QSHS0014-2006川东北天然气井固井技术规范

IICS75020E13备案号中国石油化工集团公司企业标准Q/SHQ/SHS00142006川东北天然气井固井技术规范CEMENTINGSPECIFICATIONFORGASWELLINTHENORTEEASTOFSICHUAN试行20060818发布20060818实施中国石油化工集团公司发布前言本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C和附录D为资料性附录。本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出。本标准由中国石油化工集团公司油田企业经营管理部归口。本标准起草单位中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所。本标准参加起草单位胜利油田钻井研究院。本标准主要起草人丁士东、周仕明、桑来玉、陈雷、韩卫华、张克坚。3川东北天然气井固井技术规范1范围本标准规定了川东北天然气井固井施工队伍资质和设备配备要求、作业准备、工程设计、作业程序、固井质量评价、固井监督程序以及特殊工艺固井技术的主要内容和技术要点。本标准适用于川东北地区天然气井固井作业施工，南方海相其它探区天然气井固井也可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT19139油井水泥试验方法SYT5322套管柱强度设计推荐方法SYT5334套管扶正器安装间距计算方法SYT5412下套管作业规程SYT5467套管柱试压规范SYT5480注水泥流变性设计SYT5724套管串结构设计SYT6426钻井井控技术规程SYT6592固井质量评价方法3队伍资质、人员和设备配备要求31队伍资质承担川东北地区固井施工的固井队应达到中国石化集团规定的甲级固井队资质。32设备承担川东北地区固井的基本设备要求见附录A。4固井作备41资料收集固井作业前，应按表1、表2要求收集资料，现场收集检查参见附录B。表1固井作业基础资料序号名称内容1描述作业地域、井号、井型、井别、钻机型号、钻机编号等2地质资料地层岩性、地层压力、地层破裂压力、地层渗透率、油/气/水层分布及特征等3井身结构套管钢级、尺寸、壁厚、扣型、机械性能、下深、封固段、附件位置等4电测资料井径、井斜、井温等5钻井资料漏失、垮塌与缩径等复杂情况描述，钻井参数、钻井液性能、地层破裂压力试验等6其它资料表2固井设备与工具资料序号名称内容1钻井泵型号、缸套直径、额定工作压力、排量及上水效率等2高压管线尺寸、额定工作压力、试压情况等3水泥车型号、额定工作压力与排量等4灰罐容量、压力、下灰速度等5压风机额定工作压力、排量等6计量仪表精度、量程等7井控组件组合形式、压力级别、闸板尺寸、控制系统等8其它资料442固井协调会下套管通井前，召开固井协调会，参加人员包括钻井、固井、地质、钻井液、工具等旋工队伍的管理和技术人员以及工程和地质监督，主要内容包括A了解地质、工程、油气水及特殊地层情况B提出固井要求，商讨固井方案；C进行组织分工，明确各方职责，协调解决问题；D检查钻井设备、固井设备、工具、送井套管及附件等准备情况，对存在的问题提出整改意见E检查井眼准备情况，并对存在的问题提出整改意见和措施；F检查水泥浆分析化验和材料准备情况；G安排固井日程及准备工作；H会后，整理成会议纪要，填好表格，列会人员签字，每家一份。43准备井眼431高压气井，下套管前应压稳，控制气上窜速度小于10MH。432套管与井眼环空间隙不小于19MM，若不满足必要时应采取扩眼等相应措施。433对固井过程中可能漏失的井，应先试漏、堵漏，试压合格后方可以下套管。434下套管前，应用原钴具对不规则井段井径或气层、重点封固井段认真划眼通井；对于斜井段和水平段宣短起下并分段循环处理钻井液，充分冲洗岩屑，清除岩屑床。4，35下套管前，钻井液API滤失量一般应小于5ML，泥饼厚度应小于05MM，泥饼摩阻系数一般应小于01；对于深井超深井，高温高压失水应符合设计要求。436下套管前通井，应用钻井时最大排量洗井，确保井眼清洁，井下稳定。437注水泥前，钻井液性能应保持良好、稳定；改善钻井液流变性能，降低钻井液屈服值若钻井液密度小于13GCM3，屈服值宜小于5PA；若密度在13GCM318GCM3之间，屈服值宜小于8PA若密度大于18GCM3，则屈服值宜小于15PA。438混油钻井液在注水泥前应进行乳化处理。439进出口钻井液密度差应小于002GCM3。44设备441井架安全校核下套管作业前应对钻机井架及底座的承载能力进行检查和计算。442井控设备下套管前，防喷器闸板芯子尺寸应与套管配套，并按SYT6426的规定试压。443提升、动力系统下套管和固井作业前应对提升系统及动力系统进行检查保养。444循环系统固井作业前应对钻井泵、循环罐、循环管线、水龙头等循环系统进行检查保养；连接各钻井液罐的闸门应灵活可靠；实测各钻井泵的上水效率。445仪器仪表下套管和固井作业前应对所有钻井仪器仪表进行认真仔细的检查保养，保证完好。446配注系统固井前应对供水车、压风机、配浆车、批混车、注浆车、管线、闸门、流量计等仪器设备进行全面检查，保证满足连续施工的要求。45套管、工具及附件准备451应按SYT5412要求对送井套管逐项进行检查；452下套管前将套管附件及固井工具、下套管工具按设计要求规格与数量送井，现场检查、登记；453按设计要求准备好套管螺纹密封脂等；5454下套管前，应完成固井工具和套管附件的检查、尺寸测量、草图绘制、连接及试压等工作；455应对吊钳、吊卡等下套管工具及循环接头、灌浆管线等工具进行认真检查，确保灵活、可靠；456钻井、地质和固井工程师共同编制入井管串表；管串排定后，应在套管接箍上标明入井编号，对要加扶正器的套管，在距公扣1M处注明扶正器和类型。46固井材料准备461下套管前，应根据固井设计，取现场水、水泥及外加剂，做好水泥浆、前置液性能实验工作，性能达到设计要求；做好水泥浆相容性实验；462装水泥前，应将储灰罐清扫干净；463在准备配浆水前，应将所有的储水装置清洗干净，且具有防雨淋功能；464井场储备水泥存放超过20天，应倒罐一次以上；465注水泥前，配好配浆水，混配好水泥样，并进行大样复查实验；4，66现场配制的配浆水超过3天，应进行二次大样复查实验467注水泥前，应根据固井设计要求，配制好前置液。47顶替液准备应按固井设计要求的性能、数量准备顶替液。48其它准备工作固井车辆及人员应按固井协调会要求提前到达井场。5固井设计51固井设计格式固井施工设计格式见附录C。52固井设计审核与审批521每次固井施工包括打水泥塞、挤水泥都应有固井施工设计。522固井施工设计由周井施工单位或者由油公司委托的有资质的单位完成。523，固井施工设计由油公司或油公司委托授权的单位负责审核。524固井施工设计由油公司负责审批。53套管串结构与扶正器设计531套管串结构设计根据外载条件和油气水特性进行套管串结构设计，设计方法按SYT5724标准执行。532套管串强度校核根据气井实际井况进行套管串强度抗外挤、抗内压、抗拉校核，套管串强度校核按SYT5322的方法计算。533套管附件要求A应根据井深、钻井液密度、井底温度、回压值、井斜等因素选定引鞋浮鞋与浮箍；B材质及本体机械强度应不低于所连接的套管C需要钻穿的内部构件应采用可钻材料制成D套管串应提供两道或两道以上的防回压装置；E人工井底以上应采用气密性套管变扣短节F阻流环距离浮鞋宜不低于两根套管，深井应适当增加间距；G引鞋浮鞋下深应尽可能靠近井底。534扶正器安放应根据实际测井井径情况确定扶正器类型和加量A应根据井眼一套管组合类型、井斜、方位数据合理选择和安放套管扶正器；B弹性扶正器满足API规范要求，刚性扶正器外径应小于上层套管通径和钻头直径；B套管扶正器安装间距设计方法按SYT5334进行。654前置液设计前置液包括冲洗液和隔离液两种。541冲洗液性能要求冲洗液性能和使用标准应符合以下要求A具有较低的基液密度，密度10GCM3110GCM3，流变性接近牛顿流体；B对泥饼具有较强的浸透力C能降低钻井液粘度、切力，稀释性能好，冲刷井壁、套管效果好；D对钻井液中油基成份具有润湿反转作用；E与钻井液、隔离液及水泥浆有良好的相容性，不发生闪凝、增稠现象；F不腐蚀套管；G具有较低的紊流临界返速，紊流临界返速03MS05MS。54，2隔离液性能要求隔离液性能和使用标准应符合以下要求，A密度可调节，宜大于钻井液密度而小于水泥浆密度，密度差在012GCM3036GCM3B在循环温度下，控制隔离液T泥浆_T隔离液T水泥浆的范围内；C在井底循环温度、API滤失量应低于250MLD相容性试验稠化时间不短于水泥浆稠比时间；E高温条件下的沉降稳定性好，上下密度差应不大于003GCM3。543前置液用量在不造成油气水侵和地层坍塌的原则下，尽可能多打前置液，一般占环空高度300M500M。55水泥浆设计水泥浆性能要求见表3，对特殊井和特殊地层的水泥浆性能；需要进行方案讨论后确定56水泥浆性能实验561水泥浆性能实验及其要求水泥浆性能实验按GBT19139执行。试验主要内容应包括水泥浆稠化时间、滤失量、抗压强度、流变性能、自由水、防气窜能力预测等。562水泥浆试验温度水泥浆试验温度以施工过程中水泥浆可能遇到的最高温度为依据，可以根据具4本隋况采用以下方法之一确定。表3水泥浆性能要求项目表层技术尾管气层盐层API失水（BHCT69MPA30MIN）/ML10050505012小时抗压强度（BHCT（20）MPA）/MPA7724小时抗压强度（BHCT（20）MPA）/MPA351414141424小时水泥柱顶部强度/MPA7稠化时间（30BC）/MIN比施工时间附加30603060609060906090稠化过度时间（30100BC）/MIN15自由液000沉降稳定性（BJ实验法）G/CM3002002002注1挤水泥和打水泥赛水泥浆性能指标不低于油层套管指标；注2技术套管要封固气层，按气层水泥浆性能指标要求；注3“”表示不作要求；注4如出现分类交叉，水泥浆应分别达到项目性能要求。A）实测法实测井下循环温度TC或静止温度TS；B）经验推算法71）井底静止温度计算TS的计算方法TS地面平均温度（）地区地温梯度（/M）套管鞋深度（M）（1）其中地面平均温度为地表以下100M处恒温层的温度。2）注水泥循环温度TC的经验计算公式当74TS212和151/100M地区地温梯度GT445/100M时，推荐用下列1经验公式计算TC506805GT134201222GTTS（2）当不满足上述条件时，可采用下列公式计算2TC钻井液循环出口温度（）套管鞋深度（M）/168M/（3）其中钻井液循环出口温度取钻井液循环1至1周时的出口温度。563各层套棺固井的实验项目各层套棺固井需作的实验项目见表4。564密度根据地层破裂压力、地层孔隙压力、水泥浆封固段长凳确定水泥浆密度，水泥浆密度应至少比同井使用的钻井也密度高01G/CM302G/CM3565流变学设计在固井设计中英进行注水泥流变学设计，按SY/T5480执行A）以不压漏地层为注水泥与替浆排量选择的原则；B）合理调整钻井液、前置液、水泥浆之间密度、流变参数关系，以达到提高顶替效率目的；C）根据井眼于设备情况确定合理的注替排量，水泥浆流态宜按紊流设计，如水泥浆不能实现紊流顶替，应改善流变形，根据井内情况选择合适的流态，使施工排量接近紊流，或推荐采用紊流塞流符合方式顶替。D）设计的注替排量不超过设备泵入能力。表4各层固井水泥浆实验项目项目表层技术尾管气层盐层水泥浆密度API失水（BHCT69MPA30MIN）水泥浆流变性试验12小时抗压强度（BHST）24小时抗压强度（BHST21MPA）48小时抗压强度（BHST21MPA）24/48小时水泥柱顶部轻度稠化时间（100BC）自由液沉降稳定性（BJ实验法）防气窜能力预测注1“”为应做的实验项目注2“”表示使用低密度水泥浆固井需做实验项目注3“”表示不作要求的实验项目。566防气窜性能评价水泥浆防气窜能力与水泥浆失水、稠化过渡时间有关，推荐采用水泥浆性能系数法（SPN）来评价水泥浆体系防气窜能力。SPN计算方法为830TAPISN301（失水（4）式中API失水ML/30MIN69MPAT100稠化试验稠度到100BC的时间MIN；T30稠化试验稠度到30BC的时间MIN。一般评价标准SPN值为13时，防气窜能力好；SPN值为36时，防气窜能力中等；SPN值大于6时，防气窜能力差。57水泥浆量的设计571井径的确定测井井径曲线宜采用双臂以上的井径。读井径时，读点间隔最大不超过20M，井径变化剧烈井段，读点间距不超过5M。572水泥浆量应为套管外环空容积、水泥塞、口袋容积及附加量之和。573水泥塞长度的确定水泥塞的长度一般在20M50M，浅井取低值，深井取高值。574附加量的确定水泥浆附加量要根据现场具体情况而定A水泥浆附加量要根据地区经验而定；B裸眼井段在实测井径计算容积基础上附加1020。58施工参数设计581施工压力设计固井施工前要确定合理的施工压力A环空静液柱压力与环空流动阻力之和应小于地层破裂压力；B注水泥施工应根据井下情况和设备状况控制施工最高压力。582水泥浆“失重”压力水泥浆“失重”可按以下公式计算水泥浆“失重”压力。（5）D/L104SGPCH3GEL式中PGEL水泥浆“失重”压力，MPASGS水泥浆静胶凝强度，PA，最大取240PAL环空水泥浆长度，MDH井眼直径，MMDC套管直径，MM。59主要技术措施固井主要技术措施应包括以下内容A井眼准备技术措施B下套管技术措施C注水泥技术措施；D候凝及胶结测井技术措施。510应急预案设计为了固井施工安全，做好详细的应急预案A下套管时发生井漏、井涌、遇阻、井下落物等复杂情况的处理措施；9B开泵循环时发生井漏、井涌、循环通道堵塞等复杂情况的处理措施；C固井工具和附件失效的处理措施D注替水泥时发生憋高压、井漏、井涌，或注替设备、工具、管线不能正常工作等复杂情况的处理措施。6作业程序61下套管作业611下套管前应再次检查井眼、套管、设备、工具、套管附件及物资准备情况，达到固井设计要求后开始下套管。612套管上钻台应戴好护丝，并用标准通径规进行二次通径。613下尾管时，送入钻具应按要求使用空心标准通径规通径后方可入井，钻台上只能使用一只通径规，并指定专人看管。614下套管时，井队要密切注意防止井口落物，严防通径规或其它物件掉入套菅内。615套管上扣时使用液压大钳，上扣扭距应符合API规范，并能够记录上扣扭矩。616套管螺纹应擦干净，上扣时要均匀涂上标准套管密封脂。617对于合金套管，应采用无压痕套管钳上扣，并按照特殊套管的作业规程连接和下套管。618阻流环以下的套管及附件，用强力粘合剂井队备进行粘接，355以上钢级严禁用焊接法加固螺纹。619下套管过程中应按要求及时灌注钻井液，如使用自动灌浆装置，应注意其工作状态，必要时补灌钻井液。下完套管后，应灌满钻井液方能开泵循环，中途循环也应先灌满钻井液再开泵。6110下套管过程中应尽可能减少中途停顿，缩短套管在井下静止的时间。灌浆时，应上下活动套管，其活动距离不少于2M。6111下套管过程中，钴台上应准备套管循环接头和钻杆止回阀，各井涌时使用。6112严格按设计要求控制套管下放速度，一股不应超过05MS。6113固井工程师对入井附件负责，工具服务人员负责指导特殊工具的下入及操作，井队负责常规管串并观察泥浆槽返浆情况，录井队负责监控下套管全过程并记录套管余扣。6114下套管若遇阻，井队应及时通知现场监督及相关人员，讨论解决办法，严禁私自处理。遇阻时，严禁吊卡离开接箍端面，拉力或压缩力应控制在强度许可范围内，并且保证安全系数大于15。6115如需开泵，应充分考虑井下特殊工具的性能，确定开泵参数。循环时，方钻杆和循环接头不应进入转盘，固井公司负责提供循环接头、相关管线和变丝接头等工具。6116套管全部下完，应清点井场剩余套管根数和附件数量，及时核对套管的实际下深及工具、附件的准确位置。6117套管下到位后，小排量开泵，顶通建立循环泵压稳定后，用大排量循环洗井2周，直至振动筛上无泥饼和岩屑，钻井液性能达到固井施工要求。62交底会在下完套管注水泥前，召开固井交底会，参加人员包括钻井、固井、地质、钻井液、录井、工具等技术人员和现场监督，交底会主要内容包括A通报下套管情况；B通报固井作业准备情况；C通报固井设计中注水泥施工程序和要求，明确参加注水泥施工各方的职责；D通报固井配合岗位人员落实情况；E强调固井作业中需要注意的问题。63施工作业要求631应明确坚持“三压稳”原则，即固井前的压稳、固井过程中的压稳和候凝过程中水泥浆失重时的压稳。632水泥浆大样复查符合固井设计要求后方可进行注水泥施工作业。10633固井队、井队在注水泥施工作业前分别自行召开参加施工人员会议，对施工过程的各个环节交底并明确注意事项，对各个作业岗位人员明确各自的职责。634注水泥作业应指定有经验的固井工程师任施工指挥，各配合方应及时将注水泥施工情况汇总到施工指挥，现场若出现复杂情况，应经多方协商确定下一步操作。635注水泥前对注水泥管线试压值应大于预计最高施工压力的12倍。，636注水泥过程应连续监控施工情况包括排量、压力、水泥浆密度及井口返浆等，并做好记录。637替顶替液时，准确计量替浆量，采用人工计量为主，流量计与累计泵冲辅助，人工计量以井队为主。应密切注意泵入量、泵压变化及井口返浆情况。638若发现泵压超过正常值或井口返浆减小或不返，应立即降低替浆排量。639应采用小排量碰压，碰压附加值宜控制在3MPA5MPA。6310正常情况下，应开井敞压候凝。若因浮鞋、浮箍失灵，需关井憋压候凝时，管内压力宜高于管外静压力2MPA3MPA，并派专人按要求放压。6311替浆结束后，如需对环空水泥浆进行加压，应根据水泥浆失重、气层压力、破漏压力和环空液柱压力计算加压值，加压时间按设计执行。6312固井施工作业过程中，高压管汇区域应有明显安全警示，高压区附近不允许有人员逗留。6313施工结束后，开施工总结会，统一汇总并填写固井旖工数据表，各方签字。6314按设计要求侯凝，到侯凝时间后钻扫水泥塞，测声幅质量。测声幅前不应进行套管试压。6315固井队在固井质量检查后L0天内，向主管部门提交施工总结，报告格式参见附录D。64固井施工作业程序641接水泥头，并装入顶替胶塞。642对注水泥管线进行冲洗、试压。643注前置液含冲洗液和隔离液。644压下胶塞如不用下塞，本步可省略。645注水泥浆。646压顶替塞上塞。647替压塞液。648按设计替顶替液。649小排量碰压。6410放回水，检查浮鞋、浮箍密封情况。6411候凝。7特殊工艺固井技术71内插法固井711内插管固井宣用于浅井段的大口径套管508MM、3397MM固井。712在整个内插管注水泥作业中，要使套管柱重力大于套管柱所受浮力。为使水泥浆返出地面时套管浮重与所受浮力相等，套管内钻井液密度可用下式计算临（S外水泥浆Q103）/S内（6）式中临不上浮时套管内钻井液应有的最低密度，GCM3；S套管外截面积，MM2；Q每米套管重量，KGMS内一套管内截面积，MM2；P水泥浆水泥浆密度，GM3。如固井前钻井液密度小于P临，则就加重使之超过P临考虑一定安全系数，实际使用钻井液密度可比P临大001015GCM3。713为使达到施工最高泵压时插入头密封不失效，应在插入头插进浮箍密封套时一次加足坐封力，11坐封力可用下式计算F坐封最大S插103（7）式中F坐封坐封力，T；P最大施工最高泵压，GM3；S插密封球面与承压锥面的承压面积，CM2。为能在出现异常泵压时插入头密封不失效，实际施加的坐封力应为1215F坐封。为使坐封后“中和点”不在钻杆上，钻柱下部可使用加重钻杆或钻铤。714内插管固井簏工中，应注意观察套管内有无钻井液溢出，若有钻井液溢出，说明插入头与浮箍密封套之间的密封已失效，应立即采取增加坐封力的措施处理。715插入头与带有密封套的浮箍应配套使用，内插管工具到井场后，应认真检查、测量密封套内径和插入头工作部分外径，并进行试装。716井口返出水泥浆时，停止注水泥，起L柱至2柱钻具，冲洗钻具内水泥浆。72分级固井721分级固井分非连续式和连续式两种，一般情况下，应尽可能采用非连续式分级固井方法。722分级固井工艺技术适用于一次固井水泥用量超过150T的井封固段过长，地层不能承受长水泥浆柱压力的井；过长水泥段失重造成不能平衡下部气层压力的井。723进行分级固井，应选用开孔、关孔压力低、开关可靠的分级箍及密封性能良好的浮箍浮鞋。分级箍强度不低于所在段套管强度。724分级箍所在位置可选在井眼规则、井斜小、地层致密、井壁稳定的井段。725分级注水泥固井各级水泥返高，要按套管鞋处地层破裂压力和漏夫层最大承压能力以及地质要求与油气水层位置决定。726川东北地区一般要求一级固井水泥浆返到分级箍以上100M，二级返到地面。727套管柱设计、核算时，应考虑关闭分级箍时产生的最大附加轴向压力后，套管柱薄弱段的抗拉安全系数不小于180。728分级箍入井前，应认真进行检查、测绘，确保在井下正常工作。729在分级箍上下两根套管应分别安装扶正器使分级箍居中。7210为保证分级箍部位水泥环质量及分级孔的密封性，关闭塞应在注水泥前装入水泥头中，分级箍以上套管内留有30M50M水泥塞，或用LM315M3水泥浆压入关闭塞。7211一级固井碰压后，卸压检验回流情况，投重力塞。待其下落到位后，憋压打开分级孔，用正常排量循环一周以上，保持分级孑乙以上环空畅通。7212当套管在井口装好钻进井口装置后，下钻探二级固井水泥塞面，探得二级水泥塞面后暂不对其上面套管柱试压，直接扫至下水泥塞。73尾管固井731常规尾管固井常规尾管固井作业要求如下A尾管与上层套管重叠长度控制在150M200M，重叠段应加螺旋刚性扶正器或刚性弓型扶正器；B尾管悬挂器入井前的地面检查座挂卡瓦、倒扣及各部件情况，测量各部件内外径、有效长度；12C悬挂尾管的操作过程由厂家服务人员指导操作，送入钻具方余计算参考工具说明书，井底口袋应考虑憋压坐挂引起的钻具和套管伸长；D用短钻杆调整方余，短钻杆使用前应进行探伤检测；E悬挂器入井后，记录尾管悬重，下放尾管过程中应锁死转盘，送入钴具应按要求使用空心标准通径规通径后方可入井，下放速度不超过05MSF正常情况下，中途遇阻循环和尾管到位开泵压力不得高于悬挂器坐挂压力G下完最后一根钻杆后灌满钻井液，接方钻杆或顶驱，在送入管串上标记设计坐挂起始位置、回缩距长度，小排量顶通，建立循环，观察并记录排量与压力H坐挂前，钻井液循环不少于一周；I尾菅悬挂、倒扣成功后，应按固井设计要求的排量循环一周以上，达到进出口钻井液密度一致，达到井内无岩屑、无油气水侵，方可进行注水泥作业；J尾管固井使用的浮箍、浮鞋应密封可靠，可在注完冲洗液后放回水验证浮箍、浮鞋是否失效。K替浆结束后，应立即拆除水泥头尽快将钻具起至设计井深，采用较大排量循环一周以上将多余的水泥浆全部冲洗出地面，且在循环中要慢速转动钻具；1若喇叭口试压达不到要求，应向喇叭口挤水泥。732旋转尾管固井旋转尾管固并作业除常规尾管固井的要求外，还要求如下A下套管前，调整好泥浆性能，在保证井下安全的前提下，尽量降低粘切，降低含砂量，使之具有良好的稳定性和流变性，并在钻井液中加入12固体润滑剂，使钻井液滤饼的摩阻系数控制在006008以内；B起钻前应记录钻具以每分钟10RMIN、20RMIN、30RMIN和40RMIN转动时的扭矩；C一般应加螺旋刚性扶正器或刚性滚珠扶正器；D应能够准确读取转盘扭矩或顶驱扭矩E采用转盘旋转时，坐卡瓦处的钻具应是加厚的、高强度的短钻杆；F一般应以10R/MIN15R/MIN的转速转动管柱。旋转时首先进行试转，每增加5圈释放转盘一次，观察回转情况，并与钻进时进行对比，20圈以后进行连续转动，同时应观察旋转扭矩仪G所有固井管线必须用安全带和绳索将其双向固定，防止跟转、倒转伤人；H应仔细核实钻具的最大旋转圈数和套管最大许可扭矩，实施尾管旋转时不能超过套管上扣的80I旋转尾管宜循环钻井。74定向井、水平井固并741应采用原钻具组合、原尺寸钻头通井，并记录井下摩阻情况。742套管设计要进行弯曲应力和扶正器位置计算。743下套管前降低泥饼摩阻系数，使其小于01。744井身质量应达到规定的标准，套管的允许弯曲半径应小于井眼实际弯曲半径，井眼实际全角变化率应小于套管柱允许的最大全角变化率。745下套管前，应进一步降低泥饼磨擦系数，可加入固体润滑剂塑料小球或玻璃微球。746下套管前，可采取短起下钻、分段循环的办法彻底清除岩屑、岩床，以利套管顺利下入。747套管居中度应不小于67，应以计算为基础，结合实际井眼情况考虑安放扶正器位置，水平段和大斜度井段，宜使用旋流刚性扶正器或刚性弓性扶正器，其余井段使用弹性弓型扶正器。13748水平井固井中，水平段用的顶替液密度应尽量低，以获得对套管的上浮力使之居中。75高压气井固井751应进行固井压稳设计，并通过环空密度或环空浆体结构设计，保证在下套管、注水泥和候凝过程中压稳气层。752要求钻井液循环均匀，进出口密度差小于002GCM3，粘度差小于5S，上窜速度小于L0MH。753应进行固井环空气窜危险程度预测计算。754采用前置液技术，提高顶替效率。755结合井眼条件，可采用旋转尾管固井技术，提高水泥浆胶结质量。756应根据环空气窜危险程度选择防气窜水泥浆体系和环空加压技术。8固井监督81水泥浆大样复查811需要大样复查试验的固井项目井深超过3000M的技套双级固井，生产固井，斜井段与水平段固井，3000M以下打水泥塞、挤水泥作业，以及其它特殊井段固井。812复查试验睑查项目见表5。813固井公司应在固井施工前两日内将现场水泥、现场配浆水样送至指定实验室。所送现场水泥、配浆水数量均不少于3公斤。814检测单位对送样单位、井号、送样日期、送样人进行登记。815检测单位在固井施工前一天完成第一次大样的复查工作，并出具大样复查报告。现场监督可对照固井设计决定是否要求固井队对现场水泥和配浆水进行调整。调整后仍需重新做大样复查。检测表5大样复查试验项目项目表层技术尾管气层盐层水泥浆密度API失水（BHCT69MPA30MIN）水泥浆流变性试验10小时抗压强度（BHST）24小时抗压强度（BHST21MPA）48小时抗压强度（BHST21MPA）24/48小时水泥柱顶部轻度稠化时间（100BC）自由液注1“”为应做的实验项目注2“”表示使用低密度水泥浆固井需做实验项目单位对接收现场水泥、现场配浆水应保存至固井施工完成后。82现场监督821固井监督应依据固井设计等有关规定，施工单位、技术、人员、设备、材料进行监督管理。822应了解现场情况，掌握施工进度，下套管前固井监理到达现场。823固井监督在下套管前召集井队、固井公司、录井公司、专业下套管服务公司召开“固井协调会”。检查固井作业各项准备工作，并督促落实。824固井监督在施工过程中对施工情况进行检查和监督，发现违规情况及时纠正，并向主管部门汇报。14825下套管作业期间检查井队重浆储备、固井材料准备、大样复查等情况，督促固井技术人员并通知固井队伍到达现场。826下套管作业结束后，召集各方认真校核管串数据，确保下入无误；监督接装水泥头，按固井设计要求排量循环洗井；要求井队对参与固井施工的设备再进行一次全面检查、保养，确保固井施工连续顺利。827洗井过程中检查循环排量、立管压力、出浆口返砂情况，在洗井达到要求、各方准备到位后，召集井队、固井公司、录井公司开“固井施工交底会”。各方技术交底，强调注意事项，明确各单位职责，提出协怍要求。828在注水泥施工过程，固井监督主要监控各岗人员安排是否到位；地面管汇连接、车辆摆放是否安全、合理；地面施工是否连续；水泥浆密度控制是否在要求范围之内；注入水泥量是否达到设计要求。829替浆过程主要在钻台监控胶塞装入、投塞是否准确；流量计、人工、累计泵冲三方计量误差；替浆排量控制是否得当；碰压压力是否在安全范围之内最终替浆量和计算量是否吻合。8210施工结束后，召集各方开旖工总结会，汇总数据、并向主管部门提交监督报告。8211固井怍业后一周内应由固井施工单位提交固并施工报告，固井旌工报告格式参见附录D。9固井质量评价91固井质量评价方法固井质量应达到地质、工程设计要求，并能经受合理的射孔、酸化、压裂考验，满足正常条件下的注水、采油、采气需要，固井质量评价依据SYT6592进行综合评价。92套管试压921套管柱试压评价方法按SYT5467规定进行。922试压时间，表层套管在固井结束24H后试压；技术套管和生产套管试压应在胶结测井后进行。923试压指标，表层套管试压6MPA，30MIN压力下降不超过05MPA为合格；技术套管和油层套管试压应符合表6和表7的规定。924高压气井、高含硫化氢井试压可高于表6、表7的规定，但试压压力均不能超过套管抗内压屈服强度的70，否则应采用试压封隔器。表6技术套管试压规定套管外径（MM）试压压力（MPA）30MIN压降（MPA）17780193671505219072444712052730533972805表7生产套管试压规定试压压力（MPA）套管外径（MM）气井30MIN压降（MPA）127001936720052190724447150515附录A（规范性附录）固井基本设备要求项目序号名称规格型号数量备注1双机泵固井车排量25M3/MIN，压力50MPA1辆带密度自动控制混浆系统2单机泵固井车排量16M3/MIN，压力35MPA3辆带密度自动控制混浆系统3批混罐容量16M31套带搅拌机（分隔2个，各8方）4干混库罐储灰量400吨库房面积400M21套带精确剂量和自动加药系统。压力气源带干燥系统，库房需有防潮干燥设施5灰罐车载灰12吨3辆6背罐车起重量5吨2辆7压风机排量10M3/MIN，压力07MPA2台8立式储灰罐容量大于25吨20只9配浆水罐容量大于25M34只带搅拌机10车载自吊工具车起重量3吨以上1辆工具齐全11流量监测仪监测流量、压力并能输出2套12水泥头20”、133/8”、103/4”、95/8”、7”、75/8”、53/4”、51/2”各1套能够满足各层套棺固井的要求13吊卡20”、133/8”、103/4”、95/8”、7”、75/8”、53/4”、51/2”各3个能够满足各层套棺固井的要求14高压管汇承压70MPA大于80M能够满足各层套棺固井的要求15循环街头20”、133/8”、103/4”、95/8”、7”、75/8”、53/4”、51/2”各2个能够满足各层套棺固井的要求16潜水泵或离心泵排量15M3/MIN4个若用水泥车供水，则不需要17高压阀门承压70MPA若干满足固井要求主要固井设备18对讲机6只19增压稠化仪额定温度大于200，额定压力大于175MPA1台国产或出口20常压稠化仪0952台国产或出口21瓦林高速搅拌机1台国产或出口22高温高压养护釜250，压力050MPA1台国产或出口23高温高压静失水仪250，压力070MPA1台国产或出口24密度计1台符合API规范25六速粘度计1台26抗压强试验仪YAW3001台国产27空压机1台28电子天平量程02000G,灵敏度01G1台29电子天平量程0200G,灵敏度001G1台30稳压器JJW5000VA1台主要试验设备31常压养护箱951台32工程指挥车1辆辅助固井33野营车供20人以上休息1辆17设备34试压操作台1套注1主要固井设备使用年限超过10年、大修设备使用年限超过3年后定期进行检测，达到出厂技术性能。注2表中为主要设备，其他有关作业按所需完成的工作量由固井公司根据实际情况自行配备辅助设备18附录B（资料性附录）固井资料现场收集检查表一、基础资料二、地层压力地层压力MPA/100M地层破裂压力MPA/100M三、气层位置井段层位岩性录井与测井解释四、井身结构附件位置M钻头尺寸钻深MMM套管尺寸下深MMM套管规格（钢级扣型壁厚）封固井段M浮鞋浮箍五、钻井液性能密度G/CM3粘度S失水ML泥饼MM固含润滑系数PVMPASYPPAPH六、钻井参数钻压KN转盘转速RPM钻井泵排量L/S泵压MPA七、地层破裂压力试验试验井段M试验压力MPA破裂压力当量密度G/CM3作业地域井号井别井型钻机型号钻机编号19八、电测井眼资料井深M井斜方位井径MM井深M井斜方位井径MM井深M井斜方位井径MM平均井径MM最大径量MM最小井径MM平均扩大率最大扩大率井温九、钻井泵参数型号缸套直径MM额定工作压力MPA排量L/S上水效率十、固井设备高压管线水泥车灰罐压风机额定工作压力MPA试压压力MPA型号额定工作压力MPA排量L/S容量M3压力MPA额定工作压力MPA工作排量M3/MIN十一、固井工具浮鞋、浮箍胶塞水泥头扶正器密封方式试验压力MPA扣型尺寸MM长度M扣型试验压力MPA型号规格MM最大外径十二、计量仪器精度量程十三、井控设备组件组合形式压力级别MPA闸板尺寸MM控制系统十四、复杂情况描述20附录C（资料性附录）固井施工设计格式C1封面（井名）井（套管尺寸）MM作业类型固井施工设计油公司单位名称年月日21C2内容构造位置地理位置井别井号（井名）井（套管尺寸）MM作业类型固井施工设计编写人审核人编写单位年月日22井名井套管尺寸MM作业类型固井施工设计审批表审核意见签字日期年月日23井名井套管尺寸MM作业类型固井施工设计审批表审批意见签字日期年月日24目录一、基本资料二、固井设计原则三、管窜设计与强度校核四、固井工艺设计五、水泥浆与前置液设计六、施工过程模拟计算七、固井准备八、固井施工九、应急方案十、物资材料准备十一、动用固井设备十二、附件25一、基本资料11钻井资料111基本数据井别生产井完井方式射孔完井地理位置构造名称设计井深完钻井深施工井队固井服务112井身结构钻头套管序号规格（MM）钻探（M）规格（MM）下深（M）封固井段（M）1234113钻井液性能密度（G/CM3）粘度（S）初切/终切（PA）泥饼（MM）滤失（ML/30MIN）含砂（）YP（PA）PVMPAS摩擦系数PH12主要气层位置井段层位岩性录井与测井解释主要气层位置井下复杂情况描述漏、喷、卡、阻等情况描述13井径与井温131电测井径序号底深（M）段长（M）井径MM序号底深（M）段长（M）井径MM132井温数据地区年平均气温地温梯度实测井底循环温度循环出口温度二、固井设计原则21固井目的及方法指出该次固井目的。采用的何种固井工艺技术，如尾管悬挂固井，双级固井、内插法固井等。22固井设计的原则针对井眼情况固井中应注重解决的主要问题，封固的关键层段。23固井难点分析及技术对策针对本次固井存在的难点，如漏失、气窜、粘卡、坍塌、井径、高温高压、盐层、长封固段进行能够分析，提出相应的技术措施。26三、管串设计与强度校核31管串设计包括不同规格套管、工具和附件的下深。名称尺寸钢级壁厚扣型段长下深32强度校核套管规格重量抗外挤抗内压抗拉套管程序井段M套管尺寸MM钢级壁厚MM扣型段长M每米重N/M段重KN累重KN安全系数校核安全系数校核安全系数校核33扶正器安放位置序号井段顶深M井段底深（M）扶正器外径（MM）扶正器类型扶正器型号安放间距（M）安放数量四、固井工艺设计41注替水泥浆量411水泥、配浆水与水泥浆用量裸眼段环容（水泥）附加系数（）水泥浆名称密度G/CM3返深M段长M水泥浆用量M3附加后用量M3干水泥需用量T混合水需用量（M3）领浆尾浆合计412前置液用量前置液类型密度（G/CM3）设计长度（M）所需用量（M3）类型冲洗液水基/油基隔离液413顶替量计算管柱类型外径（MM）壁厚（MM）底深（M）分段长度（M）每米容积（L/M）分段容积（M3）总容积（M3）压缩系数25设计顶替量（M3）2742施工工艺流程顺序操作内容工作量（M3）密度（G/CM3）排量（L/S）压力（MPA）施工时间（MIN）累计时间（MIN）累计注替量（M3）1管汇试压2注入冲洗液3注入隔离液4注入领浆5注入尾浆6停泵7替入原井浆8替入原井浆9碰压10检查回流五、水泥浆与前置液设计51实验条件试验水质水泥类型试验温度静止温度，循环温度试验压力（MPA）常温常压测稠化时间恒温恒压升温升压MPACMIN52水泥浆配方与性能领浆干水泥类型密度（G/CM3）配方流变参数粘度计读值YP（PA）R300R200R100R6R3PV（MPAS）试验条件循环温度（）养护温度（）试验压力（MPA）养护压力（MPA）实测性能API失水量API自由液（）稠化时间（MIN）可泵时间（MIN）初始稠度（BC）24HR抗压强度（MPA）尾浆干水泥类型密度（G/CM3）配方流变参数粘度计读值YP（PA）R300R200R100R6R3PV（MPAS）试验条件循环温度（）养护温度（）试验压力（MPA）养护压力（MPA）28API失水量API自由液（）稠化时间（MIN）可泵时间（MIN）初始稠度（BC）24HR抗压强度（MPA）53前置液配方与化验性能冲洗液配方密度（G/CM3）流变参数旋转粘度计读值（R/MIN）PV（MPAS）YPPANKPASNR600R300R200R100R6R3隔离液配方密度（G/CM3）流变参数旋转粘度计读值（R/MIN）PV（MPAS）YPPANKPASNR600R300R200R100R6R3六、施工过程模拟计算时间液体名称注入情况返出情况压力情况（MIN）注入流体返出流体注入量（M3）注入排量M3/MIN返出量返出排量井口压力（MPA）井底压力当量密度（G/M3）关键层位当量密度（G/M3）七、固井准备71井眼准备1高压气井下套管前应压稳。当地层漏失压力和孔隙压力差值很小容易发生井漏时，对于气井固井可以控制气上窜速度小于10MH。2受井身结构限制造成设计套管与井眼环空间隙小于19MM时，在必要时采取扩眼等相应措施。3井身质量应符合钻井工程设计的标准，对不规则井段应用标准钻头认真划眼，如井径小于钻头直径井段起下钻遇阻、遇卡井段；井斜变化率或全角变化率超过规定井段；存在积砂和砂桥井段；气层或重点封同井段。4对于斜井段和水平段认真处理，可采取分段循环的办法，充分冲洗岩屑。5井底无沉沙、井壁无台肩、井内无油气水侵、无漏失、无阻卡，保证套管顺利下到位。6钻井液件能良好、稳定，符合固井施工设计要求，钻井液性能见下表。密度G/CM3粘度S失水ML泥饼MM润滑系数PVMPASYPPAPH7下套管前通井及注水泥前，均应较大排量洗井，上返速度力不低于12MS。通井时的洗井，钻头应在井底位置，循环时间二至三周，达到井下、出口密度一致相差小于002GCM3、井内岩屑清除干净。洗井循环中，密切注意观察振动筛返出岩屑量的变化、钻井液池面变化，同时应慢速转动钻具防粘卡。8通井起钻应勤灌钻井液，保持井眼液柱压力，防止井涌井塌。9对漏失井，应先进行堵漏，正常后方可下套管。2972固井公司准备1做好水泥浆配方试验、前置液实验2下套管前应将固井工具及附件，下套管工具送至井场，后应认真检查，检查内容包括尺寸、扣型、钢级、试压数据、内径规通过记录等。3对下套管工具认真检查，包括吊钳、吊卡、井口板垫叉、短钻杆、循环接头、灌浆管线等。4固井公司应对参与施工的全套设备进行认真检查保养，使其处于完好状态，以保证其满足连续施工的要求。5对井口工具及管汇进行检查，保证其灵活、可靠，水泥头应有胶塞下落指示装置和胶塞上下压力平衡装置。6提前将灰罐和淡水专用水罐送至井场，在储灰及储水前应清扫干净。7根据小样配方混配水泥吨和配浆水M3。73井队准备1下套管前，井队应对全套钻井设备包括仪表进行一次认真严格的捡查保养，使之状态良好。两台大泵缸套直径应适当，上水良好。下套管前，按下套管最大负荷对设备能力进行核算。2井队工程师负责对固井公司送达的工具、附件、物资进行清查，测量工具和附件尺寸。发现问题及时反映。3对送井套管逐项进行检查，并作好记录，油公司监督进行复查。套管检查丈量时，录井公司应派人记录。检查内容接箍、管体、螺纹外表缺陷；钢级与壁厚；直线度长度；通内径。不合格套管不得入井，另行放置，并标记清楚。4井队、地质和固井工程师共同编制入井管串表，应仔细核实深度。管串排定后，用明显油漆在套管接箍上标明入井编号，对要加扶正器的套管，在距公扣LM处写上“扶正器字样或做上记号，以免错下漏加。5按固井设计要求的性能、数量准备顶替钻井液。对各好的钻井液应定期搅拌循环，保证不沉淀，泵吸容易。6各钻井液罐的闸门应灵活可靠，切实做到罐与罐之间互不窜通。7井队在固井前准备重浆密度GCM3的M3泥浆。八、固并施工81下套管1下套管前应再次检查井眼、套管、设备、工具、套管附件及物资准备情况，达到要求后开始下套管。2套管上钻台应戴好护丝，并用标准通径规进行二次通径，井场内只能使用一只通径规，并指定专人看管。下尾管时，送入钻具应通径后方可入井。3下套管时，井队要密切注意井口落物，严防通径规或其它物件掉入套管内。5套管上扣时应使用液压大钳，上扣扭距应符合API规范，特殊套管按照特殊标准执行。6套管螺纹应擦干净，上扣时要均匀涂上标准套管密封脂。7下部36根套管及附件，用强力粘合剂井队各进行粘接，J55以上钢级严禁用焊接法加固螺纹。8下套管过程中应及时灌注钻井液，一般每L0根灌一次，最佳方式是每根一灌，10根一满。如使用自动灌浆装置，应注意其工作状态，必要时补灌钻井液。下完套管后，应灌满钻井液方能开泵循环，中途循环也应先灌满钻井液再开泵。9下套管过程中应尽可能减少中途停顿，缩短套管在井下静止的时间。灌浆时，应上下活动套管，30其活动距离不少于2M。10下套管过程中，钻台上应准备套管循环接头和钻杆止回阀，备井涌时使用。11套管下放速度一般不应超过05MS。12固井工程师对入井附件负责，工具服务人员负责指导特殊工具的下入，井队负责正常管串并观察泥浆槽返浆情况，录井队负责监控下套管全过程并记录套管余扣。13下套管若遇阻，井队应及时通知现场监理及相关人员，讨论解决办法，严禁私自处理。遇阻时，严禁吊卡离开接箍端面，拉力或压缩力应控制在强度许可范围