矿盐固井方案

1、 矿盐LS-1井固井方案1 、339.7mm表层固井1.1基础资料(1) 本次固井目的：封固上部未成岩地层，为二开钻进创造安全条件；(2) 固井方式：内插法固井(3) 井身结构及套管程序开钻次序钻头尺寸井深mmm套管尺寸井深mmm水泥返深m备注一开444.5401339.7400地面内插法固井(4) 钻井液类型及下套管前钻井液主要性能膨润土泥浆：密度g/cm3粘度（s）1.10601.2管串结构(1) 套管数据套管外径钢级壁厚扣型单位重量套管下深封固井段339.7mmJ559.65mm短圆81.18kg/m400-0m400-0m(2) 入井管串结构(自下而上)：（1） 339.7mm可钻浮鞋

2、339.7mm套管（2根）浮力计算为20m(J559.65mm)339.7mm浮箍（带内插座）339.7mm套管串(J559.65mm)339.7mm联顶节。（2） 插入管串结构：插入头127mm钻杆方钻杆。（3） 插入头以上2根钻杆加钻杆扶正器（127mm339.7mm）共2只从浮箍上部1根套管往下，所有管串用套管丝扣胶粘接（丝扣胶涂在公扣上）。1.3固井难点及主要技术措施(1) 由于套管在替泥浆过程所受的浮力大，确保一开套管在水泥浆上返过程中不被浮起为，实际泥浆密度应在1.10g/cm3以上； 浮力计算公式水泥浆对套管浮力：W=PL V W= 1.8540090.65=67081Kg 管内

3、重量：Wn=Wg+ Wm+ Wp 套管重量：Wg=81.18400=32720Kg 管内水泥浆重量：Wm=80.61.8520=2982.2Kg 管内泥浆：Wp=80.61.10380=33690.8Kg 总重量：69393Kg 管内重量-管外重量=2312Kg 泥浆密度1.10g/cm3时套管不会上浮(2) 坐封力根据循环最高泵压由固井施工指挥现场计算,为在泵压出现异常情况下顺利施工,实际施加坐封力应为计算值的2倍；建议在井口将套管用钢丝绳绑好；(3) 泥浆开钻，插入法固井。下套管前循环泥浆，井底无沉砂后才能下入；(4) 下套管按API规定的最佳扭矩上扣，控制套管下放速度，使管外泥浆返速与钻

4、进时管外返速相近，以防压漏地层导致井壁坍塌，套管内严禁落物；(5) 内插管坐封要平稳,密封要可靠,密封插头下井前要涂抹黄油；坐封后，缓慢开泵循环泥浆，防止套管上行，如果套管内无泥浆溢出，则说明密封插头处密封良好，即可按设计注入水泥浆；(6) 如果施工结束后水泥未返出地面或井口水泥面下沉，必须从井口环空注水泥浆补充；(7) 如内插法固井失败,则建议采用常规方法固井,其它措施根据现场情况具体定。(8) 控制替入钻井液量，避免底部替空。1.4有关施工参数计算(1).水泥浆量与水泥量计算井段，m段长m井径mm套管外径mm环容l/m容积m3合计m3自至0400400533.4339.7132.8353.

5、154.7水泥塞容积m31.6注水泥浆量附加20%设计水泥浆量66m3设计水泥量80t(2).管柱内顶替量计算管体外径mm管体壁厚mm管体内径mm每米容积l/m分段长度m分段容积m 31279.19108.69.160-3803.48累计顶替量，m 33.48(3).最高施工压力预测 管内液柱压力P内 =0.011.1380+0.011.8520=4.55MPa 管外液柱压力P管外=0.01h0.011.85400=7.4MPa 静液压差P静= P管外-P内=7.4-4.55=2.85MPa P循环=2MPa P附加=1MPa 固井施工最大泵压Pmax = P静+ P循环+ P附加=2.85+

6、2+1=5.85 MPa(4).坐封压力 F坐封=PmaxS密封0.1 =5.85Mpa7.85410-3m2 =45.95 KN 建议下压8吨(5).施工程序及压力、时间预计 序号工作内容液体密度(g/cm3)排量(m3/min)液体量(m3)施工时间预计(min)预计泵压(MPa)1注隔离液1.01.08.01022注水泥浆1.851.0666413替清水1.01.03.5344起钻 /50/5施工时间累计/127/1.5水泥浆设计(1)水泥浆性能要求 针对地层特点,采用早强水泥浆体系设计,满足现场施工的要求，水泥浆性能满足以下条件：水泥浆试验条件及要求实验温度：300C，实验压力：0.1

7、MPa水泥浆密度：1.85-1.90 g/cm3,稠化时间120-150 min。抗压强度24h大于14MPa(2)配方水泥类型：API油井G级水泥；G级水泥 配浆水。1.6施工准备(1)、井眼准备1) 对起钻遇阻、卡井段做短程起下钻或划眼，确保井下无沉砂、无键槽，套管下入顺利。2) 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。 (2)、设备准备1) 检查、准备下套管工具：吊卡、大钳、灌泥浆管线等。2) 下套管前对所有设备、仪表全面检查，保证安全可靠，运转正常。3) 各台泥浆泵要求上水良好，高压管汇无刺漏。4) 认真检查悬吊系统，井口、游车、

8、天车一条线，下套管前应根据大钩负荷更换大绳，确保下套管安全。 (3)、下套管作业1) 套管及附件、工具等送井后要认真检查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。2) 按下入次序对套管进行编号、记录。3) 仔细检查入井附件及工具，在地面进行认真检查和必要的性能试验合格后方可入井。4) 套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。5) 下入下部附件时，底部套管要涂丝扣胶，并在场地上接成立柱，用铆钉加固，其它套管丝扣涂好螺纹密封脂。6) 按设计要求安装套管扶正器。7) 控制下放速度，每根套管不少于30秒。8) 下套管中途禁止停顿，根据情况可以在35米范围提放管柱，防止粘卡，并时刻注意悬重变化。

9、9) 下套管及时灌满泥浆，采用逐根灌浆，并每下入10根灌满泥浆一次。10) 下完套管后先灌满泥浆，再小排量开泵循环洗井，调整好泥浆性能。 (4)、固井施工准备工作井队：1) 准备固井用水100m3并有相应的阀门控制，备好放水管线，供固井队配制配浆水用。2) 内插头插入时，注意平稳下放，以免损坏浮箍。3) 插入后开泵循环，检验内插头密封情况。4) 固井施工过程井队要密切注意井口返出情况。5) 做好水泥浆密度及固井时效记录。6) 固井注水泥快结束时，做好起钻准备工作，起钻要迅速。固井队：1) 为保证施工安全，做好水样化验后，方可施工.2) 检查注水泥设备、压风机、供水泵等固井设备，确保运转正常、施

10、工连续。3) 严格按照设计要求注入前置液、水泥浆等液体，确保水泥浆密度均匀。2、244.5mm套管固井2.1基础资料(1) 本次固井设计井深：3152 m，(2) 244.5mm技术套管固井设计原则：封隔地层，为下次开钻做好准备；(3) 固井方式：常规固井(4) 井身结构及套管程序开钻次序钻头尺寸井深mmm套管尺寸井深mmm备注一开444.5401444.5400内插法二开311.13152244.43150常规一次性注水泥(5) 泥浆性能：聚合物防塌钻井液密度g/cm3粘度（s）API滤失量（ml）泥饼（mm）切力（Pa/Pa）PH含砂（%）1.355540.54-890.32.2管串结构(

11、1) 套管数据：套管外径钢级壁厚扣型公称质量下入井段封固井段244.5mmN8011.99长圆70.01600-0600-0244.5mmN8011.05长圆64.792600-6002600-600244.5mmN8011.99长圆70.013150-26003150-2600(2) 入井管串结构(自下而上)（1） 套管串结构：可钻浮鞋+2根套管+可钻浮箍+套管串+套管串+联顶节。（2） 套管扶正器（12 1/49 5/8）：31502000m每2根套管1只弹性，55只；20001500m每3根套管1只弹性，20只 1500400m每10根套管1只弹性，10只4000m每5根套管1只刚性，8

12、只；共85只弹性，8只刚性从浮箍上部1根套管往下，所有管串用套管丝扣胶粘接（丝扣胶涂在公扣上）。2.3固井难点及主要技术措施(1)、固井难点1) 该层技术套管封固井段达到3150m，封固井段比较长，替浆压力高；2) 长封固段固井环空压力高，易压漏地层造成低返；3) 大井径长封固段固井，水泥浆易发生窜槽、砂堵憋泵和失重等危险，对水泥浆要求高。 (2)、技术措施：1) 采用两凝水泥浆体系，领浆采用低密度水泥浆体系，密度为1.55-1.60g/cm3，尾浆采用1.55-1.60g/cm3的水泥浆，领尾浆界面为2000m；2) 进行流变学平衡压力固井设计，在不压漏地层的情况下，尽量提高施工排量，提高顶

13、替效率；3) 替浆压力比较高，需要配制1.60g/cm3的钻井液80m3，降低压差；2.4有关施工参数计算：(1)、井径数据井深, m平均井径mm井径扩大率%自至0400320.4 4003150342.2110(2)、水泥浆量与水泥量计算：井段，m段长m井径mm套管外径mm环容L/ m容积m3合计m3自至0400400320.4244.533.6713.47137.2840031502750342.21244.545.02123.81水泥塞容积m30.8设计水泥浆量，m3165设计水泥量，t232附加系数20%领浆量，m3103领浆水泥量，t105尾浆量，m362尾浆水泥量，t127(3)、

14、管柱内顶替量计算管体外径mm管体壁厚mm管体内径mm每米容积L/ m分段长度m分段容积m3244.511.99220.5238.190-60022.9244.511.05222.4038.85600-260077.7244.511.99220.5238.192600-313020.24累计顶替量，m3120.84(4)、最高施工压力预测 管内液柱压力P泥=0.01h1=0.01（1.050+1.602100+1.35980）=47.33MPa管外液柱压力P管外=0.01h0.01(1.901150+1.502000)51.85MPa 静液压差P静= P管外-P泥 =51.85-47.33=4.

15、53MPa循环压力P循环=6MPa附加流动阻力 P附加=2MPa固井施工最大泵压P总= P静+ P循环+ P附加=4.53+6+2=12.53 Mpa (5)、工程序、时间及压力预计：序号工作内容液体密度(g/cm3)排量(m3/min)液体量(m3)施工时间(min)泵压(MPa)1注前置液1.051.610.0772注领浆1.50-1.551.61036353注尾浆1.85-1.901.6624034压胶塞1.051.02.0505替泥浆1.602.0-1.50120.8465146碰压207累计施工时间：1802.5水泥浆体系设计：水泥浆性能要求：注入顺序水泥浆密度g/cm3失水ml流动

16、度cm稠化时间min24h抗压强度MPa领浆1.508/24尾浆1.9014/24水泥浆领浆的配方：G级水泥+分散剂+降失水剂+缓凝剂+消泡剂+低密度早强剂+复合减轻剂+配浆水水泥浆尾浆的配方：G级水泥+分散剂+降失水剂+缓凝剂+消泡剂+配浆水2.6固井技术要求本次固井，钻井液密度高，水泥浆封固段长，固井难度较大，为提高固井质量，除前面固井设计中提到的主要技术措施以外，另提出以下技术要求：1)、井眼准备（1）电测以前通井、循环，保证电测工具顺利下入。（2）电测资料取准、取全。（3）电测完通井，对起钻遇阻、卡井段做短程起下钻或划眼，确保井下无沉砂、无键槽，套管下入顺利。下入套管前应在井眼底部打入

17、润滑泥浆，减少下套管摩阻。（4）保证固井质量，对于存在漏失的井段，进行堵漏；（5）套管下完后充分循环洗井，大排量循环洗井1-2周，排量为打钻排量的1.11.5倍；（6）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，粘滞系数0.1；2)、设备准备（1）检查、准备下套管工具：吊卡、大钳、卡瓦、气动卡盘、气动套管钳、灌泥浆管线等。（2）下套管前对所有设备、仪表全面检查，保证安全可靠，运转正常。（3）各台泥浆泵要求上水良好，高压管汇无刺漏。（4）为保证替量准确，应检查循环罐连通阀应开关到位。（5）认真检查悬吊系统，井口、游车、天车一条线，下套管前应根据

18、大钩负荷更换大绳，确保下套管安全。 3)、下套管作业（1）套管及附件、工具等送井后要认真检查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。（2）下入次序对套管进行编号、记录。（3）套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。（4）下入下部附件时，底部6根套管要涂丝扣胶，其它套管丝扣涂好螺纹密封脂。（5）按设计要求安装套管扶正器。（6）控制下放速度，每根套管不少于20秒。（7）下套管中途禁止停顿，根据情况可以在35米范围提放管柱，防止粘 卡，并时刻注意悬重变化。（8）及时灌满泥浆。浮箍以下几根套管逐根灌满，裸眼段每下入15根灌满泥浆一次，上层套管内每下入20根灌满一次。（9）下完套管后先灌满泥浆

19、，再小排量开泵循环洗井，直至泥浆性能达到施工要求，井眼干净。4)、固井施工及准备工作（1）井队：1）准备固井用水150m3淡水。2）储备好泥浆以防固井过程发生井漏。3）要求指重表、泵压表灵活、准确，并维护好两台泥浆泵，保证替浆的连续性和所需的泵压及排量。4） 施工过程井队要密切注意井口返出情况，及时储备泥浆。5） 替泥浆时配合进行人工计量工作。6） 好水泥浆密度及固井时效记录。（2）固井队：1）下套管以前固井队配好配浆用水，按设计加量加入添加剂，并搅拌均匀。2）固井施工以前做好大样复查和抗泥浆污染试验。3）检查注水泥设备、压风机、供水泵等固井设备，确保运转正常、施工连续。4）送井前及入井前君要

20、仔细检查入井附件及工具，关键尺寸要测量并做记录。下套管前，固井队技术员及工具服务人员及时到井场，进行下套管作业的指导。5）严格按照设计要求注入前置液、水泥浆等液体，确保水泥浆密度均匀，误差不超过0.03g/cm3保证固井质量。2.7应急预案1、备足量的固井水，固井设备准备，防止井队设备出现问题时能够辅助完成替泥浆作业。2、储备足量的钻井液,防止固井过程中发生井漏。3、如发生井漏造成环空液面下降,采用往环空注泥浆的方法,保持液柱压力。3、177.8mm套管尾管固井3.1基础资料(1) 本次固井设计井深：4330 m(2) 完钻层位： 沙四段(3) 固井方式：尾管固井(4) 泥浆性能：饱和盐水泥浆

21、密度g/cm3粘度（s）API滤失量（ml）泥饼（mm）切力（Pa/Pa）PH含砂（%）1.906040.54-890.3(5) 井身结构及套管程序开钻次序钻头尺寸井深mmm套管尺寸井深mmm备注一开444.5402444.5400内插法固井二开311.13152244.43150常规固井三开215.94330177.8(3000-4330)尾管固井3.2管串结构套管数据：套管外径钢级壁厚扣型公称质量下入井段封固井段177.8mmP11011.51长圆47.663000-43303000-4330入井管串结构(自下而上) 套管串结构：浮鞋+套管1根+浮箍+套管2根+浮箍+套管2根+球座+套管串

22、+尾管悬挂器+送入钻具。 套管扶正器（215.9mm177.8mm）：3000m-3800m 每2根套管下1只扶正器 计 40只 （其中10只刚性）3800m-4330m 每1根套管下1只扶正器 计 40只 共计80只扶正器3.3固井难点及主要技术措施(1)、固井难点1) 该井完钻井深4330m，钻井液密度1.90g/cm3,215.9mm井眼下177.8mm套管，固井施工泵压高，且井眼中的沉砂和虚泥饼极易聚集在狭小过流处，存在蹩泵的危险；固井循环压力高，顶替排量低，水泥浆顶替效率低；2) 该井属于高压井，在注水泥施工过程和侯凝期间，高压地层流体（气）易窜出，影响固井质量；3) 钻遇盐膏层、盐

23、岩层钻井液为饱和盐水钻井液，固井需要配制饱和盐水水泥浆体系，施工要求高难度大；4) 小间隙固井循环压力高，且钻井液密度高，粘度高、稠度大，水泥浆顶替效率较低；5) 水泥封固段长为1330m，水泥浆长距离运行受钻井液污染加剧，施工风险大；6) 水泥段长，水泥浆失重效应加剧，地层压稳难度大，易引发高压地层流体外窜，影响水泥石胶结质量；(2)、设计思路针对以上施工难点，主要设计思路是：优化前置液和水泥浆设计，综合应用压稳、防窜固井工艺技术，防止或减轻地层流体外窜、提高水泥浆的顶替效率。使用高效冲洗液，加重隔离液，提高前置液对钻井液的清洗和隔离能力；上部使用高流变性长稠化时间水泥浆，减小流动阻力，提高

24、顶替效率；上部封固段采用高密度饱和盐水抗高温缓凝水泥浆体系压稳地层，油层段采用高密度饱和盐水抗高温水泥浆体系，提高水泥胶结质量(3)、主要技术措施1) 室内配制高密度饱和盐水水泥浆体系，确保水泥浆各项性能满足施工要求；2) 充分循环洗井，确保井下清洁、井眼稳定，保证施工安全；3) 该井按照计算量附加200m的超返水泥浆量设计；4) 选用冲洗和加重隔离液密度1.90 g/cm3，占环空段长400m左右，提高水泥浆的顶替效率；5) 分段注好水泥浆密度，水泥浆注、替排量严格控制在循环排量以下，防止环空中的固相物质快速堆积造成蹩泵；6) 大排量循环出多余的水泥浆后蹩压3-5Mpa。3.4有关施工参数计

25、算：(1)、井径数据井深, m平均井径mm井径扩大率%自至30003150220.54 31504330237.4910(2)、水泥浆量与水泥量计算：井段，m段长m井径mm套管外径mm环容L/ m容积m3合计m3自至30003150150220.54177.813.362.025.37315043301180237.49177.819.4722.97水泥塞容积m30.4设计水泥浆量，m332设计水泥量，t53附加系数25%领浆量，m37领浆水泥量，t8尾浆量，m325尾浆水泥量，t45(3)、前置液设计：体系名称密度g/cm3环空高度m用量m3加重隔离液1.902004驱油冲洗液1.90200

26、4(4)、管柱内顶替量计算管体外径mm管体壁厚mm管体内径mm每米容积L/ m分段长度m分段容积m31279.19108.629.16300027.48177.811.51254.7818.823000-431024.65累计顶替量，m352.13(5)最高施工压力预测 管内液柱压力P泥=0.01h1=0.011.904310=81.89 MPa管外液柱压力P管外=0.01h0.01（1.903000+2.11310）=84.57MPa静液压差P静= P管外-P泥 =84.57-81.89=2.62MPa循环压力P循环=12MPa附加流动阻力 P附加=2MPa固井施工最大泵压P总= P静+ P

27、循环+ P附加=2.62+12+2=16.62 Mpa(6)施工程序、时间及压力预计：序号工作内容液体密度(g/cm3)排量(m3/min)液体量(m3)施工时间(min)泵压(MPa)1注前置液1.901.08.08122注领浆1.90-1.951.077123注尾浆2.05-2.101.02525104压胶塞1.851.02.05105替泥浆1.901.252.1343176碰压207拔中心管108开泵循环1.91.676.5950159辅助2010累计施工时间：1683.5水泥浆体系设计：水泥浆性能要求：注入顺序水泥浆密度g/cm3失水ml流动度cm稠化时间min24h抗压强度MPa领浆

28、1.908/24尾浆2.1014/24水泥浆配方：G级水泥+抗高温分散剂+抗高温降失水剂+抗高温缓凝剂+铁矿粉+塑性纤维+晶格膨胀剂+饱和盐水配浆水3.6固井技术要求(1)、施工前的准备1) 凡下井的套管必须符合强度要求。2) 套管及入井工具附件在运、送、装卸过程中，严禁碰撞，护丝应带齐上紧。3) 送到井场的套管，按石油天然气总公司颁布的套管现场检查推荐方法进行严格细致检查。4) 对套管进行通内径、丈量长度、清丝扣、编号、排下套管顺序。5) 校核尾管长度，仔细计算钻杆回缩距，配好送入钻具。6) 送入钻具全部通径，通径规要求65mm以上，钻具街头、配合街头不允许有直角台阶。7) 下套管前通、洗井，最大限度地保证井下干净，井眼畅通且必须保证井眼稳定，保证套管能够顺利下到设计深度。8) 通井起钻时将钻具提至悬挂器位置秤重并做好记录。