矿盐固井方案Word文档下载推荐.docx
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W=1.85×
400×
90.65=67081Kg
管内重量:
Wn=Wg+Wm+Wp
套管重量:
Wg=81.18×
400=32720Kg管内水泥浆重量:
Wm=80.6×
1.85×
20=2982.2Kg管内泥浆:
Wp=80.6×
1.10×
380=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
井径
mm
环容
l/m
容积
m3
合计m3
自
至
400
533.4
339.7
132.83
53.1
54.7
水泥塞容积m3
1.6
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
每米容积
分段长度m
分段容积
m3
127
9.19
108.6
9.16
0-380
3.48
累计顶替量,m3
(3).最高施工压力预测
①管内液柱压力
P内=0.01×
1.1×
380+0.01×
20=4.55MPa
②管外液柱压力
P管外=0.01rh=0.01×
400=7.4MPa
③静液压差
P静=P管外-P内=7.4-4.55=2.85MPa
④P循环=2MPa
⑤P附加=1MPa
⑥固井施工最大泵压
Pmax=P静+P循环+P附加=2.85+2+1=5.85MPa
(4).坐封压力
F坐封=Pmax×
S密封×
0.1=5.85Mpa×
7.854×
10-3m2
=45.95KN
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
1.0
8.0
10
2
注水泥浆
1.85
66
64
3
替清水
3.5
4
起钻
/
50
5
施工时间累计
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:
0.1MPa
水泥浆密度:
1.85-1.90g/cm3,
稠化时间≥120-150min。
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、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3~5米范围提放管柱,防止粘卡,并时刻注意悬重变化。
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、Φ244.5mm套管固井
2.1基础资料
(1)本次固井设计井深:
3152m,
(2)Φ244.5mm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
444.5400
内插法
二开
311.13152
244.43150
常规一次性注水泥
(5)泥浆性能:
聚合物防塌钻井液
API滤失量(ml)
泥饼(mm)
切力(Pa/Pa)
PH
含砂(%)
1.35
55
<
0.5
4-8
9
0.3
2.2管串结构
(1)套管数据:
公称质量
下入井段
244.5mm
N80
11.99
长圆
70.01
600-0
600--0
11.05
64.79
2600-600
3150-2600
(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(121/495/8):
3150~2000m每2根套管1只弹性,55只;
2000~1500m每3根套管1只弹性,20只
1500~400m每10根套管1只弹性,10只
400~0m每5根套管1只刚性,8只;
共85只弹性,8只刚性
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
井径扩大率
%
320.4
3150
342.21
(2)、水泥浆量与水泥量计算:
l/m
244.5
33.67
13.47
137.28
2750
45.02
123.81
0.8
设计水泥浆量,m3
165
设计水泥量,t
232
附加系数
20%
领浆量,m3
103
领浆水泥量,t
105
尾浆量,m3
62
尾浆水泥量,t
(3)、管柱内顶替量计算
管体外径
管体壁厚
L/m
分段长度
220.52
38.19
0-600
22.9
222.40
38.85
600-2600
77.7
2600-3130
20.24
累计顶替量,m3
120.84
(4)、最高施工压力预测
管内液柱压力P泥=0.01rh1=0.01×
(1.0×
50+1.60×
2100+1.35×
980)=47.33MPa
管外液柱压力P管外=0.01rh=0.01×
(1.90×
1150+1.50×
2000)=51.85MPa
静液压差P静=P管外-P泥=51.85-47.33=4.53MPa
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=12.53Mpa
(5)、工程序、时间及压力预计:
序
号
液体密度
(g/cm3)
排量(m3/min)
液体量(m3)
施工时间
(min)
泵压(MPa)
注前置液
1.05
10.0
7
注领浆
1.50-1.55
63
注尾浆
1.85-1.90
40
压胶塞
2.0
替泥浆
1.60
2.0-1.50
65
14
6
碰压
20
累计施工时间:
180
2.5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
min
24h抗压强度
MPa
领浆
1.50
150
20~24
240~270
>
8/24
尾浆
1.90
100
120~150
14/24
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1.1~1.5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:
(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3~5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,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、Φ177.8mm套管尾管固井
3.1基础资料
4330m
(2)完钻层位:
沙四段
尾管固井
(4)泥浆性能:
饱和盐水泥浆
(5)井身结构及套管程序
444.5402
三开
215.94330
177.8(3000-4330)
3.2管串结构
套管数据:
177.8mm
P110
11.51
47.66
3000-4330
入井管串结构(自下而上)
1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+尾管悬挂器+送入钻具。
2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)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1.90g/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有关施工参数计算:
3000
220.54
4330
237.49
177.8
13.36
25.37
1180
19.47
22.97
0.4
32
53
附加
系数
25%
8
25
45
(3)、前置液设计:
体系名称
环空高度m
用量m3
加重隔离液
200
驱油冲洗液
(4)、管柱内顶替量计算
108.62
27.48
254.78
18.82
3000-4310
24.65
52.13
(5)最高施工压力预测
1.90×
4310=81.89MPa
3000+2.1×
1310)=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
固井施工最大泵压P总=P静+P循环+P附加=2.62+12+2=16.62Mpa
(6)施工程序、时间及压力预计:
12
1.90-1.95
2.05-2.10
1.2
43
17
拔中心管
开泵循环
1.9
76.59
15
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