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固井技术实施细则
固井技术实施细则(摘选)
第一条固井是钻井施工中最关键的作业程序之一,是多工种联合的大型作业,具有极高的风险性。
其质量好坏直接关系到油田的勘探开发效果。
因此,固井工程技术公司、钻井项目部、天然气钻井项目部、调度室、经营管理科、人力资本科、企业管理科、科技发展科、QHSE监督站、化学剂生产公司、油田化学技术公司、器材供应站等各相关单位必须从思想上重视固井工作,从生产组织、技术及固井设备上加强管理,督促检查各项技术标准、规范和设计的执行。
固井准备人员、施工人员,必须以高度的责任感,严格的科学态度,认真组织实施各项固井作业。
第五章套管柱试压及井口装定
按SY5467-92《套管试压规范》执行
第二十三条套管试压标准
(1)表层套管
套管规范(英寸)
井深(m)
试压标准(MPa)
允许下降(MPa/30min)
103/4--133/8
≥300m
8.0—10.0
0.5
(2)技术套管、油层套管
套管规格(英寸)
试压标准(MPa)
允许下降(MPa/30min)
采油井
注水井
气井
5--75/8
15.0
20.0
≥20.0
0.5
第二十四条井口装置的规定
a)井口套管固定,高于J55钢级的套管严禁电焊作业。
b)技术套管及油层套管的井口固定,必须采用套管头或采用井口卡瓦方式固定,并由井队负责安装齐全高压泄压管线、阀门及压力表。
第六章固井质量要求
第二十五条固井质量的基本要求是:
能有效封隔油、气、水层,管外无漏、无窜,达到地质、工程设计要求,并能经受合理的射孔、酸化、压裂考验;满足正常条件下的注水、采油、采气的要求。
第二十六条水泥返高、水泥塞长度和人工井底的规定:
1.油气层固井,在满足甲方完井讨论或工程设计要求的前提下,考虑设计水泥返高应超过油气层顶界面不得小于150m,实际封过油气层顶界面不少于50m。
尕斯库勒油田E31油藏开发井(包括调整井),设计水泥返高应进入技术套管鞋200m以上。
油层顶界面以上合格的水泥环段:
浅于2000m的井不少于10m,深于2000m的井不少于20m。
2.凡有较厚盐岩及膏盐层,设计水泥返高至少超过岩膏层顶部200m。
3.根据油田有关规定,对于高压气层固井,使用圆螺纹套管时,水泥尽可能返至地面。
4.为了保证套管封固质量,油层套管采用双胶塞固井时,阻位距套管鞋长度不少于10m。
技术套管(或先期完成井)为20m。
套管鞋位置尽量靠近井底。
5.根据建设方要求,一般情况下最下一个油气产层底界距人工井底(管内水泥面):
探井不少于15m,开发井浅井(1500m以内)不少于30m,中深井(1501-2500m)不少于50m,深井(2501m以上)不少于70m。
第二十七条水泥环质量鉴定
水泥环质量鉴定在现有条件下应以青油测井公司提供声幅(VDL)为准.声幅测井要求测至水泥面以上5个稳定的接箍讯号,讯号明显,控制自由套管声幅值在8--12cm(横向比例50mv/cm,即400--600mv).而在百分之百套管与水泥胶结井段声幅值接近零线,曲线平直,不能出现2mm负值,测量前后幅度误差不超过正负10%,测速不超过1500m/h.凡水泥浆返至地面的井和尾管井,测声幅前在同尺寸套管内确定钻井液声幅值。
1.生产井段的水泥环质量用声幅曲线检查时,以无水泥声幅值为100%声幅相对值在15%以内为优等,在30%以内为合格,低密度水泥(水能浆密度小于1.7g/cm3),声幅相对值在40%以内为合格胶结。
2.经声幅测井其质量不能明确鉴定,或设计有要求时,可考虑用变密度(CBL)等其它方法鉴定。
3.正常声幅测井应在注水泥后40--48小时内进行,特殊井(尾管,分接箍,长封固段,缓凝水泥等)声幅测井时间由固井设计时间明确,但不能超过72小时。
4.油层套管固井,水泥环声幅质量鉴定主要针对分隔油气层段部分,但注水井的水层也必须有效封固。
第三十二条套管柱强度设计依据下表规定的安全系数
系数名称
系数值范围
抗挤安全系数
一般≥1.125,最低不小于1.0
抗内压安全系数
屈服压力强度取值范围为1.10--1.33
抗拉安全系数
管体屈服强度≥1.25
螺纹连接强度:
直径≥φ244.5mm套管时为1.6--1.8
直径<φ244.5mm套管时为1.8-2.0
第三十三条正常情况下,抗挤计算按地层孔隙压力梯度值0.0015MPa/m或已知产层压力梯度进行。
如遇有较厚膏盐层,压力条件取0.023-0.025MPa/m梯度值,抗挤安全系数仍选1.125,或采用双层套管固井。
第三十四条调整井套管柱设计,油层井段应在满足强度要求的前提下,选择高一级别的套管。
第三十五条具有硫化氢或酸性气体的井,套管柱强度设计,在钢级选择上,必须具有抗硫化氢或酸性气体腐蚀的能力。
第八章注水泥设计有关规定及系数选择
第三十六条注水泥量依据电测井径计算,一般情况下技术套管水泥量附加系数为1.2,油层套管水泥量附加系数为1.3,表层套管固井水泥量的计算应充分考虑接触时间不少于8分钟。
第三十七条每次固井前,必须进行水泥浆全套性能试验,试验结果要符合《水泥化验通知单》要求,泥浆及水泥试验结果应附在固井施工设计中。
油层套管固井进行两次化验,即水泥干混后要抽样化验,凡无试验报告单、抽样化验单,不审批设计,不得进行固井施工。
第三十八条水泥试验按油井水泥及其试验方法的国家或行业标准进行(该方法与API标准10内容相同),水泥试验条件(压力、温度、水样)及外加剂要符合井下实际情况。
试验内容主要包括:
稠化时间、滤失量、流变性能及强度实验等。
第三十九条水泥浆试验温度,以注替过程中水泥浆可能受热的最高温度为依据,其数值取得方法为:
1.注水泥循环温度T
T=钻井液循环出口温度(度)+套管鞋深度(米)/168
2.井底静止温度T静
T静=地面平均温度(度)+[地区地温梯度(度/米)×井深(米)]
2.有条件时,可利用仪器,测量井下循环温度。
第四十条注水泥设计中必须包含水泥试验报告、水泥用量、水泥品种及生产厂家、添加剂名称及数量、冲洗液名称及数量、隔离液名称及数量、清水用量、泥浆替量、最高控制泵压、环空液体当量压力梯度、注明封固要求等内容。
第四十一条在注水泥中,冲洗液及隔离液的性能和使用标准应符合SY/T5374-91“油气井注水泥前置液使用方法”中的基本要求,主要有:
1.注液顺序:
冲洗液--隔离液--水泥浆
2.冲洗液及隔离液的性能:
对钻井液、水泥浆具有良好的相容性,并
第四十二条施工最高压力控制
环空静液柱压力应大于孔隙压力,环空流动阻力加上环空静液柱压力应小于地层破裂压力。
第四十三条注水泥应采用流变学设计,正常情况下采用紊流顶替,其流变模式选择赫切尔--巴尔克莱(H-B)模式。
第四十四条水泥石最低抗压强度要如下:
水泥级别
养护温度(℃)
养护压力(MPa)
抗压强度(MPa)
8h
24h
A
38
常压
1.7
12.4
E
77
20.7
/
6.9
143
20.7
3.5
13.8
G、H
38
常压
2.1
/
60
常压
10.3
/
G级加砂
(依井下条件定)
3.5
13.8
J
110
20.7
3.5
13.8
第四十五条严格控制水泥浆滤失量,一般井水泥浆滤失量应小于150ml,气井滤失量不大于50ml。
第四十六条凡有较厚岩盐及膏盐层注水泥采用的配浆水,其加盐量应达到饱和,密度为1.18g/cm3,饱和盐水水泥浆密度控制在既不影响固井质量,又能满足施工要求的范围内。
第二节井眼准备
第五十条井身质量、钻井液性能要求
1.漏失井段或在固井施工中可能发生漏失的井段,必须在固井前进行封堵,正常后方可下套管。
2.在高压油气层下套管前,必须保证井下平稳,要求钻井液循环均匀,进出口密度差不超过0.02g/cm3。
钻井液常规全套性能,深井高温性能均达到固井施工设计要求。
3.电测完后(下套管前)必须用原钻具组合通井,遇阻卡超过100kN的井段,必须反复通井,直至畅通无阻卡。
通井至井底后,应以大于钻进时20%--50%的排量充分的洗井,调整钻井液性能以达到注水泥设计要求。
第五十一条盐岩层钻井时,应采用相应密度的饱和或过饱和盐水钻井液,为固井创造良好的井眼条件。
第三节水泥,外加剂和外掺料的要求
第五十二条固井使用的水泥外加剂,外掺料必须符合国家或部颁标准,必须适应井下条件。
第五十三条对于需要干混的外加剂,外掺料,其干混完善程度必须达到95%以上。
第四节套管
第五十四条凡下井套管必须符合API套管强度标准。
第五十五条在钻井队通井结束前24h,管子公司必须按设计要求及钻井施工单位报送的套管运送计划将经检查合格的套管全部送达井场,并按设计顺序摆放整齐。
应避免突击运送套管,为井队丈量、编号、通径、擦洗丝扣提供方便。
第五十六条管子公司送井套管必须标记明显,并附有套管出厂质量检验记录。
井场套管的验收应按SY5396-2000《石油套管现场检验方法》的要求进行。
钻井队根据标准和记录进行验收,验收内容包括:
钢级、壁厚、摆放顺序、各种钢级壁厚的套管根数是否符合“套管送井通知单”要求,套管护丝是否齐全,实行双方签字交接制度。
第四条钻井施工单位必须提前三天(200m以远,提前五天)向器材供应处报送套管(包括短套管)送井计划,保证固井按期进行。
短套管的钢级,壁厚与其所处位置套管串的钢级,壁厚相符。
第五十七条套管在运送,装卸过程中,应严格执行SY5577—93《套管装卸运输与储存技术要求》,严禁碰撞,套管护丝齐全并上紧。
第五十八条器材供应处应对套管进行无损检测及水压实验确保送井套管质量。
试压标准为:
φ139.7—177.8mm套管15.0MPa;φ244.5套管8.0MPa,压力不下降为合格。
第五十九条钻井现场的工程技术人员、地质技术人员在下套管前对运抵井场的套管按套管柱设计排列下井顺序并编号,丈量尺寸,计算出下井套管根数及长度,建立工程,地质两本记录,不允许边下套管边丈量长度和编号。
备用套管和检查不合格套管标出明显记号,与下井套管分开排放。
第六十条下井的套管必须在井场或在吊上钻台时逐根通径。
第五节其它准备工作
第六十一条钻井队在下套管前,必须做好以下准备工作:
1.清理泥浆池、泥浆槽,检查各类闸门,做到不刺不漏,灵活好用。
2.全面检查,紧固井架一次,要求井架拉筋齐全,连接螺丝紧固,井架绷绳无断丝,松紧程度一致。
3.对设备进行全面检修,要求钻机刹车系统(或电磁刹车)、提升系统、传动设备必须安全可靠,水刹车好用,两台泥浆泵的缸套,活塞符合要求,指重表、泵压表准确无误,其它设备运转正常。
4.通井起出钻具必须对称的摆放在钻台两边的钻杆盒上
第六十二条钻井队在下套管前应开交底会,交清下套管技术措施,明确分工,岗位和责任落实到人。
第六节调整井固井准备
第六十三条调整井固井准备的特殊要求
1.钻达目的层(或受注水影响较大的层位)之前,将近600m半径范围内的注水井停注,待固井作业结束48h后恢复注水。
2.受注水井影响较大的井,在所固井600m半径范围内,必须在固井前72h停注,必要时卸压,固井施工结束18h后恢复。
3.受注水影响小的井,以所固井为中心,300m半径范围内的采油井,必须在固井前24h停采,固井后12h恢复采油。
第六十四条停注停采措施由钻井项目部与甲方相关部门联系。
第六十五条钻井施工单位必须在停注停采前48h向甲方生产部门提供停注停采通知书,通知书中应包括:
所固井井号,固井时间,停注停采井
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