中国石油集团固井技术规范2008[1]1.doc

中国石油天然气集团公司固井技术规范 中国石油天然气集团公司 工程技术分公司 2008 年 目 录 第一章第一章 总总 则则 1 第二章第二章 固井设计固井设计 1 第一节 设计依据和内容 1 第二节 压力和温度 1 第三节 管柱和工具 附件 2 第四节 水泥浆和前置液 4 第五节 注水泥和技术措施 5 第六节 施工组织和应急预案 6 第三章第三章 固井准备固井准备 6 第一节 钻井设备 7 第二节 井口准备 7 第三节 井眼准备 7 第四节 套管和工具 附件 9 第五节 水泥和外加剂 11 第六节 固井设备 12 第七节 仪器仪表 13 第四章第四章 固井施工固井施工 13 第一节 下套管作业 13 第二节 注水泥作业 14 第三节 施工资料整理 14 第四节 施工过程质量评价 15 第五章第五章 固井质量评价固井质量评价 16 第一节 基本要求 17 第二节 水泥环评价 17 第三节 质量鉴定 18 第四节 管柱试压和井口装定 18 i 第六章第六章 特殊井固井特殊井固井 19 第一节 天然气井 19 第二节 深井超深井 21 第三节 热采井 22 第四节 定向井 大位移井和水平井 22 第五节 调整井 23 第六节 煤层气井 24 第七章第七章 挤水泥和注水泥塞挤水泥和注水泥塞 24 第一节 挤水泥 24 第二节 注水泥塞 26 第八章第八章 特殊固井工艺特殊固井工艺 27 第一节 分级注水泥 27 第二节 尾管注水泥 27 第三节 内管法水泥 29 第九章第九章 附则附则 29 0 中国石油天然气集团公司固井技术规范中国石油天然气集团公司固井技术规范 第一章第一章 总总 则则 第一条第一条固井是钻井工程的关键环节之一 固井质量对于延长油气井寿命 和发挥油气井产能具有决定性作用 为提高固井管理和技术水平 保障作业安 全和质量 更好地为勘探开发服务 制定本规范 第二条第二条固井工程须从设计 准备 施工 检验 4 个环节严格把关 采用 适应地质和油气藏特点及钻井工艺的先进适用固井技术 达到安全 优质 经 济 可靠的要求 第三条第三条固井作业应严格按照固井施工设计执行 第二章第二章 固井设计固井设计 第一节第一节设计依据和内容设计依据和内容 第四条第四条应依据地质设计 钻井工程设计 实钻资料和有关技术规定 规 范 标准进行固井设计 并在施工前完成设计审批 第五条第五条固井设计应从井壁稳定 井径规则 井底清洁 合理调整钻井液 性能 固井施工 5 个方面考虑影响施工安全和固井质量的因素 第六条第六条固井设计至少应包含以下内容 1 构造名称 油气井井位 名称 井别等属性识别信息 2 固井设计依据的现场基础数据和资料 3 关键施工参数的计算和分析结果 4 固井施工方案和施工过程的控制 保障措施 5 复杂情况的处理和 HSE 预案 第七条第七条用于固井设计的重要基础数据应设法从多种信息渠道获得验证 避免以单一方式获得数据 第二节第二节压力和温度压力和温度 第八条第八条应预测地层孔隙压力 破裂压力和坍塌压力 并采取适当措施验 证预测结果 根据具体情况可以选用以下压力预测方法 1 构造地质力学法 2 水力压裂法 1 3 岩心试验法 4 建立在测井基础上的各种方法 第九条第九条应测量或合理预测井底温度 对温度预测结果应采取适当措施验 证 根据具体情况可以选用以下方法确定井底温度 1 实测法 实测井下循环温度或静止温度 2 经验推算法 注水泥循环温度 T 的经验计算公式 T 钻井液循环出口温度 套管鞋深度 m 168 m 其中 钻井液循环出口温度取钻井液循环 1 2 周时的出口温度 3 地温梯度法 井底静止温度 T 静 计算方法如下 T 静 地面平均温度 地区地温梯度 m 套管鞋深度 m 其中 地面平均温度为地表以下 100m 处恒温层的温度 4 数值模拟法 采用专用设计软件中的温度模拟器计算井下循环温度 第十条第十条缺乏资料时也可以根据地区经验或参考邻井 邻区块试验数据并 结合实钻资料合理估计井下压力和温度 第三节第三节管柱和工具 附件管柱和工具 附件 第十一条第十一条 套管柱强度设计应采用等安全系数法 并进行双轴应力校核 根据井下实际情况 必要时还应进行三轴应力校核 第十二条第十二条 高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素 第十三条第十三条 热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响 第十四条第十四条 定向井 大斜度井的管柱强度设计应考虑弯曲应力 第十五条第十五条 对管柱安全系数的一般要求为 抗外挤安全系数不小于 1 25 抗内压安全系数不小于 1 10 管体抗拉伸安全系数不小于 1 25 对于公称直径 244 5mm 含 244 5mm 以上的套管 螺纹抗拉伸安全系数不小于 1 6 对于公 称直径 244 5mm 以下的套管 螺纹抗拉伸安全系数不小于 1 8 2 第十六条第十六条 在正常情况下按已知产层孔隙压力梯度 钻井液压力梯度或预 测地层孔隙压力值计算套管柱抗挤载荷 遇到盐岩层等特殊地层时 该井段套 管抗挤载荷计算取上覆地层压力梯度值 且该段高强度套管柱长度在盐岩层段 上下至少附加 50m 第十七条第十七条 对含有硫化氢等酸性气体井的套管柱强度设计 在材质选择上 应明确提出抗酸性气体腐蚀的要求 第十八条第十八条 套管柱顶部 100m 应选用所用套管中壁厚最大的套管 第十九条第十九条 有关压裂酸化 注水 开采方面对套管柱的技术要求 应由采 油和地质部门在区块开发方案中提出 作为设计依据 第二十条第二十条 套管螺纹的一般选用原则可以参考下表执行 内压力 MPa井况可选用螺纹保证条件 油井 水井 LTC BTC 1 螺纹公差符合 API STD5B 2 使用符合 API Bul 5A3 的螺纹密封脂 3 井底温度 120 油气混和井 气井 LTC BTC 1 螺纹公差符合 API STD5B 2 使用高级螺纹密封脂 3 井底温度 120 28 热采井金属密封螺纹 1 需要全尺寸评价试验验证 2 井底温度 350 油井 水井 LTC BTC 1 螺纹公差符合 API STD5B 2 使用高级螺纹密封脂 3 井底温度 120 28 55 油气混和井 气井 凝析气井 金属密封螺纹 1 螺纹公差符合验收条件 2 井底温度 177 3 选用 LTC 和 BTC 时应使用高级密封脂 且井底温度符合要求 55 98 油井 油气混和井 气井 凝析气井 金属密封螺纹 1 螺纹公差符合 API STD5B 2 使用符合 API Bul 5A3 的螺纹密封脂或 高级密封脂 3 井底温度 120 98所有井金属密封螺纹 1 需要全尺寸评价试验验证 2 螺纹逐根套管检验 3 使用合格的螺纹密封脂 4 井底温度 177 李克向 实用完井工程 北京 石油工业出版社 2002 173 174 第二十一条第二十一条 联顶节 短套管和转换接头的加工 质量 强度应符合同钢级 壁厚的套管质量标准 3 第二十二条第二十二条 浮箍 浮鞋 引鞋的钢级不应低于套管 其选型应以适应地质 特点 满足作业要求为原则 第二十三条第二十三条 应根据井径 井斜和方位测井数据采用专用设计软件进行扶正 器设计 同时结合具体井下情况进行扶正器数量和位置优化 第二十四条第二十四条 扶正器安放至少应做到套管鞋及以上 30 50m 每根套管安放 一只 含油气层井段每根套管安放一只 分级箍 悬挂器等大型工具周围 30 50m 每根套管安放一只 第二十五条第二十五条 刮泥器 旋流发生器等附件根据具体情况以安全和质量为原则 选用 第四节第四节水泥浆和前置液水泥浆和前置液 第二十六条第二十六条 水泥浆和前置液设计内容包括配方及性能 使用数量和使用方 法 第二十七条第二十七条 冲洗液及前置液 1 使用量 在不造成油气侵及垮塌的原则下 一般占环空高度的 300 500m 环空容积 2 性能要求 冲洗液和隔离液能有效冲洗 稀释 隔离 缓冲钻井液 与钻井液及水泥浆具有良好的相容性 并能控制滤失量 不腐蚀套管 不影响 水泥环的胶结强度 第二十八条第二十八条 水泥浆试验按 GB19139 油井水泥试验方法 执行 试验内 容主要包括 密度 稠化时间 滤失量 流变性能 抗压强度等 特殊情况下 还应进行水泥石的渗透率和水泥浆稳定性试验 原行业标准 SY T 5546 失效 按油勘字 2004 32 号文件中的要求显得落后 第二十九条第二十九条 对于定向井 大位移井和水平井的自由水测定 应先将水泥浆 置于井底循环温度条件下 测试装置倾斜至实际井斜或 45 然后测定自由水 第三十条第三十条 尾管固井的最短水泥浆稠化时间 应为配浆开始至提出 或倒 开 中心管并将残余水泥浆冲洗至地面的总时间附加 1 2h 分级固井的一级 水泥浆最短稠化时间应为从配浆开始至打开循环孔并将多余水泥浆冲洗至地面 的总时间附加 1 2h 4 第三十一条第三十一条 水泥浆必须控制滤失量 一般井固井水泥浆滤失量应小于 150ml 6 9MPa 30min 气井和尾管固井控制水泥浆滤失量小于 50ml 根 据地层条件 充填水泥浆滤失量一般不大于 250ml 第三十二条第三十二条 生产套管固井水泥石的最小抗压强度要求 封固段顶部水泥石 的 24 48h 抗压强度不小于 7MPa 产层段水泥石 24 48h 抗压强度不小于 12MPa 其养护压力和温度依据井深条件而定 第三十三条第三十三条 凡有较厚盐岩层 钾盐层 复合盐岩层或石膏层固井应做到 1 配浆水加盐量至饱和 达到结晶盐开始沉淀 其密度在 1 18 1 20 g cm3之间 2 控制饱和盐水水泥浆密度在 2 0 2 3g cm3之间 水泥浆滤失量小于 250ml 3 冲洗液和隔离液应能够控制盐层溶解 水泥浆返高应至少超过盐岩层 顶部 150m 第三十四条第三十四条 封固盐水层和含盐地层时 水泥浆的含盐量应与地层水矿化度 相匹配 第三十五条第三十五条 定向井固井时应适当提高水泥浆的粘度 控制自由水量小于 0 05 API 滤失量小于 50ml 6 9MPa 30min 第三十六条第三十六条 井底静止温度超过 110 时 在水泥中加入 30 40 的硅粉 第三十七条第三十七条 漏失井固井时应根据需要在水泥浆中加入堵漏材料或采用其它 措施 第五节第五节注水泥和技术措施注水泥和技术措施 水泥浆和前置液设计 第三十八条第三十八条 除易漏井外 固井水泥浆密度一般应比同井使用的钻井液密度 高 0 24g cm3 第三十九条第三十九条 冲洗液 隔离液的接触时间一般为 7 10min 第四十条第四十条 依据测井井径计算注水泥量 附加系数根据地区经验而定 井眼准备 第四十一条第四十一条 应合理调整钻井液性能 其一般原则是维护为主 调整为辅 1 下套管前的钻井液性能以降低摩阻和防止钻屑沉积为目的 5 2 注水泥前的钻井液性能以增加流动性为目的 3 钻井液性能和滤饼质量不能满足固井需要时 应在钻进阶段即开始逐 步调整 避免钻井液性能在短时间内性能变化过大 下套管 第四十二条第四十二条 应使用专用软件对管柱在井眼中的通过性作出预测并制定相应 的下套管措施 第四十三条第四十三条 表层套管和技术的套管鞋至浮箍以上 2 3 根套管及附件的螺 纹应采用螺纹粘接剂粘接 必要时可以同时采用铆钉冷铆 第四十四条第四十四条 与管柱连接的工具的螺纹应采用螺纹粘接剂粘接 第四十五条第四十五条 应计算管柱允许下放速度和下放阻力 并据此制定相应的下套 管措施 注水泥 第四十六条第四十六条 应采用专用设计软件对固井施工过程进行模拟 并根据井下具 体情况对施工参数进行优化 第四十七条第四十七条 注水泥应采用流变学设计 根据不同地区的特点及具体井况确 定适宜的环空流体流态 第四十八条第四十八条 施工压力控制 1 固井设计中应坚持 三压稳 的原则 即固井前的压稳 固井过程中的 压稳和候凝过程中的压稳 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 环空静液柱压力应大于地层孔隙压力 2 施工设备应满足最高施工压力要求 第四十九条第四十九条 碰压前应降低替浆排量 避免高速碰压 易发生漏失的井和高 渗透地层固井时 可根据具体情况将碰压前的少量替浆量以间歇替的方式替至 碰压 第五十条第五十条 一般应采取敞压方式候凝 有条件时还应在环空蹩入一定压力 候凝 第六节第六节施工组织和应急预案施工组织和应急预案 第五十一条第五十一条 应根据作业要求确定施工组织机构 将职责落实到人 第五十二条第五十二条 应针对设计的薄弱环节制定应急预案 第五十三条第五十三条 应急预案应包括发生的可能性较小但对施工安全具有重大危险 6 的事件 应急预案还应包含 HSE 预案 第三章第三章 固井准备固井准备 第五十四条第五十四条 应认真做好固井准备工作 为作业成功创造良好条件 第一节第一节钻井设备钻井设备 第五十五条第五十五条 通井和下套管前 应认真检查地面设备 设施 发现问题及时 整改 检查内容包括 井架 绷绳 死活绳头 防碰天车 天车 刹车系统 传动系统 气路系统 悬吊系统 循环系统 指重表 泵压表 防喷设施 电 气设备及电路 第五十六条第五十六条 钻井泵的缸套应满足固井设计的排量 压力要求 动力端运转 正常 上水平稳良好 根据需要更换新缸套 活塞和凡尔 第五十七条第五十七条 下套管灌钻井液装置应做到结构合理 管线连接可靠 防止落 井 第五十八条第五十八条 下套管前应认真检查钢丝绳和刹车带 必要时进行更换 第五十九条第五十九条 高压管汇 高压闸门应做到不刺 不漏 各种开关灵敏可靠 第六十条第六十条配浆水罐应掏洗干净 避免污染配浆用水 第六十一条第六十一条 下套管前应校验指重表和立管 钻井泵的压力表 第二节第二节井口准备井口准备 第六十二条第六十二条 根据各层套管悬挂要求选择合适规格的套管头 第六十三条第六十三条 套关头的安装和使用应符合出厂使用说明书的规定和要求 第六十四条第六十四条 使用联顶节固井时 应准确计算联顶方入 避免套管无法下放 到套管头内 第六十五条第六十五条 下套管前 闸板防喷器应更换与所下套管尺寸相符的芯子 第三节第三节井眼准备井眼准备 大港钻井工程师手册编委会 邹来方主编 大港钻井工程师手册 大港油田集团 钻井工程公司 2001 8 467 482 第六十六条第六十六条 下套管前应校核钻具长度 核实井眼深度 第六十七条第六十七条 下套管前必须进行通井作业 通井钻具组合的最大外径和刚度 应不小于原钻具组合 对阻 卡井段应认真划眼 做到井底无沉砂 无阻卡 7 无坍塌 对于复杂井和高难度井 还应采用单扶正器和三扶正器通井两次 通 井起钻时应及时足量灌满钻井液 防止井壁坍塌 第六十八条第六十八条 通过循环确定正常循环压力 通井及注水泥前以不小于钻进时 的最大排量至少循环两周 达到井下正常 调整钻井液性能达到注水泥设计要 求 第六十九条第六十九条 漏失井在下套管前必须先进行堵漏 正常后方可下套管 第七十条第七十条 下套管前必须压稳油气层 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油气上窜速度小于 20m h 油井固 井可以控制油气上窜速度小于 15m h 油勘字 2004 32 固井技术规定 第七十一条第七十一条 受井身结构限制造成设计套管与井眼环空间隙小于 19mm 时 可在必要时采取扩眼等相应措施 第七十二条第七十二条 通井时钻井液性能调整的技术要求 1 控制摩阻 水平位移 500m 的定向井摩阻控制在 0 10 之内 水平位 移 500m 的定向井摩阻控制在 0 08 之内 井深 3500m 的直井摩阻控制在 0 15 之内 井深 3500m 的直井摩阻控制在 0 12 之内 2 通井时循环排量不小于正常钻进时的排量 起钻前通过短起下钻循环 测油气上窜速度 钻井液密度不能平衡地层压力或油气上窜速度不满足1 第七 十条要求时 应适当加重钻井液 并通过短起下钻进行验证 确认压稳油气层 3 控制钻井液粘 切 钻井液密度 1 30g cm3时 屈服值 5Pa 塑性 粘度尽可能低 钻井液密度 1 30 1 80g cm3时 屈服值1 80g cm3时 屈服值 15Pa 塑性粘度尽可能低 SY T 6592 固井质量评价方法 刘崇建 黄柏宗 徐同台 刘孝良等编著 油气井 注水泥理论与应用 北京 石油工业出版社 2001 9 421 422 取消了油勘字 2007 67 高压 酸性天然气井固井技术规范 试行 中对塑性粘度的数值规定 增强操 作性 第七十三条第七十三条 通井作业的技术要求 1 钻具组合应满足第六十七条要求 泵压较高时可以放大钻头水眼 8 2 通井时应控制钻具下放速度 遇阻下压值 直井不超过 50KN 定向 井不超过正常下放阻力 50KN 按规定的下压力仍不能解除遇阻时 采用循环 冲洗或正划眼措施 3 下钻中途循环要避开易垮 易漏地层 下钻中途和到底开泵时先单凡 尔顶通 然后再逐渐加大排量 有技术套管的井 在技术套管内循环好钻井液 然后再继续下钻 4 通井过程中如发生井漏 应进行堵漏作业 并验证漏失压力大于固井 时最大动液柱压力 5 起钻时每 3 5 柱钻杆 1 柱钻铤 井内灌满钻井液 遇拔活塞现象 时 循环活动钻具 把钻具下至井底 重新调整钻井液 6 起钻遇卡时上提拉力 直井不超过原悬重 100KN 定向井不超过正 常上提阻力 100KN 遇卡时应循环上下活动钻具或采取倒划眼的措施 7 下套管前井深控制 技术套管口袋小于 5m 生产套管口袋小于 10m 第四节第四节套管和工具 附件套管和工具 附件 第七十四条第七十四条 套管送井前应进行检查并作好记录 检查内容包括 接箍 管 体 螺纹外观 钢级与壁厚 直线度 长度 锥度 通内径 螺纹机紧度 紧 密距 探伤 静水压力试验 第七十五条第七十五条 套管到井前后应的检查项目包括 接箍 管体 螺纹外表缺陷 钢级与壁厚 直线度 长度 通内径 第七十六条第七十六条 特殊螺纹套管应按订货合同规定或推荐项目与方法检查 第七十七条第七十七条 应给出所选用工具和附件的型号 规格和操作参数 并在入井 前认真细致检查 测绘几何尺寸 专人 专位妥善保管 使用 第七十八条第七十八条 应按清单检查 验收套管 附件 井口工具 现场套管应检钢 级 壁厚 弯曲度和本体母接箍上扣余扣 附件 井口工具应清洗检查丝扣 合扣 查外伤 测绘几何尺寸 第七十九条第七十九条 应对到井套管编号 排列 由地质和工程技术负责人分别丈量 到井套管程度 丈量结果应一致 第八十条第八十条 对于浮鞋 浮箍 工具及其组件 应认真细致检查并测绘几何 9 尺寸 专人 专位妥善保管 使用 第八十一条第八十一条 应对扶正器进行尺寸 质量检查 第八十二条第八十二条 套管准备应开展以下工作 1 送井套管应按下井顺序卸车 后下井的套管先卸车 2 卸套管应用抓管机或吊车卸下 套管摆放在管架上 接箍朝向井架大 门方向 分层摆放时应用钢管分隔开 层数不超过三层 3 应清点到井套管的数量 按规格 用途进行整理 4 应通过目视对套管进行检查 通过接箍颜色 钢印标记查实钢级 生 产厂家 通过本体上的字符查实壁厚等参数 不同类型的套管要分隔并做好标 记 以免混用 5 对到井的所有套管逐根检查接箍 丝扣 本体 接箍余扣超过 2 扣 接箍有裂纹 母扣有损伤不能下入井内 本体有裂纹 弯曲 凹痕深度超过名 义壁厚 12 5 不能下入井内 无法辨认的套管不能下入井内 有以上缺陷的套 管 做出标记 6 用清洗液 棉纱 毛刷逐根清洗套管公母扣 特殊扣形套管清洗按厂 家要求进行 7 使用符合标准要求的通径规 对送井套管逐根通径 通径规不能通过 的套管不能下入井内 并做好标记 8 钻井工程和地质人员分别对送井套管进行逐根丈量 记录和统一编制 下入顺序号 做到两对口 测量点从接箍端面至 API 螺纹消失点或最终分度线 记号 梯形螺纹以印在套管本体上三角符号的低边为准 其它螺纹按厂家规定 的测量为准 无特殊要求测量长度精确到小数后两位数 cm 要求精度高时可 精确到小数点后三位 mm 9 井场应有一定数量的备用套管 备用套管的钢级 壁厚应为到井套管 中钢级最高 壁厚最大的套管 表层套管一般备用一根 其钢级 壁厚与到井 套管一致 对于技术套管和生产套管 套管总长 2500m 之内时备用 3 根 套 管总长 2500 3000m 时备用 5 根 套管总长 3500m 以上时备用 6 根 第八十三条第八十三条 井下工具一般指分级箍 尾管悬挂器 管外封隔器等 应开展 以下准备工作 10 1 井下工具需具有出厂合格证 使用说明书 2 井下工具应绘制草图 标明主要尺寸 3 液压打开循环孔的分级箍 检查打开套销钉数与对应打开压力值 4 对于重复使用中心管的尾管悬挂器 保养组装后要进行试压试验 5 井下工具在装车 运输 卸车时不能磕碰 挤压 防止井下工具失灵 6 井下工具送井后要妥善保管 7 检查井下工具连接螺纹 是否与所下套管一致 8 分级箍要检查核实附带的一级碰压塞 打开塞 或重力打开塞 关闭 塞是否带全 相关配合尺寸是否正确 9 尾管悬挂器所附带憋压坐挂球 钻杆胶塞齐全 规格 尺寸合格 10 检查钻杆胶塞能否通过送入钻具 第八十四条第八十四条 井下附件一般指浮鞋 或引鞋 浮箍 套管扶正器等 应开展 以下准备工作 1 所有附件均应有出厂合格证书 2 检查所有附件规格 尺寸是否与所下套管一致 3 浮鞋 浮箍材质 连接螺纹与所下套管一致 正反向承压能力 4 扶正器 刚性 弹性 检查外型 尺寸 弹性扶正器人工踩压检查弹簧 片性能 5 装卸 运输过程中注意保护 防止损坏 到达井场后注意妥善保管 第五节第五节水泥和外加剂水泥和外加剂 第八十五条第八十五条 使用的油井水泥和外加剂应质检合格 固井前应对所用的水泥 外加剂 外掺料抽样检查 合格后方可用于固井 第八十六条第八十六条 注水泥施工前必须取现场水 水泥 外加剂样品 并按设计规 定条件做现场复核试验 第八十七条第八十七条 需要高密度 低密度水泥浆固井时 加重材料 减轻材料要符 合质量标准要求 混拌时严格按比例加入 通过气力混拌装置混拌均匀 混拌 成品抽样检查 在设计的固液比下测量其水泥浆密度变化 合格后方可使用 第八十八条第八十八条 水泥中添加外加剂时 要符合以下要求 11 1 所选用外加剂要有产品使用说明书和产品合格证书 2 复查外加剂是否质量合格 3 当使用的外加剂在两种以下时 进行复合使用性能测试 第八十九条第八十九条 妥善保管外加剂 防潮湿 防日光暴晒 液体添加剂防冻 第九十条第九十条 需要水混的外加剂要求 水质要求干净 控制有害离子和其它 化学物质 混配时严格按设计比例要求加入 有时几种添加剂需要按前后顺序 加入 严格按照顺序加入 采用水泥车的喷嘴混合器混配 并充分循环 达到 均匀稳定 第九十一条第九十一条 外加剂水混后取样复查混配质量 第九十二条第九十二条 水混外加剂混合好后两天以上仍未固井时 固井前重新复查 第九十三条第九十三条 同次固井作业中 水泥 外掺料 外加剂应使用同一批号产品 第九十四条第九十四条水泥 外掺料 外加剂用量 按井径扩大率 15 和封固井段 长度估算水泥用量 并加一定附加量 根据已初步确定的水泥用量计算外掺料 外加剂用量 并附加一定值 第六节第六节固井设备固井设备 第九十五条第九十五条水泥车 1 水泥车应具有再混合系统和水泥浆密度自动控制系统 2 浅井 中深井可以使用单机单泵 最高泵压 40MPa 水泥车 3 深井 超深井 特殊作业井 如尾管固井 应使用双机双泵 泵压 70 100MPa 水泥车 4 高密度水泥浆 尾管注水泥 水平井注水泥 为提高水泥浆质量 应 采用批混装置进行批混 批注 5 固井前对水泥车进行全面检查 保养 达到不刺 不漏连续运转 排 量 压力达到额定值 6 按照注水泥排量要求配备水泥车数量 第九十六条第九十六条散装水泥罐 1 散装水泥罐使用前清除剩余水泥 保持罐内干净 2 对供灰系统 出灰系统 供气系统进行全面检查 12 3 供灰口至水泥车 撬 超过 12m 时 加恒压罐过渡 4 按预计水泥量配置散装水泥罐 包括散装水泥罐车 5 使用立式罐固井时 运灰罐车也要清除罐内多余水泥 6 水泥罐车 立式罐应装计量装置 7 多罐 多车供应时 为保证供灰连续 稳定 应用供灰集成器装置 8 应认真检查压风机 确保工作正常 9 确保大立罐 下灰车气路不堵 不漏 连接可靠 第九十七条第九十七条井口工具 1 水泥头的额定工作压力符合要求 508mm 339 7mm 水泥头组合试 压 21MPa 244 5mm 177 8mm 水泥头组合试压 35MPa 小于 177 8mm 的 水泥头组合试压 49MPa 高于 SY T 5394 固井水泥头及常规固井胶塞 大港 渤海石油现用指标 与 国外固井服务招标要求相同 大陆架公司产品高于该指标 2 水泥头连接扣形与所连接套管 钻具扣形一致 水泥头上所有连接阀 门开关灵活 送井前进行全面检查 保养 3 下套管吊卡 卡瓦 按下套管负荷选用相应承载能力的吊卡 卡瓦 尺寸与所下套管一致 送井前进行全面检查 保养 灵活好用 第九十八条第九十八条应认真检查水泥头内的胶塞及胶塞挡销 第七节第七节仪器仪表仪器仪表 第九十九条第九十九条水泥浆再混合设备和具有水泥浆密度自动控制功能水泥车的 车台仪表显示面板应具备显示排量 压力和密度参数的功能 第一百条第一百条 技术套管 生产套管固井应配备固井计量仪 显示排量 压力 和密度 并能记录 打印数字或曲线 第一百 一条第一百 一条 定期校验各参数 涡轮流量计一次仪表每口井保养一次 定 期校验 第四章第四章 固井施工固井施工 第一百 二条第一百 二条 应采用固井压力 排量 密度实时监测和采集系统 为固井 施工质量评价创造条件 13 第一节第一节下套管作业下套管作业 第一百 三条第一百 三条 下套管作业按 SY T5412 下套管作业规程 和 SY T5473 固井作业规程 第一百 四条第一百 四条 应保持螺纹清洁 管柱联结时应使用合格的套管螺纹密封脂 第一百 五条第一百 五条 使用专用套管液压大钳旋合螺纹 套管上扣扭矩应达到规定 值 特殊螺纹按照特殊螺纹标准规定执行 第一百 六条第一百 六条 下套管作业按 SY T 5412 执行 套管下放速度应严格按设计 执行 第一百 七条第一百 七条 下套管时应有下套管记录 第一百 八条第一百 八条 下套管过程中应及时 足量灌满钻井液 第一百 九条第一百 九条 不准超钻机安全载荷下套管 第一百一十条第一百一十条 应严格按设计要求安装扶正器 第二节第二节注水泥作业注水泥作业 第一百一十一条第一百一十一条 注水泥作业按 SY T5374 1 固井作业规程 第一部分 常规固井 执行 第一百一十二条第一百一十二条 注水泥施工前 应至少循环洗井两周 第一百一十三条第一百一十三条 应在进行施工前检查以下内容 1 洗井质量 洗井液性能 排量 2 钻井液 隔离液或冲洗液准备及水泥试验数据 3 水泥车 压塞车 供水系统 供灰系统及水泥量 4 管汇试压 5 测量仪表 记录装置 钻机提升及动力系统 控制系统和照明系统 指重表 泵压表 6 固井施工 HSE 应急预案 第一百一十四条第一百一十四条 注水泥必须按设计连续施工 水泥浆密度必须保持均匀 0 02g cm3 保证施工一次成功 第一百一十五条第一百一十五条 一般应采用仪表计量注替参数和数量 对于复杂井和高 14 难度井以及特殊工艺井 应同时采用人工方式计量 第一百一十六条第一百一十六条 固井候凝 1 表层及技术套管的候凝时间应保证其水泥石抗压强度不低于 3 5MPa 否则不能再次开钻 2 固井采用井口敞压方式候凝 若浮箍 浮鞋失灵 必须采用憋压方式 候凝时 应控制井口套管压力高于管内外静压差 1 0 2 0MPa 并有专人负责 观察井口压力并放压 3 不允许在受拉力的情况下卸联顶节 防止井下自由段套管螺纹松开 第三节第三节施工资料整理施工资料整理 第一百一十七条第一百一十七条 施工资料整理按 SY T5374 1 固井作业规程 第一部分 常规固井 附录 A B 执行 第四节第四节施工过程质量评价施工过程质量评价 第一百一十八条第一百一十八条 固井过程质量评价的条件 固井设备配备压力 排量和 密度实时监测和采集系统 施工设计合格 第一百一十九条第一百一十九条 固井过程质量评价的方法 根据固井施工记录 完成 固 井施工过程质量评价表 当得分大于 14 时 施工过程质量应评估为 合格 否则为不合格 固井施工过程质量评价表 参 数技 术 要 求得 分 钻井液屈服值钻井液屈服值 若 m 1 3g cm3 屈服值 5 Pa 若 m 1 3g cm3 1 8g cm3 屈服值1 8g cm3 屈服值2 循环周 1 若自动混拌水泥浆 则 0 025g cm3 水泥浆密度波动范围水泥浆密度波动范围 若手动混拌水泥浆 则 0 035g cm3 2 前置液接触时间前置液接触时间 10MIN1 水泥浆稠化时间水泥浆稠化时间符合设计要求符合设计要求2 水泥浆滤失量水泥浆滤失量 符合设计要求 1 15 注替浆量注替浆量 符合设计要求 1 注替排量注替排量 符合设计要求 1 套管扶正器加放套管扶正器加放 符合设计要求 1 活动套管活动套管是是 2 奖励 固井作业中间间断时间固井作业中间间断时间 3 min1 施工过程中复杂情况施工过程中复杂情况 无1 碰压碰压 是1 试压试压 符合设计要求1 候凝方式候凝方式 符合设计要求1 总分数20 在注水泥过程中 若活动套管 则奖励 2 分 未活动套管不扣分 SY T 6592 固井质量评价方法 第一百二十条第一百二十条 根据实际固井质量评价结果 在获得地质和开发部门许可的 条件下可以采用固井过程质量评价代替固井质量评价 其使用条件为 1 根据一个开发区块中前 5 口井的施工记录 若固井过程质量评价结论 均为 合格 且根据水泥胶结测井资料 水泥胶结质量均评价为 合格 以上 则 对于该区块后续的开发井 可根据固井过程质量评价结果评价固井质量 2 在没有进行水泥胶结测井的条件下 可根据固井过程质量评价结果评 价固井质量 已进行了水泥胶结测井的条件下 可根据固井过程质量评价结果 仅作为分析水泥是否候凝时间不足或者是否出现微环隙的参考 第一百二十一条第一百二十一条 出现下列情况之一时不应采用固井过程质量评价代替固 井质量评价 1 施工过程中发生严重井漏 漏封油气层 2 水泥浆出套管鞋后施工间断时间超过 30min 3 灌香肠或替空 4 套管未下至设计井深 造成沉砂口袋不符合设计要求 5 固井后环空冒油 气 水 第一百二十二条第一百二十二条 如果开发井的井眼扩大率大于 15 或分井段井眼最大全 角变化率超过下表要求时不应采用固井过程质量评价代替固井质量评价 分井段最大全角变化率 30m 16 井深 m 井段 m 1000 20003000400050006000 1000 1 40 1 15 1 15 1 00 1 00 1 00 2000 2 10 1 40 1 15 1 15 1 15 3000 2 10 2 00 2 10 2 10 4000 2 30 2 15 2 15 5000 2 30 2 30 5000 3 00 注 对于特殊的井或井段 要在设计中注明 以设计要求为准 第五章第五章 固井质量评价固井质量评价 油勘字 2004 32 固井技术规定 第一节第一节基本要求基本要求 第一百二十三条第一百二十三条表层套管和技术套管达到地质 工程设计要求 生产套 管能经受合理的射孔 酸化 压裂考验 满足正常条件下的注水 采油 采气 需要 第一百二十四条第一百二十四条 水泥返高 水泥塞长度和人工井底的标准 1 油气层固井设计水泥返高应至少超过油气层顶界 150m 实际水泥返 高应至少封过油气层顶界 50m 以上 对于井深浅于 2000m 的井 油气层顶界 以上连续胶结中等以上的水泥环段长度不少于 10m 井深深于 2000m 的井 油气层顶界以上连续胶结中等以上的水泥环段长度不少于 20m 2 表层套管固井的水泥浆一般返到地面 技术套管固井遇到油气层 或 先期完成井 时 水泥浆返高按生产套管固井对待 无油气层时 按工程和地 质需要来确定水泥浆返高 3 生产套管阻流环距套管鞋的长度不少于 10m 4 技术套管 或先期完成井 阻流环距套管鞋长度一般为 20m 套管 鞋位置距井底一般不超过 3m 5 盐水层 盐岩层 复合盐岩层 盐膏层 含腐蚀性流体的地层等特殊 地层必须封固 17 6 人工井底 管内水泥面 距油气层底界以下不少于 15m 第一百二十五条第一百二十五条 表层套管固井应保证套管鞋和井口处的水泥环封固质量 技术套管固井应保证套管鞋处封固质量 水泥封固段长度应保证钻井工程的需 要 一般不少于套管串长度的三分之一 技术套管封固盐水层 盐岩层 复合 盐岩层 盐膏层和含腐蚀性流体的地层等影响油气井寿命的地层时 对这些地 层的固井质量要求与生产套管相同 第二节第二节水泥环评价水泥环评价 第一百二十六条第一百二十六条 水泥环胶结质量评价方法应符合 SY T 6592 要求 以 CBL VDL 综合解释评价固井质量 1 正常情况下 胶结测井应在注水泥后 24 48h 内进行 特殊工艺固 井 尾管固井 分级注水泥固井 长封固段固井 低密度水泥固井等 胶结测 井时间依据具体情况而定 2 胶结测井曲线必须测至最低油气层底界以下 10m 3 常规水泥浆固井水泥环胶结质量解释标准 常规水泥浆固井声幅相对值 0 15 为 CBL 评价胶结质量优等 声幅相对 值 15 30 为 CBL 评价胶结质量中等 声幅相对值超过 30 为 CBL 评价胶 结质量差 常规水泥浆固井水泥环胶结质量 CBL VDL 综合解释标准表 测 井 结 果 CBL 曲线VDL 图 胶结质量 评价结论 0 声幅相对值 15 套管波消失 地层波清晰连续优 15 声幅相对值 30 套管波弱 地层波不连续中 声幅相对值 30 套管波明显差 4 低密度水泥浆固井水泥环胶结质量解释标准 密度在 1 30 1 65g cm3之间的水泥浆固井 声幅相对值 0 20 为 CBL 评价胶结质量优等 声幅相对值 20 40 为 CBL 评价胶结质量中等 声幅 相对值超过 40 为 CBL 评价胶结质量差 水泥浆密度低于 1 30g cm3时 声幅 相对值小于 40 为 CBL 评价合格 低密度水泥浆固井水泥环胶结质量 CBL VDL 综合解释标准表 项 目测 井 结 果胶结质量 评价结论 18 CBL 曲线VDL 图 0 声幅相对值 20 套管波消失 地层波清晰连 续 优 20 声幅相对值 40 套管波弱 地层波不连续中 水泥浆密度 1 30 1 65g cm3 声幅相对值 40 套管波明显差 密度低于 1 30g cm3声幅相对值 40 套管波弱 地层波不连续中 第三节第三节质量鉴定质量鉴定 第一百二十七条第一百二十七条 生产套管固井的质量鉴定主要针对封隔油气层段部分 第一百二十八条第一百二十八条 固井质量统计只考核一次合格率和优质率 第一百二十九条第一百二十九条 固井质量不合格的井 经补救措施达到上述各条标准者 算补救固井合格 第四节第四节管柱试压和井口装定管柱试压和井口装定 第一百三十条第一百三十条套管柱试压 1 试压时间 表层套管一般在固井结束 24h 后试压 技术套管和生产套管试压一般在水 泥胶结测井后进行 试压压力高于 25MPa 时 试压时间应适当推迟 具体试压时间以水泥环抗 压强度发展到足以抵抗试压产生的应力的时间为准 2 试压指标 试压压力值等于地层破裂压力 套管柱抗内压强度和井口载荷三者之中最 小值的 80 试压时 稳压 30min 压力降低不超过 0 5MPa 为合格 第一百三十一条第一百三十一条 套管头试压指标与套管柱试压指标相同 第一百三十二条第一百三十二条 井口装置 1 技术套管和生产套管的井口装定要采用套管头并安装高压泄压管线 阀门及压力表 2 套管在井口装定时管柱所受拉力按 SY T 5731 套管柱井口悬挂载荷 计算方法 计算 第一百三十三条第一百三十三条 凡未装采油树的井 井口应戴井口帽 标明井号 在寒 冷地区 井口套管应掏空 3 5m 防止井口冻裂 19 第六章第六章 特殊井固井特殊井固井 第一节第一节天然气井天然气井 第一百三十四条第一百三十四条 天然气井固井应时各层套管的水泥浆均应返至地面 第一百三十五条第一百三十五条 井眼准备时 对于浅井用原钻具通井一次即可 对于深 井应用单扶正器和三扶正器各通井一次 钻具最大外径和刚度满足第六十七条 规定 第一百三十六条第一百三十六条 天然气井一般应选用气密螺纹套管 选用方法符合第二 十条规定 第一百三十七条第一百三十七条 对于含有腐蚀性气体的井应选用抗腐蚀性套管 第一百三十八条第一百三十八条 所用工具 附件的材质 螺纹类型应与套管相同 第一百三十九条第一百三十九条 天然气固井时应谨慎选用分级注水泥技术 高压天然气 井邻近生产套管的一层技术套管固井时不应采用分级注水泥技术 第一百四十条第一百四十条应采用紧密堆积技术尽量提高水泥浆中的固相含量 降 低拌合水量 并进行水泥石 7 天的渗透率和抗压强度试验 高压气井固井水泥 石 7 天的气体渗透率应小于 0 05 10 3 m2 7 天抗压强度应不小于 30MPa 渗透率指标参考 1 大港石油管理局 粉煤灰低密度水泥油层固井技术 全国第 四次固井会议资料 1993 年 9 月 2 郝俊芳译 美国油井注水泥技术 北京 石油 工业出版社 1980 9 62 该指标高于油勘字 2007 67 高压 酸性天然气井固井 技术规范 试行 强度指标根据数值模拟结果 试压 70MPa 时 1000m 井深以 下的水泥环可能保持完整 第一百四十一条第一百四十一条 应根据井下压力和温度的具体情况在水泥浆中使用晶格 膨胀型的膨胀剂 在产层位置应避免使用低密度水泥浆 第一百四十二条第一百四十二条 裂缝性地层天然气井固井时水泥浆密度一般不超过钻井 液密度 0 12g cm3 孔隙性地层固井时 根据具体情况水泥浆密度可以超过钻 井液密度 0 24g cm3 第一百四十三条第一百四十三条 尾管固井时 套管重合段 150m 尾管底部水泥塞 30 50m 和尾管顶部水泥塞 50 100m 对于高压气井的套管重合段可以延长 至 500m 尾管底部水泥塞 100m 尾管顶部水泥塞 200m 高压气井指标参考四川石油管理局经验 20 第一百四十四条第一百四十四条 尾管固井的水泥浆量设计应附加钻杆胶塞可能提前到位 的余量 一般约为 0 5m3 1000m Baker 公司悬挂器存在该现象 其他类型悬挂器也有可能 第一百四十五条第一百四十五条 在保证管柱安全的前提下 尾管回接固井应根据管柱试 压压力和水泥石抗压强度试验结果确定施加一定的环空回压候凝 一般为 10 15MPa 第一百四十六条第一百四十六条 根据具体情况应采用环空加回压候凝技术 在保证套管 柱安全的前提下 环空回压大小根据顶替结束时的环空井底静态压力和地层破 裂 漏失 压力差确定 环空回压应间歇蹩至设计值 其数值至少应为流体在环 空中的总流动阻力 第一百四十七条第一百四十七条 对于漏失风险较大的井 应根据情况采用正注反挤工艺 施工 降低井口带压风险 反挤作业应采用间歇式挤注工艺 第一百四十八条第一百四十八条 应使用固井施工参数自动记录系统 当套管内容积较小 时 还应同时采用人工计量和仪表计量同时两种方式计量顶替量 第二节第二节深井超深井深井超深井 第一百四十九条第一百四十九条 深井超深井固井应时各层套管的水泥浆均应尽量返至地 面 第一百五十条第一百五十条应合理评估井底压力 作为管柱设计和水泥浆化验的基 础依据 井底压力评估方法见第八条 套管螺纹选择见第二十条 套管材质选 择见第十七条 第一百五十一条第一百五十一条 应合理估计井底静止温度和循环温度 认真做好水泥浆 化验 井底温度评估方法见第九条 第一百五十二条第一百五十二条 考虑到高温条件的影响 水泥浆稠化时间应为施工时间 附加 2 4h 第一百五十三条第一百五十三条 长封固段固井时应根据地层压力预测和现场验证结果设 计水泥浆密度 要求做到环空动态当量密度小于地层破裂压力 环空静态当量 密度大于地层孔隙压力 第一百五十四条第一百五十四条 表层套管和技术套管的大环空固井时应根据具体情况采 用内管注水泥或双塞法固井 21 第一百五十五条第一百五十五条 尾管和完井阶段的小间隙固井时应在确认套管通过性的 前提下 严格按设计安放扶正器等套管附件 防漏 防卡 并在注水泥和替钻 井液期间尽量活动套管 第一百五十六条第一百五十六条 开展水泥浆 钻井液和前置液的相容性试验时 应考虑 井下高温对试验结果的影响 试验温度至少应达到 90 第一百五十七条第一百五十七条 尾管固井时 套管重合段及尾管底部和顶部水泥塞的要 求见第一百四十三条 第一百五十八条第一百五十八条 尾管回接固井要求与第一百四十五条相同 环空加回压 候凝技术要求与第一百四十六条相同 第一百五十九条第一百五十九条 生产套管和上一层技术套管的固井水泥石性能要求与第 一百四十条相同 第一百六十条第一百六十条水泥浆及前置液应符合第二章第四节规定 并避免在产 层使用低密度水泥浆 第一百六十一条第一百六十一条 使用外加剂特别是缓凝剂时 应考虑包装和抛洒带来的 误差 第一百六十二条第一百六十二条 采用正注反挤工艺施工的技术要求与第一百四十七条相 同 第一百六十三条第一百六十三条 固井施工应优先选用具有水泥浆密度自动控制功能 泵 压可以达到 70MPa 以上的注水泥设备 并尽量采用批混 批注方式施工 第一百六十四条第一百六十四条 尾管固井的计量要求与第一百四十八条相同 第三节第三节热采井热采井 第一百六十五条第一百六十五条 热采井固井水泥浆一般应返至地面 第一百六十六条第一百六十六条 应在钻井期间控制井径扩大率不超过 10 并努力改善 钻井液滤饼质量 第一百六十七条第一百六十七条 根据热采井的热采方式和最高注蒸汽温度 选择热采水 泥浆体系 一般应在水泥中掺入 60 的硅粉 刘崇建 黄柏宗 徐同台 刘孝良等编著 油气井注水泥理论与应用 北京 石油工业 出版社 2001 9 150 第一百六十八条第一百六十八条 热采井一般应采用预应力固井工艺 当热采温度超过 22 220 时 必须采用预应力固井 提拉预应力一般为 15 25t 第一百六十九条第一百六十九条 热采井套管螺纹选择应符合第二十条要求 应采用抗高 温套管螺纹密封脂 以提高套管螺纹的密封性 第一百七十条第一百七十条固井水泥浆应采用紧密堆积设计 同时采取防漏措施 第四节第四节定向井 大位移井和水平井定向井 大位移井和水平井 第一百七十一条第一百七十一条 通井钻具组合应符合第六十七条规定 并记录井下摩阻 情况 第一百七十二条第一百七十二条 通井时造斜点以下井段应采用短起下钻处理 通井到底 后 循环洗井不少于 3 周 下完套管循环不小于 3 倍井筒容积量 第一百七十三条第一百七十三条 下套管前钻井液性能至少应符合第七十二条要求 但可 以根据井下实际情况适当提高钻井液屈服值 第一百七十四条第一百七十四条 套管和扶正器设计应符合第二章第三节规定 第一百七十五条第一百七十五条 应对下套管摩阻进行计