进行标定，防止流量计不准导致留塞或替空。 （5）固井施工替浆过程中，大泵出现故障或者后期施工压力过高，需要固井水泥车顶替，井队必须备有足够的水源。,提 纲,一、固井问题预想 二、针对性措施 三、常规工艺措施 四、实例分析 五、结论和认识,三、常规工艺措施,1.井眼准备 （1）电测完通井，采用双扶钻具组合对起钻遇阻、缩径段和狗腿度比较大的井段反复划眼和短起下； （2）通井到底后，大排量洗井至少两周，循环的过程中，转动钻具，扰动砂子，观察返浆情况，确保无漏失 ； （3）短起下至上层技套； （4）采用20方120S稠浆携砂，做好井眼清洁； （5）起钻前，裸眼段打好封闭，提高泥浆的润滑性 。,三、常规工艺措施,2.下套管措施 （1）下套管前，所有入井管柱必须检查、通径、丈量、编号。所有附件、工具必须检查、合扣，保证灵活完好； （2）下套管期间，套管螺纹按要求涂好密封脂，严格控制套管下放速度； （3）按照固井设计加放扶正器； （4）出技套之前，需小排量顶通，将环空老浆循环出来，减小压耗 ； （5）套管下完后，先小排量顶通循环一个迟到时间，逐步加大排量循环，循环时密切注意泵压变化，注意防漏、防止环空蹩堵。,三、常规工艺措施,3.固井工艺 （1）固井前必须对泥浆性能进行适当的调整，达到固井要求； 固井对钻井液性能要求为：低失水、强抑制能力，低粘度、切力，高悬浮、携砂能力，优质泥饼、优良流变性。 （2）固井施工的过程中严格控制水泥浆密度； （3）施工中，在安全（设备、井眼）条件下，应使用最大泵入排量； （4）碰压后，放回水如果正常，则环空加压；若不正常，则管内加压。,三、常规工艺措施,4.措施落实 （1）钻井队根据协作会要求认真落实通井的钻具组合、洗井排量、稠浆携砂、短起下钻等措施，为后期下套管、固井提供一个良好的井眼环境； （2）固井技术人员必须要从钻井队下套管前最后一次通井过程中就要上井驻井，确保协作会措施能够现场落实； （3）设计人员必须参与现场施工, 施工时要严格执行设计,做到“一人一井”； （4）现场监督具体督促落实，重点井钻井监督(工程)科室长进行把关。,提 纲,一、固井问题预想 二、针对性措施 三、常规工艺措施 四、典型实例分析 五、结论和认识,四、典型实例分析,实例：高66X1井固井质量分析,1、基本情况,四、典型实例分析,2、固井难点 （1）压力系统复杂，油气显示层多，压稳困难； （2）井径不规则，形成“糖葫芦”和“大肚子”井眼，容易 形成环空蹩堵，严重影响水泥浆顶替效率； （3）钻井液性能差，导致形成大量虚泥饼。 3、主要技术措施 （1）井眼准备 使用双扶通井； 洗井排量2.4方/分，循环时间2周半； 使用20方粘度110S的稠浆携砂； 短起下至上层技套； 起钻前打好封闭。,四、典型实例分析,（2）下套管措施 采用不同厂家的浮箍浮鞋，两个浮箍加一只浮鞋； 扶正器加法：阻位至3780米一刚一弹模式一根套管 加一只，至返高一根套管加一只弹性扶正器； 分别在4275，4200，4150，4130，4095，3890大肚 子井眼段加入6只旋流发生器； 套管下完后，先小排量顶通循环一个迟到时间，逐步加大排量 至2.4方/分。 （3）固井工艺 固井前泥浆性能：,四、典型实例分析,水泥浆性能：从水泥稠化曲线可知，速、缓凝水泥的稠化方式接近于直角稠化，且速凝水泥稠化时间为144min，缓凝水泥为209min，满足固井施工要求。,速凝水泥浆稠化曲线,缓凝水泥浆稠化曲线,四、典型实例分析,前置液优化：因为前置液具有较高的流动性，易达到紊流，并且还具有很强的冲洗和去污能力。由于该井在处理事故及下套管期间混油，普通冲洗液难以达到洗油效果，前置液采用清水3m3+YJC驱油冲洗液3m3+缓凝药液6m3，增加了紊流接触时间，提高了顶替效率。,四、典型实例分析,压稳措施： 采用双凝水泥浆，当下部水泥浆候凝过程中发生失重现象时，上部水泥浆尚处于流动状态，可以保持有效的液柱压力，使水泥浆自下而上凝结，大大降低水泥失重引起的高压气流形成的气窜通道。 环空加压候凝,固井完成后，迅速关井进行环空加压，可弥补水泥浆失重造成的压力损失。,四、典型实例分析,优化替浆排量：综合考虑地层破裂压力、钻井时最大循环排量和泥浆泵的能力，尤其该井大肚子井段较多，替浆时返速过快，冲刷井壁严重，可能会造成蹩泵。为了在替浆的过程中达到紊流流态，前置液通过主力油层段的上返速度为1.2m/s，从而确定替浆排量为2.4方/分，通过油层段以后，控制泵压15Mpa，有效的提高了顶替效率。,四、典型实例分析,固井施工情况：,四、典型实例分析,4、固井结果：通过CBL和VDL测井结果表明，两界面水泥胶结良好，可以有效封隔油、气、水层。 试油结果：高66X1井在沙河街组沙三三段试油获得自喷高产油流，采用4毫米油嘴放喷生产，日产原油51.4方 。,提 纲,一、固井问题预想 二、针对性措施 三、常规工艺措施 四、典型实例分析 五、结论和认识,五、结论和认识,1、提高固井质量意识。固井质量、百年大计，是钻井工程的最后一道工序，