套管井下附件及工具的应用.doc

套管井下附件及工具的应用1 套管浮鞋：将引鞋套管鞋和单流阀制成一体的注水泥作用工具，是套管附件之一，从结构上可分为两种：尼龙球式浮鞋（适用浅井）球面钢阀式浮鞋（适用深井，大位移井）。2 套管浮箍：装有单流阀的套管接箍，是套管附件之一，可于套管浮鞋一起配合使用，从结构上可分为两种：尼龙球式浮鞋（适用浅井）球面钢阀式浮鞋（适用深井，大位移井）。3 套管扶正器：装在套管柱上使套管在井眼内居中的装置，是套管附件之一。可分为弹性扶正器（螺旋弹性扶正器）、刚性扶正器、滚轮扶正器（适用于大位移井和水平井）三种4 旋流发生器：装在套管柱上，下的位置是在大井径处，使水泥浆在大井径处发生旋流，达到紊流顶替，保证固井质量。5 水泥伞：是注水泥时防止井壁与套管环形空间水泥浆下沉的井下工具，作用是防止水泥浆下沉，造成水泥返高低返。6 热应力补偿器：在稠油热采蒸汽区块使用，作用是缓解稠油热采注蒸汽热载荷对套管的影响。7 地锚：在稠油热采蒸汽驱区块使用，地锚下到套管最下端，固井施工后对套管憋压，将地锚处的地锚爪打开，上提套管，对套管进行预应力处理，以减少在采油过程中的蒸汽吞吐对套管造成破坏。8 双级注水泥器接箍：在套管柱预定位置安放双级注水泥器接箍为双级注水泥作用的专用工具，是套管附件之一。应用条件是井下封固段长或井下漏失严重的井。有机械式和液压式两种。机械式在使用时井斜不能大于45度9 套管外封隔器：接在套管柱上，能使套管与裸眼环空形成桥堵的专用工具，是套管附件之一。（1）机械封隔器：用于预防高压油气层气窜，防止水泥浆漏失，选择性封固油气水层等。（2）遇油膨胀封隔器：用于分支水平井，预防高压油气层间相互油气窜通，选择性封固油气水层等。（3）遇水膨胀封隔器：用于分支水平井，用于预防高压油气层气窜，防止水泥浆漏失，选择性封固油气水层等。以上三种封隔器可以单独使用，也可以组合起来使用。10 尾管悬挂器：是将尾管悬挂在上层套管柱的工具，是套管附件之一。按悬挂方式可分为：液压式悬挂器和机械式悬挂器两种。11 带封隔器的尾管悬挂器：是将尾管悬挂在上层套管柱后固完井再打开封隔器，作用是封隔高压油气水层防止固井后高压油气水上窜造成井喷事故。12 常开式注水泥器：用于上固下不固的井，在套管柱中部位置，常开式注水泥器上部连接套管，下部连接筛管，水泥封固套管，不封筛管。水泥胶结测井（CBL）日期：2012.1.8普通水泥胶结测井仪中具有能产生全方位脉冲声波信号的发生器。这些信号通过沿井内流体、套管、水泥和地层的不同途径传输而返回到一组接收器处。检测系统记录收到的波形并将它们与套管波辐曲线一起显示在记录纸上。为解释水泥胶结测井，工程师们用这些测量结果来表示两种胶结，第一种测量表示水泥对套管的胶结，而第二种表示水泥对地层的胶结。另一种测量是旅行时间，它表示测量仪器在井内居中情况而间接反映水泥对套管的胶结。波形显示可表示水泥对套管和水泥对地层两者的胶结情况。对这种显示的传统解释是：直线表示管外无水泥，而波形的任何改变都表明有一定水泥。在很多文献中都对这种技术给予了叙述和解释。泡沫将影响波形显示，此时波辐比预期值小。超声水泥评价仪超声仪对评价泡沫水泥的顶替和胶结能提供最有用的数据。此类仪器能表示套管对水泥的胶结，它系把超声源和超声接收器组装在一起作为变送器以代替过去的发射源和接收器。当由变送器发射出的信号遇到声界面时，一些信号被界面反射而另一些则通过界面。反射与通过能量的比值取决于界面处材料的阻抗。超声扫描仪或声波成象仪利用单旋转传感器产生高分辨率环周数据（circumferential data）。在一次测量和下入过程中可同时取得水泥评价和套管评价的两种数据。旋转变送器在每深度取样（depth sample）可提供36-200个测量数据，且深度取样率在每英尺2-12个样品范围内。由于高取样率，这些数据一般以色码成象表示(图2)而不是单条曲线。彩色编码是依据天然气、水和水泥的声阻抗。与全方位数据的CBL测井不同，超声仪的数据是按方位角的，不仅能检测出水泥窜槽，还能确定窜槽的方位在评价泡沫水泥时,用传统方法解释CBL和/或超声仪的数据可能出错，因为泡沫水泥对CBL的波辐和波形都有影响，这种评价方法对泡沫水泥将是无效的。超声仪通常需要用套管外各物质的阻抗对比以区分水泥和流体。依泡沫质量的大小泡沫水泥的阻抗可能比水、钻井液或隔离液低。泡沫水泥评价技术已被发展和改善使之能够用新一代超声扫描仪进行评价。Harness等人提出了一种技术，其中的多变送器仪（multitransducer tools）可在即使水泥和流体阻抗相同条件下也能区分它们。这种技术依靠统计变化方法（SVP：statistical variation process）来分辨诸如水泥之类固体的结晶构造以与流体区分。一旦考虑到仪器位置，分析阻抗变化垂直速率就有助于确定是有泡沫水泥或是有流体。具有单旋转变送器的超声扫描机构改善了泡沫水泥评价，因为扫描仪只有一个变送器，就不再像多变送器那样需要规格化。通过SVP可依阻抗导数（DZ）直接计算出阻抗活度（activity）的水平，这样就能检测水泥和流体组成的微小变化并有助于解释泡沫水泥。深井保护油气层的固井措施日期：2012.1.151.保护油气层固井首先应提高油气层固井质量，固井质量差会引起地层间窜流并引起以下污染A.水窜入油层或气层内引起水锁，产生黏土膨胀问题甚至产生水淹；B.一个地层的油侵入另一个地层，可能产生沥青或石蜡沉淀；C.油侵入气层降低气层的相对渗透率；D.后期增产处理的化学试剂进不到目的层，从而降低地层损害的能力；E.挤注水泥可能对油气层产生更大的污染。2.改善水泥浆性能A.推广应用API油井水泥有如下优点：a.化学成分及矿物组分控制更严格；b.产品质地均匀；c.严格的烧成工艺和粉磨工艺；d.施工性能优良，稠化时间、强度、密度和游离水性能指标要求高；e.与各种有机无机处理剂配伍性好；f.体积收缩及抗腐蚀能力有很大改善。B.推广应用外加剂，改善水泥浆性能主要包括降失水剂、缓凝剂、膨胀剂、减阻剂、非渗透剂、减轻剂、游离液控制剂、强度稳定剂等。对于保护油气层固井而言，一般要求其API失水小于200250ml，稠化时间为施工时间加1h左右，不宜太长。缩短水泥浆初凝时间，减少过渡时间等。3.选择合理固井压差选择合理压差固井可以减少油气层损害，所谓合理压差固井是指水泥浆在注替侯凝过程中环空液柱压力要略大于地层空隙压力，且不发生漏失和油、气、水窜槽。不合理压差主要表现在：注替水泥浆追求高泵速，且水泥浆密度高，造成压漏地层，引起储层污染；压差太小，油、气、水层没有压稳，造成窜槽或井喷，或没有考虑水泥浆失重的影响造成油、气、水窜槽，不合理压差固井，既保证不了固井质量也不利于油气层保护。合理压差设计要求满足以下几个条件：A.针对油气层类型及井下条件；B.准确的油气层空隙压力和破裂压力；C.水泥浆流变性能；D.确保环空静液柱压力加摩阻小于封固段的地层破裂压力，大于地层空隙压力；环空中液柱压力要大于地层空隙压力，一般气井要求3.05.0MPa，油井1.03.0MPa；E.使用减阻剂，改善流变和降失水性能，尽可能实现紊流顶替；F.合理选择静液柱压力，合理选择水泥浆密度、冲洗液、隔离液密度和用量；G.减小水泥浆失重的影响。4.提高水泥浆顶替效率A.进行流变学设计，尽可能实现紊流顶替；B.确保套管居中；C.使用优质高效前置液；D.增加接触时间。5.使用低密度水泥、双级固井等工艺技术6.组织好固井施工注水泥过程要精心组织，设备运转良好，保证施工的连续性，以减少激动压力和油气层污染时间。地锚使用方法日期：2012.2.81. 准备工作 地锚下井前必须做好以下工作（1）通井 要求通井至无卡阻现象（2）检查泥浆泵地面管汇钻具及游动系统，确保工作顺利进行（3）丝扣要涂螺纹脂地锚的锚定与预应力的提升 地锚下到预定位置后，注水泥，碰压，憋压（15-20Mpa），上提预应力（参照钻井工程设计预应力的设计与计算参数），候凝。注意事项：1. 下地锚前必须通井，保证井眼畅通。2. 对下井地锚附件要认真检查是否齐全好用。3. 运输与储存必须避免剧烈冲击，应按Q/JTM002-2002规定进行。工作原理：下套管前，实心套管地锚接在套管柱下端下到井内预定位置，进行常规注水泥作业，固井碰压后，从井口进行憋压15-20Mpa。上部剪销被剪断，在液压的推动下顶动内筒，内筒又推动顶块剪断悬挂销钉和推动连杆组，使锚爪张开嵌入地层而锚住，然后进行提拉套管预应力作业。新技术员学员培训（一）日期：2012.1.29固井质量方针：1：精心设计。2：创一流品牌。3：精细服务。4：塑满意固井质量目标：1：固井质量合格率99%2：固井优质率86%3：顾客满意90分以上六大禁令：为了进一步规范员工安全行为。防止和杜绝“三违”现象，保障员工生命安全和企业生产经营的顺利进行，特别定本禁令。1）严禁特种作业无有效操作证人员上岗打操作：2）严禁违反操作规程操作。3）严禁脱岗，睡岗和酒后上岗。4）严禁违反规定运输民爆物品，放射源和危险化学品。5）严禁无票证从事危险作业。6）严禁违章指挥，强令他人违章作业。员工违反上述禁令，给予行政处分，造成事故的，解除劳动合同。新技术员学员培训（二）日期：2012.2.8一、固井公司健康与环境战略目标：工业生产死亡事故为零；交通责任事故死亡为零；重大火灾爆炸事故为零；环境责任污染事故为零；职业危害、放射性事故为零。二、 五讲： 1、讲礼貌：就是要尊重他人，文明行车，安全礼让。做到三先。 2、讲道德：就是对己要严，对人要宽，谅解他人，互给方便。 3、讲法纪：就是要学习法规，领会精神，遵守规定，接受监督。 4、讲安全：就是要求精力集中，遵守规定，谨慎驾驶，确保安全。 5、讲团结：就是互相尊重，互相理解，助人为乐，大办好事。三 、基本知识：1、在HSE管理中H指健康、S指安全、E指环保。2、在生产中的“三不伤害”指的是不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害3、在发生事故后要坚持事故原因未查清，不放过当事人未受到教育，不放过防范措施未落实，不放过责任人未受到处罚。尾管固井协作会措施日期：2012.2.141. 套管、尾管悬挂器必须清洗、丈量、通径，钻杆通径；2. 指重表校准，确保灵活准确，并要求通井下钻到尾管悬挂器预计下深处称重，井队准备钻杆本体卡瓦和钻铤卡瓦；3. 检查好钻井泵，保证上水良好；4. 使用稠水泥浆循环一周以上，循环时开振动筛，将裸眼段沉砂尽量携带出来；5. 干通（短起下），将钻杆提到技套内，静止2-3小时以上，再通到井底；6. 控制下放速度，根根灌泥浆，10根一灌满；7. 注意气路、管路防冻，立柱、水龙带防冻；8. 冬天接方钻杆前先试顶一下，防止方钻杆内有冰柱；9. 送井工具检查好文件和证书齐全；10.下完套管后锁死转盘；11.深井常规尾管备相应密度的重泥浆；12.井斜小于30度的用1球1弹浮箍，大于等于30度的用2弹浮箍；13.管串结构（液压式）：自制引鞋+浮箍+1跟套管+浮箍+1根套管+碰压座+管串+尾管悬挂器+钻杆串固井水泥头的结构和使用授课地点：工具车间（一）水泥头1、固井水泥头的组成装有管阀、胶塞和连接管汇的注水泥井口装置，统称为固井水泥头。主要作用：连接套管和固井设备（水泥车）、钻井设备（钻井泵）。主要类型：根据功能，分为单胶塞水泥头和双胶塞水泥头两种；根据扣型，分为园扣水泥头和梯扣水泥头等；根据扣的连接方式，分为普通水泥头和快速水泥头。特殊的水泥头还有尾管固井用的钻杆水泥头。新式水泥头由以下几部分组成：筒体、上盖、快速接头、管汇、旋塞阀、伸缩挡销、循环头等组成。2、固井水泥头的操作：（1）用撬杠拧开上盖，检查上盖密封圈有无损坏并涂上黄油，将挡销摇出（18圈，有挡销杆摇出指示器），再摇入，检查是否进出自如。检查挡销杆长度够不够，把胶塞释放指示器的位置放好，最后装入胶塞，用撬杠上紧上盖。（2）丈量联顶节母扣和快速接头的公扣的尺寸，（为检查上扣是否上紧提供依据）。井队下完套管，灌好泥浆后，将联顶节母扣和快速接头的公扣擦净并在上面均匀的涂好黄油，将快装头平端，用手将快装头上到联顶节上，用手上至上不动为止，检查确认没有错扣后，用B形大钳上紧。（3）将水泥头吊起，找好角度，慢慢地座在快装接头上，正转60度，（如没座到位置，则不能转动）用水泥头销链组锁好水泥头与快速接头。（4）砸紧各个由壬，倒好阀门，开泵。（5）循环好泥浆后，停泵，开注灰阀门，关替泥浆阀门（固井的所有阀门都是先开后关）。开始注前置液和水泥浆。（6）注完水泥浆，注灰车先洗0.2方清水，然后停泵；井口工摇挡销18圈；看到挡销杆指示器显示挡销杆摇出后，开压胶塞阀门；关注灰阀门；压塞1.5方；观察胶塞指示器，指示胶塞已经下行后，开泥浆泵顶替；如果施工要求水泥车碰压，则快到碰压后改为水泥车碰压；碰压后放压，观察浮箍或阻流板是否密封有效；若密封有效，可以拆卸水泥头，反之，蹩压关井侯凝。（7）拆卸水泥头：打开水泥头销链组，反转60度，吊起水泥头，放至钻台上，用B形大钳将快速接头卸松，再用人力将快速接头卸下。（二）胶塞胶塞的作用是在固井作业中起着隔离钻井液和水泥浆以及碰压等作用。另外，在顶替水泥浆过程中，胶塞还可以刮除套管管壁的泥膜，保证管鞋处的水泥环质量。套管胶塞都是由铝芯、橡胶和帘布经过高温硫化而成。根据胶塞的功能不同，分为上胶塞和下胶塞。下胶塞中间是空心的，部分是实心的，通常在35MPa压力下就可以打开，形成循环通道，起隔离水泥浆和钻井液的作用；上胶塞是实心的，起隔离钻井液和水泥浆作用，并可实现碰压。储气库油层完井管柱入井注意事项授课时间：3.11 作业前召开现场安全会议, 让所有承包商现场人员明白作业的过程及注意事项.2 现场完井工程师必须准确丈量所有完井工具的内、外径及长度，检查工具的尺寸、扣型、磅级、材质。3 丈量套管的人员必须对套管严格逐根编号并准确丈量长度，用非金属通管规逐根通径，保证套管畅通，注意不要损伤套管丝扣,场地工负责通径规的保养，防止通径规沾上泥土。4 完井工具入井时，井队作业人员必须按完井工程师的要求进行操作.5 下套管时井队要保证指重表完好，自动记录仪可靠，严禁在指重表及自动记录仪损坏的情况下进行套管起下钻作业6 起下钻期间井队作业人员一定要打牢背钳，严禁井内钻具及套管正转或反转，以防井内钻具及套管倒扣落井，或损伤套管丝扣和封隔器胶筒。7 下套管时,井队作业人员必须使用专用套管吊卡和卡瓦，应经常检查卡瓦，防止套管落井。8 下套管时,井队作业人员必须保护好井口,防止井口落物;并记录入井的扶正器护罩的数量.9 套管队作业人员必须严格对入井管柱每道螺纹按规定扭矩上扣，并检测上扣扭矩曲线是否合格10 下完井管柱过程中,司钻应将下入速度控制在1根/分钟，力求平稳，严禁猛提、猛刹、猛放;11 在封隔器坐封及验封过程中,水泥车操作人员要按照完井工程师的要求,确保水泥车操作平稳、压力控制准确。12 司钻要时刻观察指重表悬重变化，尽量减少阻挂，遇阻不得超过5KN，发现遇阻应立即上提12米，再用较慢的速度下放，严禁遇阻时硬压通过而挂坏封隔器。 打水泥塞技术培训2012.3.7打水泥塞是钻井作业中常用的一种工艺，如地质或钻井报废弃井、填井纠斜或工程侧钻、地质侧钻、堵漏、隔绝某些地层等就需要打水泥塞技术。打水泥塞作业工艺比较简单，容易引起工程技术人员的忽视，不严格执行工艺措施，以至酿成严重的水泥焊钻具事故。近几年来，这类事故也偶有发生。为确保打水泥塞作业的安全，有必要谈谈安全打水泥塞的问题。打水泥塞根据钻井工艺要求可在套管中打，也可在裸眼中打。在套管内打水泥塞相对容易、安全，但是也不能忽视，否则会出现一些大的水泥焊钻杆的事故。打水泥塞的方法有两种：1、平衡塞法平衡塞法是最常见的打水泥塞的方法。施工步骤如下：（1）下钻：将光钻杆（禁止带钻头）下至打水泥塞设计深度的底部10m左右。（2）循环处理钻井液。（3）注前置液。一般为清水，占环空高度100150m。（4）注水泥浆。水泥浆性能一定要有室内化验，特别是井深超过2500m以上的井。（5）替后置液（清水12m3），然后替清水或钻井液。计算替量要考虑钻杆内留够一定高度的水泥浆，使钻杆内的水泥面稍高于环空水泥塞面高度。（6）起钻，使水泥塞留在原位置。一般起钻高度离水泥塞顶面2030m。（7）开泵循环，把多余的水泥浆清洗出来。也有在注替结束后不循环直接起钻的。2、双塞法与一次注水泥的双胶塞固井相似。双胶塞用于钻杆内，在施工井的预计水泥塞下部先下入桥塞。管柱底部有特殊挡圈，下胶塞通过挡圈而从钻杆内脱出，上胶塞则被胶塞座阻挡，也通过井口泵压突增判断水泥已替出，并由该塞控制水泥浆回流。然后上提钻杆反循环冲洗水泥浆及管外多余水泥浆。常用的是平衡塞法打水泥塞。打水泥塞有一定的技术要求，只要我们严格执行技术规范就会把水泥塞打好，避免出现将水泥塞打飞的复杂情况或者出现严重的焊钻杆事故。打水泥塞时易发生钻井液污染、水泥浆冲稀、升温速度快、流动阻力大、压差大、易失水等一系列问题。因此，采用打水泥塞要注意以下几点：（1）应有井径数据和电测井径曲线，优选一个井眼相对规则的井段打塞。尽量避开易塌、井径大、高渗透等井段打水泥塞，最好选在坚硬地层处打塞。（2）掌握准确的设计量和记录量，仔细计算水泥、水、外加剂量和顶替量，尤其是实际施工记录量要准确。水泥量的附加要考虑注替过程被冲稀或污染影响水泥塞质量问题。（3）应当配制密度较高的水泥浆，要求水泥浆具有良好的流动性和密度均匀性。（4）隔离液量充足，保证隔离水泥浆和钻井液。（5）注替水泥浆完毕，起钻速度要考虑防抽吸、防污染。（6）钻井液性能要调节好，以保证打塞成功。水泥浆量的设计主要决定于水泥塞长度，过短的水泥塞成功的难道大。另外用量还取决于注水泥塞的目的：堵漏水泥塞工艺接近挤水泥性质；堵底水一般水泥量较少；侧钻需要保持有效的抗压强度；水泥塞长度至少要超过60m，还有考虑被污染水泥塞需要钻掉，设计水泥浆量要把水泥塞顶部污染部分考虑在内，因此水泥浆量较多。下面简述平衡塞法技术规范与注意事项。1、技术规范（1）水泥量设计根据水泥塞长度计算水泥量，注意要附加一定量的水泥，主要是考虑到井径误差和水泥塞顶部泥浆的污染。水泥浆量计算公式：水泥浆量（m3）=水泥塞段长（m）井筒每米容积（L/m）/1000+附加量（m3）。（2）顶替量计算替量必须准确，否则在水泥量少的情况下有可能把水泥塞打飞。为防止起钻时钻杆内反喷钻井液，通常钻杆内水泥面比环空水泥面高100m。注替平衡后水泥塞长度计算公式：水泥塞长度（m）=水泥浆量（L）/井筒容积（L/m）钻杆体积（L/m）。注替平衡后水泥塞顶面深度计算公式：水泥塞顶面深（m）=钻杆下深（m）水泥塞长度（m）顶替量计算公式：顶替量（m3）=钻杆水眼容积（L/m）（水泥塞顶面深100m）/1000。（3）确定施工排量，计算施工总时间（包括起钻和循环时间）。（4）水泥浆性能设计为确保水泥塞的质量和强度，水泥浆的密度应在1.861.89g/cm3之间。根据井温、压力实测水泥稠化时间，必要时使用水泥外加剂调整水泥浆性能。根据打水泥塞的井深及水泥量和总的施工时间确定合理的水泥稠化时间，与固井技术规定一样，稠化时间等于总施工时间加60分钟。2、注意事项：（1）做水泥化验时所取的实验参数（水泥浆密度、温度、压力等）必须准确，否则可能导致在注替结束后，不能把钻具完全起出，而发生水泥焊钻具的事故。（2）打水泥塞使用的钻具必须是光钻杆，不允许带钻挺或钻头。（3）钻具在井筒里时必须活动钻具，特别是注替水泥时要不停的上下活动钻具，也可以同时转动顶驱或转盘防止卡钻。（4）对于73 mm（27/8”）以下的小直径钻杆必须循环出多余的水泥后方可起钻。因为钻杆水眼小，流动阻力大，加之停泵后水泥浆变稠，很容易起钻过程中把钻杆水眼固住。（5）在套管内打水泥塞也要活动钻具，特别是注替结束不循环起钻时不能停，必须将全部钻具起出井筒。不能认为钻具已起出水泥面以上，就可以停下而进行其它工作。因为实际注水泥量和顶替量的误差可能使钻具未完全离开水泥浆；即使刚刚离开水泥面，钻杆上残留的水泥浆也可能把钻具焊死。双级注固井设计及复杂情况处理授课时间：2012.3.141、和常规井固井设计相比，除其它方面以外，应着重考虑以下几点： （1）一级水泥要认真计算井径，严格控制水泥附加量，不至过多的水泥返出。 （2）一级固井时，其领浆密度要严格按设计控制，避免出现密度过高导致循环时发生复杂情况或事故。 （3）顶替液设计时，要进行多余水泥浆上下均用清水和泥浆隔开的设计。 （4）二级固井时要认真计算其关闭压力。如果施工压力过高，可配置适当密度的重泥浆用以顶替，降低泵压。吉林油田双级注固井尤其要考虑。2、 分级注固井的关键环节： （1）保证下部回压阀密封可靠； （2）上下滑套正常工作和重力塞顺利下行到位。 另外，由于必须通过井口憋压对分级箍进行操作，所以套管柱设计必须考虑由此产生的附加载荷，抗拉安全系数不得小于1.5。（1）一级固井碰压后，泄不了压： 有可能浮鞋浮箍失灵，要反复23次试放压。如果无效，则只有内外平衡后再进行后续工序。液压式分级箍可以避免这种情况。（2）二级固井碰压后，泄不了压： 有可能关闭孔未关闭，当反复二至三次关闭无效后，倒返0.5m3水泥浆，关井候凝。关闭压力要考虑管柱的安全性。 （3）循环孔打不开： 在稠时间许可的前提下，可以稍候一段时间蹩压打开，也可适当提高蹩压压力打开。如果无效，可用钻杆带特殊工具下压打开。如果仍然无效，在测声幅后进行射孔补救二级固井。 若重力塞下行遇阻，也可以采用这一方法。因此，水泥浆稠化时间设计应考虑这一因素。（4）一级固井后，合理选择循环洗井排量。 如果井漏，要立即降低排量。对于井口不返要及时正确判断：多余水泥浆以上地层漏失可以小排量继续洗井；如果以下地层漏失可以反循环洗井化，尽量进行补救。 油井水泥添加剂的应用日期：2012.3.22 油井水泥与水混合后配制成水泥浆。水泥浆是一种可塑性的浆体，具有可加工性。将水泥浆注入到套管与井眼的环空中，经过一定时间的水化、凝结和硬化后达到封固环空的目的。 固井质量的一个方面是有可靠的密封，这便要求使用的油井水泥在强度等性能方面均具备较高的指标。而影响油井水泥这些性能的因素与它内部的矿物成分的含量是密切有关的。油井水泥添加剂由于井下环境比地面条件恶劣得多，为了使水泥浆广泛地用于油田钻井、完井、修井等作业中，对水泥浆密度、稠度、稠化时间和抗压强度等都具有更高的要求，采用纯水泥已远远不能满足工艺技术要求，必须依靠外加剂来调节其使用性能。1、水泥添加剂的种类目前常用外加剂的种类主要有：缓凝剂、降失水剂、分散剂、消泡剂、促凝剂、抗高温强度稳定剂、减轻剂等等，其主要作用如下：缓凝剂：主要是延长水泥浆稠化时间或凝结时间。促凝剂：主要是缩短水泥浆稠化时间以及增大水泥石的早期抗压强度。降失水剂：主要用以防止水泥浆急剧失水，保护油气层。减轻剂：主要是降低水泥浆密度，防止水泥浆在低压漏失层发生漏失。分散剂：用以改善水泥浆的流动性能，有利于水泥浆在低泵速泵压下进入紊流状态。消泡剂：防止和避免溶解水起泡，稳定水泥浆密度。抗高温强度稳定剂：在深井、高温情况下，加入硅粉，防止水泥石抗压强度出现热衰退现象。2、术语和定义外加剂：加入水泥浆中以改善其性能的材料。稠度单位（Bc）：由增压稠化仪测定的水泥浆稠度。容重：单位体积的干材料（含气）的质量。硅酸盐水泥：由硅酸盐熟料（主要由水硬性硅酸钙和铝酸盐组成）通常加入一种或几种类型的石膏磨细制成的产品。水泥级别：按其预期用途，API规定的表示API油井水泥的不同分类。水泥类型：API规定的表示油井水泥的抗硫酸盐类别。水泥混料：水泥与其他材料的混合。抗压强度：水泥试样破坏时单位面积所施加的压力。稠化仪：在规定的温度和压力下，用于测定水泥浆稠化时间的仪器。滤液：失水试验时，在施加压力的情况下水泥浆析出的液体。游离液：从水泥浆离析出的无色或有色液体。水泥净浆：由水泥和水组成的水泥浆。稠化时间：水泥浆达到规定的稠度时所经历的时间。3、 介绍几种特殊水泥浆体系1）、膨胀水泥浆体系 膨胀水泥即在水泥浆凝固时产生轻微的体积膨胀的水泥体系。 膨胀水泥的制造通常是在硅酸盐水泥中加入一些能产生膨胀的材料或膨胀剂而成。2）、低密度水泥浆 低密度水泥是针对低压油气层或漏失井段的注水泥施工而设计的水泥体系。应急情况处理及分析授课时间：2012.03.251、 注完水泥挡销杆摇不开怎么办？答：如果是因为抽吸，可以把水泥头旁边死堵砸开，放空之后再摇；如果因为挡销中间丝扣脱扣能摇动但摇不出来时，可以使用管钳把整个挡销总成拆掉，确认胶塞落下去之后再把挡销总成装上压胶塞。2、 固井前发现井漏怎么办？答：如果下套管过程中发生井漏，应建议井队起套管；如果下完套管发现井漏，应先堵漏后固井，3、 压塞时起高压怎么办？答：如果在冬季，首先应考虑管汇及压塞闸门是否冻住，排除此可能后，打开水泥帽，检查胶塞。4、 水泥车注水泥浆时，出现砸罐，应如何处理？ 解决方案：立刻更换备用车。5、 注水泥浆时，灰罐或立罐下不来灰应如何处理？ 解决方案：停止下灰，然后检查管线及下灰口。6、 下套管过程中，发现异物掉入井中，应如何处理？ 解决方案：直接起套管。7、 尾管固井，无法判断倒扣成功与否，如何处理？ 解决方案：起出钻杆，看扣是否倒开。8、 碰压完成后（油层），压力迅速下降/稳不住，如何判断？ 解决方案：直接关井9、 表层固井，施工过程中，套管内发生返出，如何处理？ 解决方案：多压几吨，如若不行，强行注灰，施工完毕后，上提内插头，开泵循环。 10、 双级注固井，一级固井碰压后，回水不断流，如何处理？解决方案：憋压候凝，待水泥浆凝固后，1）机械式：进行投重力打开塞，进行憋开分级箍，如若不行先测声幅，然后射孔。2） 液压式：先测声幅，然后射孔。11、 下套管过程中，下套遇阻，如何处理？ 解决方案：接大小头开泵循环，边冲边下，如若不行，请示领导是否起套管。12、 接水泥头时，余扣较多，如何处理？ 解决方案：卸开水泥头，测量公扣，母扣长度，按照上扣标准进行上扣13、 如果供水泵停止供水，如何处理？ 解决方案：改备用水泥车进行供水。14、 固井施工过程中，钻井泵顶替时，流量计失灵，如何处理？ 解决方案：通过计时间，计算替量，预留3-5方替量水泥车碰压。15、 顶替过程中，地保险爆裂，如何处理？ 解决方案：停泵，关闭地保险，重新开泵顶替。16、 固井施工前和候凝的过程中发生井涌、溢流的现象要如何处理？ 解决方案：关井。17、 对于在钻井过程中发生过漏失的井如何处理？ 解决方案：必须堵漏成功后，方可下套管、固井。18、 固井施工前，循环洗井发现井下异常情况，钻井液性能不好，粘度和密度都较高，因为塌和掉块的原因使得井队不敢改变泥浆性能太多，以致循环排量较小且泵压较高，这个情况下固井要注意什么? 解决方案：必须开泵正常后才能固井。固井时可适当少打隔离液，多打稀水泥浆来保证冲洗和隔离效果。19、 固井施工过程中发生井漏，应采取哪些措施？解决方案：井口返出减少或断流时，应继续按固井设计施工，可适当减小排量；同时要求钻井队井控人员就位，碰压后环空灌满泥浆迅速关闭防喷器。20、 在使用潜水泵供水时，电路发生短路，漏电保护不断跳闸，这个时候应该怎么办？ 解决方案：更换潜水泵。21、 顶替过程中压力上升过快，替量没到，又不是明显的碰压现象，这个时候要怎么操作？ 解决方案：继续顶替，如压力过高，可适当降低排量顶替。22、 在泵替起压后发生的水泥头或高压管线刺漏的情况要怎么处理？ 解决方案：若刺漏不严重，继续施工，若刺漏严重，刺漏位置有阀门，可停止顶替，关阀门处理，如没有阀门，只能强行施工。23、 供水车在下灰的时候压风机出现故障，挂不上怎么处理？ 解决方案：快速与井队压风机相接，用井队压风机供气。24、 有时候上井会有水泥车密度和密度记测得的密度偏差较大的情况。水泥车和泥浆工都说自己测得的是较准的。这个时候怎么取准？ 解决方案：首先使用清水校核泥浆工密度计，并观察水泥浆形态，进行判断。25、 填井施工结束井队起钻是发现钻杆内的泥浆不往下走，如何处理？ 解决方案：应告知井队快速起出水泥面后接方钻杆顶通26、 地锚井碰压时如压力突然下降，如何处理？解决方案：立即停泵关井候凝。27、 冬季压胶塞，起高压，如何处理？解决方案：蒸汽管线烘烤水泥头本体及考克、闸门，之后先小排量顶替，正常后提高排量。28、 尾管井到量不碰压如何处理？解决方案：如有剪销显示可多替浮箍至浮鞋套管内的量加上浮箍至浮鞋套管外的量；如没有剪销显示只替理论量29、 顶替过程中提前碰压如何处理？解决方案：关井队水龙带闸门，水泥车顶压至25MPa，观察压力是否降低，井口是否返出。如压力不降，井口不返则施工结束30、 大表层套管固井，快碰压时，套管上窜如何处理？解决方案：施工前必须挂上吊环，并将吊卡和钻台面硬性部分固定或替加重泥浆。31、 挤水泥时，注完水泥浆后，发现修井机起升系统故障，不能正常提起钻杆? 解决方案：1.迅速排除修井机故障，如果在安全时间内，则继续施工。2.如在安全时间外则反循环，将水泥洗出。32、 下完套管后，井队水龙带与水泥头不能连接，不能建立循环，如何处理？ 解决方案：立管引2寸管线，使用2*3变寸接头，连接水泥头循环，家里准备新的大小头送井。33、 顶替过程中，泥浆量不够，如何处理？解决方案：使用水泥车顶替，井队组织人员抽泥浆坑，废泥浆。34、 固井施工过程中，固井车辆出现问题，如何处理？ 解决方案：立刻调用备用车辆。分级箍操作程序及注意事项主讲人：徐佩莹地点：员工培训中心技术室 时间：2012.03.29针对最近双级注固井施工井的增多，为广大技术学员系统培训下双级注水泥施工工艺，主要侧重操作规程及注意事项。一、下套管前准备1仔细检查分级注水泥器本体及其附件，尤其是本体上下丝扣及附件密封件。2套管要按标准要求通径。3根据固井设计排列好套管串结构：浮鞋+套管+浮箍+套管+挠性塞座+套管串+分级注水泥器+套管串+水泥头。注意： 挠性塞座放在两根套管接箍间，不占长度； 分级注水泥器本体以下套管长度应不少于60m； 分级注水泥器位置应选在地层稳定、井径规则、不易坍塌的地方。（二）、下套管及分级注水泥器1按顺序下入套管及附件，按标准上够扭矩。套管附件及分级注水泥器与套管连接时应涂丝扣粘结剂。2适当控制套管下放速度，下放速度要匀速,防止猛刹猛放.每下10根套管灌满一次泥浆。3分级注水泥器上下35根套管应连续加弹性扶正器。4分级注水泥器吊上钻台时注意防止磕碰。注意：严禁用撬杠穿入分级注水泥器内部进行搬运或吊装。 5分级注水泥器接入时严禁在本体部位打大钳，应打在上下接头部位，并分别紧扣，禁止上下接头丝扣同时紧扣。6分级注水泥器入井时要缓慢下放，防止井口等装置对分级注水泥器本体挤压和碰撞。7套管下完后，接水泥头，及固井管线，排量由小到大循环，防止憋漏地层。（三）、固井作业A当采用非连续注水泥方式施工时(通常采用的注水泥方式)：1将挠性塞装在水泥头内。2循环好后按固井设计要求进行第一级注水泥作业。3压挠性塞、替泥浆（注意：为防止浮箍、浮鞋失灵造成水泥浆倒返，分级注水泥器以下最好替重泥浆）、碰压。4停泵，从井口释放压力，投重力打开塞（下落速度一般为60m/min），将关闭塞装在水泥头内。5当预计重力塞座于分级注水泥器下滑套上后，开泵憋压，打开分级注水泥器循环孔。注意：打开压力可能有误差。若打不开，一般为重力塞未座于分级注水泥器下滑套上，需释放压力，再等。若判断重力塞已座于分级注水泥器下滑套上，仍不能打开，应逐步提高憋压值，直到打开为止。6循环。7按固井设计要求进行第二级注水泥作业。8压关闭塞（用0.5-1m3水泥浆压塞，以弥补双级箍关不严时的密封性），替泥浆，碰压。表压应为最终循环压力+附加压力。附加压力应分级注水泥器关闭压力+2.0MPa。注意：在条件允许的情况下尽量提高关闭附加压力，以利于双级箍关闭。9停泵，从井口释放压力，检验关闭套是否真正关闭。若回流不断，应再试关闭。第二次附加压力应大于第一次35Mpa。若仍关不上，则关井候凝。10卸管汇，固井施工结束。B当采用连续注水泥方式施工时(井斜大于15时建议采用该方式)：1将挠性塞和顶替型打开塞装在水泥头内。2循环好后按固井设计要求进行第一级注水泥作业。3压挠性塞、定量替泥浆，替浆量应小于分级注水泥器本体至碰压座处套管内容积-13m3。4压顶替型打开塞，继续替泥浆，直至顶替型打开塞座于分级注水泥器下滑套上，加压，打开分级注水泥器循环孔。注意：打开压力可能有误差。学习WA型卡瓦式地锚说明书主讲人：徐佩莹地点：员工培训中心 时间：2012.04.04WA型地锚是辽河油田研制的新式地锚，下套管时将地锚连接在套管柱上，固井碰压后即可提拉预应力，不影响下套管和固井作业。WA型地锚的结构如图1所示：主要技术性能指标：地锚额定负荷（安全系数2）：1000kN最大外径（工作前）： 200mm最大工作外径（地锚张开）： 460mm适应锚位井径： 200350mm最小流体通过截面积： 33.17cm2悬挂销钉剪切压力： 68MPa打开工作压力： 1520MPa图1 WA型卡瓦式地锚结构示意图工作原理如下： WA型卡瓦式套管地锚由177.8mm套管外壳上端带有回压凡尔和套管母螺纹，下井时可与177.8mm套管相连接；下端有水眼和套管混浆管，可使液流通过套管水眼从地锚下端水眼中返到环空。混浆管可容纳胶塞刮下套管内壁的钻井液及水泥混浆，底端公螺纹可连接引鞋。下套管前，WA型卡瓦式套管地锚接在套管柱下端下到井内预定深度，进行常规注水泥作业，固井碰压后，顶压1520MPa。下部带有铁板的特殊胶塞在套管内液压推动下顶动上顶杆，上顶杆推动顶杆悬挂销钉并推动连杆组，使之推动组装的撑爪张开嵌入地层而锚住，将套管固定在井壁上，至此可以进行提拉套管预应力作业。套管旋流发生器原理及应用主讲人：徐佩莹地点：员工培训中心 时间：2012.04.11（1）作用：套管旋流发生器安装在套管的外体上，随套管下到井径比较大的预定位置，作用就是在循环钻井液和注替水泥浆的过程中无需增大排量就可以强制井内的液体在流动过程中产生螺旋状流态，冲洗顶替干净大井眼段的环空及井壁，使顶替不留“死角”，从而提高顶替效率，提高第二界面的胶结质量。此工具不会产生循环泵压增高和蹩堵现象发生。套管旋流发生器实物图（2）结构：由橡胶质导向带（胶翼）、固定卡带、钢管和定位栓（顶丝）等组成。钢质管柱外上下端各有3个顶丝，管柱外螺旋铆接有45个耐热硫化丁晴橡胶翼片。（3）使用：旋流发生器套在套管本体上，上下两端用顶丝（定位卡子）固定在套管上。螺旋形橡胶翼在环空形成螺旋状通道，改变水泥浆和钻井液的流型、流态，提高顶替效率。作用距离一般为4050m。了解和学习公司主要水泥浆体系日期：2012.04.17固井公司现有成熟的深井水泥浆体系、防气窜水泥浆体系、高强低密度水泥浆体系、高密度抗盐水泥浆体系、防腐水泥浆体系等系列水泥浆体系。1、深井水泥浆体系在深井固井中，由原来单一使用J级水泥发展为水泥浆流变性好、失水量小、适用循环温度150以下施工需要的优良的深井水泥浆体系。其核心技术为引进的天津渤星公司BXR-200L、BCR-220L/230L、BCR-300L高温缓凝剂。水泥浆性能：密度1.851.90g/cm3；流动度22.0 26.0cm；抗压强度（BHST，21MPa，24h）14.0MPa；失水量1550mL；自由水接近于0mL；稠化时间80600min，具体时间可根据施工要求调整。该体系在马古1、红22、牛609等重点井中使用见到好的成效，保证了深井固井的质量。2、防气窜直角稠化水泥浆体系优选配伍性良好的防气窜降失水剂、微膨胀剂，通过其在水泥浆中交联反应形成聚合物包裹微颗粒结构，降低水泥浆失水量，防止渗透性滤失，在一定程度上达到防窜目的.使用广泛效果较好的有G60s防窜水泥浆体系、BXF-200L防窜水泥浆体系等。目前在重点井及复杂井固井中发挥了重要的作用。其核心技术为引进的天津渤星公司G60s、BXF-200L等防窜降失水剂，水泥浆的静胶凝强度发展迅速，能迅速成膜，形成较高的内聚力有效防止气窜的发生。主要适用范围：浅层气、气井、调整井的固井、高压油气井的固井。密度1.851.90g/cm3，流动度22.026.0cm，稠化时间可根据施工要求调整，使用温度范围30150，失水量50ml，过渡时间短呈直角稠化，胶凝强度发展快，早期强度高，水泥石致密，有助于防气窜，微触变性、微膨胀性。 该体系被广泛地应用在气井和油含高压气层的油井中。3、高强低密度水泥浆体系针对辽河油田冷东、锦45、小龙湾等的低压易漏区块及长封固段井的固井施工要求，研制密度为1.151.30g/cm3的超低密度高强水泥浆体系性能稳定，流动性好，水泥石抗压强度高，与外加剂配伍性好，能满足4000m以下低压易漏区块及长封固段井的固井施工要求。主要性能：密度低，强度高；良好的水泥浆沉降稳定性能；良好的防漏失性能；水泥石致密，渗透率低，具有良好的防腐蚀性能和防气窜性能。已在浅层气、低压易漏、欠平衡钻井、长封固段、热采井、高温深井、超低密度水泥浆等领域推广应用，取得了显著成效。通过实践，不断完善和改进配套使用的外加剂，使体系适用密度范围达到1.21.5g/cm3，适用温度范围45120，稠化时间可根据施工时间调节。4、短候凝水泥浆体系应用于快速钻井中导管和表层套管以及低温浅井固井，大大缩短的固井候凝期，进而缩短钻井周期，大大降低了成本。应用在具有高压油气层和强水层的固井中，可以实现水泥浆在施工结束后的很短时间内凝固，减少油气水的入侵，提高固井质量。体系主要由G级水泥、促凝早强剂、消泡剂、降失水剂组成。主要性能特点：流动度22.026.0cm；稠化时间60120min，可根据具体的施工要求调节；失水量50mL；常压强度24h12MPa。5、高密度抗盐水泥浆体系在高压盐水层、盐层、盐膏层等高塑性盐地层的固井中，为了防止盐的溶解导致的井眼扩大、井壁坍塌而造成的油气水窜，或由于水泥浆与含盐钻井液的不相容而导致工程事故，高密度抗盐水泥浆体系就应运而生。该体系通过优选抗盐的BXF-200L降失水剂、加重材料来确保水泥浆体系良好的性能指标。密度范围1.902.40g/cm3，温度范围30150 ；失水量100mL；游离液含量1.5mL；良好的稳定性；稠流变性好。高密度抗盐水泥浆体系使用温度范围广、抗盐能力强；稠化时间可根据施工时间调节；过渡时间短，近似直角稠化；对强度发展无不利影响，强度发展迅速。已在哈萨克斯坦的固井中使用。6、抗腐蚀水泥浆体系针对吉林地区长岭区块地层含CO2腐蚀气体的情况，2009年固井公司开始研究防CO2腐蚀的水泥浆体系，在体系中加入防化学缓蚀剂的复合防腐材料，增加水泥石致密性和有效地提高了水泥石的防腐性能。水泥浆体系的性能：密度1.85g/cm3，温度105120，稠化时间可根据施工时间调节，抗压强度（105120、20.7MPa、24h）14MPa，失水量150mL。该水泥浆体系在吉林地区的长深平6、岭深1井等井中应用。学习地下储气库特点与类型日期：2012.04.25 地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏，一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。 与地面球罐等方式相比较，地下储气库具有以下优点：储存量大，机动性强，调峰范围广；经济合理，虽然造价高，但是经久耐用，使用年限长达3050年或更长；安全系数大，安全性远远高于地面设施。 目前世界上典型的天然气地下储气库类型有4种：枯竭油气藏储气库、含水层储气库