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2015年6月 固井作业监督要点培训 技术交流 YanChangPetro 1 主要内容 一 固井作业概述二 固井质量标准三 固井质量管理办法 2 1 1什么是固井简单地说 固井是将一层钢管 套管 下入到井内预定深度 再在钢管和井壁之间注入水泥浆封固的作业 具体地说 为了加固井壁 保证继续安全钻进 封隔油 气 水层 保证分层试油和合理开采油气 在井筒内下入优质钢管 并在井筒和钢管环空充填好水泥的作业 1 2固井的目的封隔易塌 易漏等复杂地层 保证钻井顺利进行封隔油气水层 建立油气流出通道 防止产层间互窜进行增产措施安装井口 一 固井概述 3 1 3固井作业的范围概括地说 固井作业包括下套管作业和注水泥作业 1 4注水泥作业分类 一 固井概述 注水泥 正常注水泥 一次注水泥 补救注水泥 二次注水泥 常规注水泥 单级注水泥 特殊注水泥 内插管注水泥分级注水泥尾管注水泥回接注水泥注水泥塞 注水泥塞挤水泥重新注水泥 4 1 5固井作业要求套管有足够的强度能承受井下各种外力作用 抗腐蚀 不断 不裂 不变形 水泥环有可靠的密封环空封固段不窜 不漏 能经受高压挤注的考验 一 固井概述 5 主要内容 一 固井作业概述二 固井质量标准三 固井质量管理办法 6 1 达到地质 工程设计要求 2 表层套管 技术套管能满足正常的钻井生产与井控防喷需要 3 油层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 油气开采需要 4 对特殊井 易漏区井 科研试验井及重点井等 要进行固井质量抽查 二 固井质量标准 2 1固井工程质量基本要求 7 1 套管下至设计井深 并保证套管鞋下入基岩20米以上 2 套管接箍端面与地面平齐 3 水泥浆返至地面 或经补救返至地面 4 表层套管要确保不漏 不溜 二 固井质量标准 2 2表层套管固井质量要求 8 1 对于API系列套管 用双轴应力校核的安全系数应该符合表1规定 2 若采用原井眼尺寸的裸眼口袋 对浅于600米的技术套管 其深度不超过3米 600 800米的技术套管 裸眼口袋不超过4米 超过800米的技术套管 裸眼口袋不超过4 5米 3 水泥塞高度不超过20米 4 水泥返高必须达到设计要求 表1技术套管安全系数取值范围 二 固井质量标准 2 3技术套管固井质量要求 9 1 套管串结构必须按设计编号排列入井 2 使用API系列套管 其用双轴应力校核的安全系数应符合规定 3 保证套管居中度大于67 严格按设计下入扶正器 原则 油层段 井斜大于或等于15 井段 扶正器间距不大于11米 井斜小于15 井段 扶正器间距不大于20米 按下套管操作规程下套管 油层套管安全系数取值范围 二 固井质量标准 2 4油层套管固井质量要求 10 4 套管下至设计深度 裸眼口袋不得少于5米 5 水泥返高 直井要求封过油层顶部100米以上 其中合格段长度不少于70米 定向井要求封过油层顶部150米以上 其中合格段长度不少于110米 注水井要求封过油层顶部200米以上 其中合格段长度不少于150米 低密度固井水泥返高达到低密度设计返高段长的80 以上 6 油气层底界距人工井底 管内水泥面 不少于15米 必须保证声幅 放射性 磁定位测出油层底界 7 阻流环以下水泥塞 距套管鞋处 10 20米 油层底界距完钻井底不大于50米 二 固井质量标准 11 8 对于采用裸眼完井方式 而技术套管兼顾上部油层的固井 适用于油层套管固井 9 固井后 管内及管外环形空间不冒油 气 水 10 注水泥碰压后72小时进行套管试压 试压液为清水 套管试压标准 11 水泥封固质量经声幅检查 封固井段符合 合格 要求 12 完井井口固定 采用套管头 套管头安装要做到平 正 牢 或采用焊环形铁板加井口灌注水泥中任意一种 二 固井质量标准 12 2 5水泥封固质量鉴定 1 水泥环质量鉴定以声幅测井 CBL 为准 必要时加测变密度曲线参照鉴定 2 声幅检查应在注水泥碰压后24 36小时内进行 特殊固井 尾管 分接箍 长封固段 缓凝水泥等 声幅测井时间依据具体情况而定 解释不降级 3 声幅曲线必须测至最低油气层底界以下10米 4 油层套管固井 水泥环声幅质量鉴定 主要针对封隔油气层段部分 二 固井质量标准 13 5 封固质量分为 优质 合格 不合格 三类 以钻井液段声幅100 为基础 声幅值在15 以内或者胶结指数大于0 8为 封固质量优质 固井声幅值在15 30 之间 低密度固井声幅 40 或者胶结指数不小于0 6 为 封固质量合格 固井声幅值大于30 低密度固井声幅值大于40 为 封固质量不合格 6 变密度测井 VDL 鉴定水泥环封固第二界面及微环隙 二 固井质量标准 14 主要内容 一 固井作业概述二 固井质量标准三 固井质量管理办法 15 三 固井质量管理办法 3 1固井现场施工管理 1 上井设备必须是持有效的准入证 能够满足施工区固井质量要求 符合安全 环保要求的设备 2 施工指挥员 技术员 施工员必须持有石油系统颁发的上岗证 3 各岗位人员严格执行本岗位职责 严格按行业标准中岗位操作规程 集中精力 认真操作 4 施工过程中 必须有甲方有资质的监督人员在场 跟踪管理施工全过程 5 严格按照固井质量管理办法及有关规定进行监督 检查 并将使用材料及施工参数等结果注在固井设计与施工表上 16 6 固井作业必须遵守安全 环保等部门的有关规定 固井单位对安全 环境工作负责 7 要求车辆摆放布局合理 管线连接合理 8 施工的灰罐车必须装有防尘用的凡布袋 密闭方式下灰的灰罐车除外 尽量防止水泥外漏 9 泵送之前 要检查泵排出管线上所有阀门是否都已经打开 10 固井作业在试压和泵送期间 与作业无直接关系的人员远离现场 11 固完井后必须严格按指定的地点进行排污和洗车 12 禁止车辆随地排放废油废渣 水泥等污物 三 固井质量管理办法 17 3 2对钻井队的考核 1 钻井队工程技术人员或其他管理人员对领取的套管附件必须逐个检查 要求有标签 严禁不合格的套管附件下井或留在井场 未执行逐个检查并不记录检查结果者对钻井队处以500元 次的罚款 2 必须采用标准内径规对油层套管在井场按操作规程逐根通内径 并记录通内径情况 未通内径或采用其它方式通内径者 对钻井队处以1000元罚款 3 下油层套管前必须通井 在油层井段 井径小于钻头直径井段 起钻遇阻遇卡井段 存在积砂井段要认真划眼 并处理泥浆达到固井前要求的性能 作好记录 下套管前不通井或无记录者 对钻井队处以2000元罚款 4 固井前储备清水量东部油田不少于40方 西部油田不少于80方 三 固井质量管理办法 18 5 套管串严格执行设计 按规定和设计要求加足扶正器数量 扶正器下入方法合理 油层段每少加1只 对钻井队处以200元罚款 其它井段每少加1只 对钻井队处以100元罚款 6 入井套管必须双钳紧扣 7 下入3 5根套管时应检查浮箍 浮鞋的密封情况 并有检查记录 不检查扣1000元 次 8 每下20 30根套管灌1次钻井液 灌钻井液时必须灌满 不按规定执行对钻井队处以2000元罚款 9 套管串按设计下到预定位置 10 固井前至少循环钻井液2个循环周 并应稀释钻井液 粘度小于30s 动切力小于2Pa 11 配合固井队保证固井供水需求 12 浑水必须澄清后方可用于固井 13 提供井径记录 三 固井质量管理办法 19 14 夜间施工时 钻井队必须为固井队接好照明设施 如果钻井队未按要求执行上述9 14条的规定 固井队不准施工 15 固井施工前和结束 检查灰罐车的运灰和余灰情况 16 固井施工过程中 至少每一分钟测量1次单车水泥浆密度 并将测量结果及时告知固井队水泥车操作人员 达不到要求者 每少测1次对钻井队处以100元罚款 17 测完三样后 及时将结果报油田技术部门 质量有问题的井在未经油田技术部门或开发部允许前不准拆卸搬家 否则对钻井队处以2000元罚款 18 井口固定质量合格 表层套管封固良好 用环形钢板固定井口 在焊环形钢板前 将套管环形间隙用水泥填封死 并焊明井号 末焊或错焊者对钻井队处以1000元罚款 19 井深超过1800米的井 下套管必须使用双吊卡 防止使用卡瓦卡坏套管 三 固井质量管理办法 20 20 凡井斜或全角变化率超过规定者 必须修正井眼或采取相应措施 对于定向井井斜方位必须符合设计要求 方可下套管 21 套管在井场上必须清洗干净丝扣 均匀涂抹丝扣密封脂 戴好套管帽以防止进入沙土 公扣护丝用手上紧 以免吊上钻台时挂护丝 伤害丝扣 22 最上部5 10根套管 要求用最大扭矩值上紧丝扣 联顶节公母扣要涂黄油 紧扣扭矩不可过大 达到扭矩值下限即可 23 候凝期间不允许提放井口套管 卸联顶节时不能在套管受拉力状态下进行 严防卸松下部自由套管 井口割焊后 方可卸去联顶节 不按19 23条规定执行每条对钻井队处以1000元罚款 三 固井质量管理办法 21 24 下套管前及下套管中途 发现井下漏失时 应将漏失处理好后才可下套管 井下若有出油水现象 必须压稳 不得强下套管 发现1次扣1万元 25 联顶节应采用最优质的套管制作 每个井队配备2根以上 发现问题及时更换 26 使用油田供应部门发放的标志管 严禁钻井队私自加工标志管 一旦发现处以1万元罚款 三 固井质量管理办法 22 3 2对固井队的考核1 对入库材料抽样检验 定期抽查套管及其附件的产品质量 坚决杜绝不合格的固井材料 添加剂 套管及其附件进入固井现场 2 按设计要求和数量发放套管附件 3 负责水泥浆体系设计 水泥化验 水泥干粉混拌工作和抽查化验灰罐车装灰情况 对检查中发现的问题和化验结果应及时反馈水泥干粉混拌库 并提出整改意见 4 外加剂采用干混 必须达到三级干混拌 采用 湿混 方式混合外加剂时 应提前混合均匀 水和外加剂按设计比例混配 误差在2 5 以内 数量不少于理论量的1 2 1 5倍 5 负责固井资料的收集 分析研究 总结固井施工和质量中存在的问题 及时提出改进和完善固井质量的技术方案和措施 6 现场固井施工技术人员到井后 必须认真检查本办法中对钻井队的考核内容 确认无误后方可施工 三 固井质量管理办法 23 7 开好固井协作和分工会 明确施工方案 操作注意事项 严格按固井设计进行组织安排 8 对特殊井 复杂井和施工中出现问题的井 固井施工前和结束后 固井施工技术负责人和钻井队取留水泥干粉样品 大于1公斤 车 及现场配水泥浆的水样 交油田现场监督人员进行化验 未取样者对固井队处以1000元罚款 9 重点井每口井必须进行水泥浆体系性能实验 并在装好水泥的灰罐车中取样复核 其它井每批材料或每月进行一次水泥浆体系性能复核试验 10 根据井径曲线进一步核算水泥量 校正施工参数 11 冲洗液应具有稳定性好 稀释性能好 具有较低的紊流临界返速 低比重的液体 冲洗液的接触时间一般不少于7分钟 对钻井液的冲洗率达95 以上 三 固井质量管理办法 24 12 注水泥过程中 根据钻井队测量结果调整水泥浆密度 油 气 层段 尾随水泥浆密度达到设计要求 最低密度不低于1 80g cm3 正负偏差 0 05g cm3 第一罐灰前三点不考核 尾浆以最后一台车的最后八点考核 13 采用紊流或塞流顶替 排量达到设计要求 14 施工压力控制 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 长封固段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 15 施工连续 从注水泥到碰压结束 不得出现中途停顿现象 16 井下未发生漏失 水泥浆返高应达到设计要求 17 加强施工车辆维护保养 不能在井场出现抢修设备现象 18 水泥车在施工期间随时观察压力变化情况 并记录注入水泥量和替入清水量 顶替时必须按照设计上返速度进行 最后留1 1 5m3左右用一台水泥车碰压 碰压要平稳明显 三 固井质量管理办法 25 19 对固井设备进行检查 水泥车试运转正常 混浆系统不堵不卡 水泥罐车及压风机和供灰系统工作正常 水泵上水良好 管线连接符合要求 管线安装好后 进行清水试压 压力25MPa 管线不刺不漏 20 水泥头与联顶节相接螺纹的上紧度合适 水泥头挡销开启灵活密封可靠 并检查胶塞 21 水泥注完后管线必须冲洗干净 22 灰罐车保证下灰畅通 提前15分钟气化 供气足 供灰量够 灰必须按设计下完 保证水泥返高应达到设计要求 并如实记录用灰量 23 碰压压力要高于施工最后压力3 5MPa 碰压后稳压3 5分钟 待压力稳定后 放回水于水柜中 并记录回流量 井口观察是否断流 若断流 则开井候凝 否则应将放出回水全部压入 使套管内压力高于静液柱压力2MPa 关井候凝 24 水泥头要有使用记录 每20口井进行合扣检查 发现问题立即报废 表层及油层水泥头使用100井次强行报废 未达到9 24条要求的 每一条对固井队处以1000元罚款 三 固井质量管理办法 26 3 3对固井质量差及不合格井的处理办法 钻井事故井除外 1 不给结算 油顶以上返高小于50米 固井队必须对该井进行补救 返高不够 在固井过程未发生漏失的情况下 油顶以上返高达不到设计要求的80 的 差1米扣固井队100元 返高达不到 固井质量规定 的 固井施工费用不给结算 油顶以上返高小于50米 固井队必须对该井进行补救 2 试压达不到 固井质量规定 的 未发生替空的情况下 压降在5MPa 30min以内的 扣钻井队2000元 MPa 压降在5MPa 30min以上 钻井队必须对该井进行处理 处理费用由钻井队承担 替空井固井队必须采取措施处理 费用由固井队承担 处理后按固井质量规定评审 如达不到标准按不合格井处理 3 声幅达不到 固井质量规定 的 根