丘东气井固井技术研究与应用

丘东气井固井技术研究与应用

摘要：近年丘东气田由于地层漏失、层间压差大导致层间纵向及横向窜流等因素的影响，先后实验应用了常规固井、分级固井等多种固井工艺及水泥浆技术。但该气田固井质量一直比较差。通过对该气田储层物性、地层压力及地层水特性等方面的研究，2012年研究出新的水泥浆体系并且在丘东48、丘东50等井取得了很好的效果，大幅提高了固井质量。

关键词：丘东气田气井固井固井质量防窜性

一、丘东气田地质特征

1.储层物性

丘东储层岩类以岩屑砂岩、长石岩屑砂岩为主，主要孔隙为粒间溶孔，次为粒内溶孔。丘东气田在钻井中曾多次发生泥浆漏失，漏失量从数十方至数百方不等，最高漏失量达到1420.0m3（丘东4井）。发生漏失的层位主要在西山窑组。这些情况表明在一些储层段裂缝比较发育。裂缝基本特征：据岩心观察丘东气田储层裂缝发育情况有如下基本特征：裂缝以构造缝为主，裂缝一般较窄，多在0.1mm左右，裂缝面较平整。裂缝发育密度变化较大，以半填充为主，延伸长度有限，主要是层内缝，少见穿层裂缝。

2.气藏特征

丘东凝析气田由四个凝析气藏组成，即自上而下分别为J2q、J2s、J2x上和J2x下四个凝析气藏。每个气藏均有独立的压力系统和气水界面，许多砂体在延伸至气水界面之前就已尖灭，因此四个气藏均为具边水的岩性～构造圈闭凝析气藏。气井产层段在侏罗系中统七克台组（J2q）、三间房组（J2s）和西山窑组（J2x），埋深在2381.0～3679.0m，主力产层在西山窑组中部。

二、固井技术难点

1.气窜

J2x层上部的J2q层地层压力高于J2x层，部分井J2q层段下部紧靠J2x气层存在水层或气水同层；而J2x层存在6-7套气层，各层压力不同，固井过程中，井漏与防窜矛盾突出。

2.井漏

下部存在欠压层固井易发生井漏

三、新型水泥浆体系的研究

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

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中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 可修改编辑

第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作，有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生，保证人身和财产安全，保护环境和油气资源，特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作，必须牢固树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一，预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程，涉及各 可修改编辑

管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门，各有关单位必须高度重视，各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井（含侧钻和加深钻井）的井控要求，均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括：设计的井控要求，井控装备，作业过程的井控工作，防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理，井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求 第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料，提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量，以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况，必要时查阅钻井井史，参考钻井时钻井液密度，明确压井液的类型、性能和压井要求等，提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有 可修改编辑

针对侧钻尾管固井技术的相关研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6518681395.html, 针对侧钻尾管固井技术的相关研究 作者：刘国臣颜江霏胡培韩远远曹伟 来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第09期 【摘要】通过对我国钻井现状存在的问题的分析，提出侧钻尾管固井技术所带来的经济效益。即降低了原油的生产成本，又能提高产量，并且在实际的应用中，解决了各种技术问题，采取各种措施适应生产环境和要求。最终在应用中取得了很大成功，极具推广和研究价值。 【关键词】侧钻尾管固井技术经济效益应用推广 1 我国钻进问题现状 我国各个老区的油田，在我国发展中不断地开发，不断地生产，在这个过程中，由于套管出现问题，比如套管变形或损坏，井下的事故显得不那么容易处理，再加上井下的气锥和水锥等的影响，使生产更加困难，其中的一部分的油水井更加不能正常的进行生产活动，使石油和天然气的产量慢慢下降，严重影响到油田的经济效益，进而阻碍我国快速的经济发展。为了提高钻井效率，降低钻井成本，并且使老区的油田发挥潜力，我国逐步进行了小井眼开窗侧钻的技术研发，并加以推广，使新技术尽快服务生产。在新技术的改进下，老的油田利用老的设备新的工艺，延长了老井寿命，不但增加了产量，节约了成本，节省了施工时间，提高全面的经济效益。 2 侧钻尾管固井技术的发展过程 在1992-1994年间，起步阶段的开窗侧钻固井技术的工艺还不够完善，侧钻井的数量比较少，而且只能开窗侧钻于直径177.8mm的套管内，尾管直径只有139.7mm，在应用定量顶替的固井方法时，明显受到了设备的限制，所以导致准确度难以控制。经常会出现尾管的地步水泥浆被替空或者尾管口水泥堵塞，最后只能采用直径105mm的尖刮刀和直径60.3mm的小钻 去除多余的水泥，这就导致了钻井周期的增加，大约每口井增加2-3天，成本也随之增加，会经常出现卡钻、断钻的事故，安全性很低。最后，钻塞钻的尺寸小，刚性不强，旋转时离心力反复的敲打管壁，影响水泥的胶结质量，进而影响固井质量。 在1994-1996年之间，为了解决尾管内水泥阻塞问题，采用的是倒扣接头与插入管柱的阻流板的插管发固井，经过仔细的技术分析，决定用直径60.3mm的油管作为固井的插入管，这样就比原来的方法更具准确度，还能减少尾管的水泥塞。但是这种方法也有其缺点，比如在插入管的调长上会受到严格的限制，如果围观伸长和插入不同步，很可能堵塞循环孔；插入管和密封环之间的密封较差，这样对井斜大的，裸眼进尺比较长的侧钻井，插入管时会比较困难。 在1996到2000年主要采用的是机械尾管悬挂、内管柱和双向阻流板配合的方法。那时，出现直径139.7mm的侧钻井，导致不能实现直径101.6mm的内钻水泥塞，我国的工程技术人

长庆油田试油(气)作业井控实施细则

规章制度：________ 长庆油田试油(气)作业井控实施细则 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共29 页

长庆油田试油(气)作业井控实施细则 第一条试油（气）作业井控是试油（气）作业安全施工的基本保障。做好井控工作，既可以有效防止和避免井喷及其失控事故，实现作业过程的安全生产，又有利于试油（气）作业过程中保护和发现油气层，顺利完成作业施工。 第二条长庆油田井控工作的原则是立足一次井控，搞好二次井控，杜绝三次井控，指导方针是“警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治隐患”，树立“以人为本”、“积极井控”的理念。 第三条试油（气）作业井控工作包括：地质、工程、施工设计的井控要求，井控装备配备及管理，作业前的井控准备，试油（气）作业施工过程中的井控工作，防火防爆防硫化氢等有毒有害气体的安全措施，井喷失控的处理，井控技术培训及井控管理制度等内容。 第四条带压作业井的井控技术要求和管理由作业设计作详细规定。 第五条本细则是依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气试油（气）井控规定》和SY/T6690-xx《井下作业井控技术规程》，并结合了长庆油田试油（气）作业的特点而制定的。 第六条本细则适用于长庆油田公司及在长庆油田区域从事试油（气）作业的承包商队伍。 第二章地质、工程、施工设计的井控要求 第七条试油（气）作业的地质设计（试油气任务书、地质方案）、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求和提供必要的基础数据。 1、在进行地质设计前应对井场周围一定范围内（含硫油气田探井 第 2 页共 29 页

固井技术规定

固井技术规定 第一章总则 第一条固井是钻井工程的关键环节，其质量好坏不仅关系到钻井工程的成败和油气井的寿命，而且影响到油气田勘探开发的整体效果。为保证固井工程质量，特制定本规定。 第二条固井工程必须从设计、准备、施工、检验四个环节严格把关，采用适合地质特点及各种井型的先进固井工艺技术，确保质量，达到安全、可靠、经济。 第三条固井作业必须按固井设计执行，否则不得施工。 第二章固井设计 第一节设计格式与审批 第四条固井设计格式按勘探与生产分公司发布的《xx井xx套（尾）管固井设计》要求执行。 第五条固井审批程序按勘探与生产分公司发布的《中油股份公司勘探与生产工程技术管理办法》执行。 第二节套管柱强度要求 第六条套管柱强度设计方法SY/5322-2000执行。其中，在高压气井和超深井的强度设计时，必须考虑密封因素。 对安全系数的要求见下表数据。 系数名称安全系数 抗挤安全系数≥1.125 抗内压安全系数≥1.10

抗拉安全系数管体屈服强度≥1.25 螺纹连接强度直径244.5mm及以上套管≥1.6 直径244.5mm以下套管≥1.8 第七章套管柱抗挤载荷计算在正常情况下按已知产层压力梯度、钻井液压力梯度或预测地层孔隙压力值计算。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 第八条套管柱强度设计应考虑热采高温注蒸汽过程中套管受循环热应力的影响。 第九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。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。 第三节冲洗液、隔离液和水泥浆要求 第十条冲洗液及隔离液 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。 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，并能控制失水量，不腐蚀套管，不影响水泥环的胶结强度。 第十一条水泥浆试验按SY/T5546-92执行，试验内容主要包括：密度、稠化时间、滤失水、流变性能、抗压强度等。

长庆油田试油(气)作业井控实施细则正式样本

文件编号：TP-AR-L8147 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 长庆油田试油(气)作业井控实施细则正式样本

长庆油田试油(气)作业井控实施细则 正式样本 使用注意：该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 第一章总则 第一条试油（气）作业井控是试油（气）作 业安全施工的基本保障。做好井控工作，既可以有效 防止和避免井喷及其失控事故，实现作业过程的安全 生产，又有利于试油（气）作业过程中保护和发现油 气层，顺利完成作业施工。 第二条长庆油田井控工作的原则是立足一次 井控，搞好二次井控，杜绝三次井控，指导方针是 “警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治

隐患”，树立“以人为本”、“积极井控”的理念。 第三条试油（气）作业井控工作包括：地质、工程、施工设计的井控要求，井控装备配备及管理，作业前的井控准备，试油（气）作业施工过程中的井控工作，防火防爆防硫化氢等有毒有害气体的安全措施，井喷失控的处理，井控技术培训及井控管理制度等内容。 第四条带压作业井的井控技术要求和管理由作业设计作详细规定。 第五条本细则是依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气试油（气）井控规定》和 SY/T6690-2008《井下作业井控技术规程》，并结合了长庆油田试油（气）作业的特点而制定的。 第六条本细则适用于长庆油田公司及在长庆

固井对钻井要求

需要钻井单位配合内容 1）井底发生漏失的井，固井前进行堵漏作业，堵漏后要求做地层承压试验，满足水泥浆上返要求； 2）井队提供真实地破试验数据，钻进过程中发生漏失和堵漏情况，下套管前按照工程设计要求做地层承压试验； 3）严格按照规范进行通井、下套管、循环洗井等工作，为固井提供一个良好的井眼； 4）为保证固井套管居中度，177.8mm技术套管要求目的层每3根安放一个弹性扶正器，非目的层每10根安放一个弹性扶正器；139.7mm套管目的层每3根安放一个树脂扶正器，非目的层段每10根安放一个弹性扶正器。由于2019年测井新添SBT测井项目，对套管居中度要求较高，因此井队严格按照要求加放扶正器； 5）下套管过程及中途循环过程发生漏失、遇阻等复杂情况，井队记录好套管下入位置，漏失情况，及时汇报； 6）固井前循环期间，若发生漏失，钻井队及时请示甲方下一步施工方案；若无法建立循环的井，经甲方批准后采取正注反挤技术措施，井队提供不少于30m3的泥浆，用于大排量冲刷目的层井段； 7）固井前循环要求：套管到位后，小排量低泵压顶通，0.3-0.5m3/min小排量循环出环空泥浆量，泵压和排量稳定的情况下逐步提升排量,达到循环泥浆上返速度不低于1.2m/s，原则上循环时间不低于2个循环周，循环过程中调整钻井液性能，在保证钻井液密度波动在±0.02g/cm3基础上，降低粘度至45-50s，钻井液循环均匀，循环压力稳定，振动筛无泥饼、岩屑后进行固井施工； 8）固井前，井队保证备水充足，满足固井施工要求，备好多余泥浆罐收集固井返出的泥浆和水泥浆； 9）按设计要求生产套管固井，替浆采取清水替浆，井队提前清洗泥浆罐，做好备水准备，按设计排量替浆，若井队因泥浆罐无法单独隔离储备清水，导致无法实现大泵替清水，需提前告知固井队，经固井队更改固井方案，经甲方审批后采用双车替浆； 10）固井期间，井队电工现场值班，保证供电连续；

中国石化复杂地层深井超深井固井技术

中国石化复杂地层深井超深井固井技术 丁士东 桑来玉 周仕明 （中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,山东德州 253005） 摘要：深井超深井复杂地层固井面临着高温、高压、高含腐蚀性气体、压稳与防漏、盐膏层、顶替效率低等固井技术难题，固井难度大。为此，采用了“封”、“堵”、“压”、“快”和“新”等综合固井技术措施，应用新型非渗透和胶乳防气窜水泥浆体系，提高了水泥浆本身抗窜能力，减低CO2和H2S对水泥石的腐蚀；采用纤维堵漏水泥浆，提高了水泥浆堵漏能力和地层承压能力，扩大了钻井液安全密度窗口；建立了动态循环承压试验方法，采用分段压稳设计模型分析固井后环空压力，实现压稳和防漏的协调统一；采用双凝双密度水泥浆设计，确保主力气层快速形成早期强度，实现“以快制气”，有效控制气层气体；采用旋转尾管固井新技术，在洗井和注水泥过程中旋转尾管，提高了洗井质量和水泥浆顶替效率。通过上述技术措施，为解决中国石化复杂压力深井超深井固井技术难题作了有益的尝试，取得了较好的现场应用效果。 主题词： 中国石化 深井超深井 复杂压力 水泥浆体系 固井应用 近年来，随着中国石化油气勘探开发的不断深入，钻井技术水平的提高，出现了越来越多的深井超深井，完钻井深大多超过了6000m，主要集中在新疆塔里木盆地、川东北地区等区域。在钻井中过程中，经常遇到高压地层，如塔河油田秋南1井、巴楚区块，川东北地区河坝等区块；以及遇到低压易漏失地层，如塔河油田二叠系，深部奥陶系，川东北地区海相地层，这些复杂地层都增加了固井的难度。 中国石化塔河油田2008年产能建设超过600万吨，川东北盆地海相层系油气勘探也取得了很大进展，发现了目前国内最大的海相整装气田-普光气田，在其外围也相继发现了清溪、河坝等高产气田，元坝等外围区块准备进一步加快，以普光气田为主体的川气东送已列入国家“十一五” 重点工程并正式开工建设，川东北海相油气勘探开发展示了良好的前景。 塔里木盆地、川东北地区海相气井井深、温度高，地层压力高，特别是川东北地区、塔河雅克拉气田，很多气井含有酸性或腐蚀性气体H2S和CO2，给油气田安全勘探与开发带来了巨大挑战。2006年的罗家2井泄漏出含H2S的天然气，都造成了对周围生命、财产和环境的极大破坏，分析认为这与其固井质量差有很大关系；在普光气田先期8口探井中，有6口井正是主要由于固井质量不好和没有充分考虑井下CO2和H2S气体对水泥环以及套管柱腐蚀问题，不能直接转化生产井，造成了数亿元经济损失。 1 主要固井技术难题分析 深井超深井固井受到的影响因素众多（如井眼条件、钻井液性能、地层漏失和地层流体等），技术难度大，风险非常高。 (1)气层压力高，气层活跃，固井后易发生环空气窜。

固井工艺技术

固井工艺技术 常规固井工艺内管法固井工艺尾管固井工艺尾管回接固井工艺分级固井工艺选择式注水泥固井工艺筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺预应力固井工艺挤水泥补救工艺技术漏失井固井技术高压井固井技术大斜度井固井技术深井及超深井固井技术长封固段井固井技术小间隙井固井技术糖葫芦井眼固井技术气井固井技术

(一) 常规固井工艺 常规固井工艺是指在井身质量较好，且井下无特殊复杂情况， 封固段 较短的封固要求下，将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶 塞(隔离塞)与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、 套管串注入井内，从管串底部进入环空，到达设计位置，以达到设 计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构：引鞋 +旋流短节 +2根套管+浮箍+套管串。 施工流程：注前置液7注水泥浆7压碰压塞(上胶塞)7替钻井液 保证施工安全和固井质量的基本条件: 井眼畅通。 井底干净。 井径规则，井径扩大率小于15% 固井前井下不漏失。 套管居中，居中度不小于 75% 钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应 保证低粘度、低切力、低密度，具有良好的流动性能。 (9)水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。 (11 )下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管 钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于 10m/h 。 (7) 套管与井壁环形间隙大于 20mm (8) (10)水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于 0.2。

汇等，性能满足施工要求。 （二）内管法固井工艺 内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出，从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。该工艺一般用于大直径套管固井。 套管串结构：插入式浮鞋+套管串（或：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。 钻杆串结构：插头+钻杆扶正器+钻杆串。 工艺流程：注入前置液T注水泥浆T替钻井液（替入量比钻杆内容积少 0.5m3）T放回压检查回压凡尔是否倒流T上提钻杆循环出多余的水泥浆。 （三）尾管固井工艺 尾管固井是指不延伸至井口的套管固井，这段不到井口的套管称做尾管。较短的尾管可座于井底，但绝大部分必须要求实施尾管悬挂，这样管柱不至于大幅度弯曲，利于保证固井质量，便于进行增产作业。悬挂器装在尾管顶部，尾管由尾管悬挂器悬挂于上层套管内壁。尾管固井的主要目的有：经济性；满足使用复合钻具或复合油管；改善钻井或注水泥环空水力条件等。 最常用的尾管悬挂器是液压式尾管悬挂器。 套管串结构：引鞋+1根套管+ 浮箍+1根套管+浮箍+1根套管+球座短节（含托篮）+尾管串+尾管悬挂器总成+送入钻杆。 工艺流程:按作业规程下入尾管及送入钻杆到设计位置T开泵循环 7投球7憋压剪断座挂销钉悬挂器座挂7倒扣7憋压剪断球座销 钉循环钻井液T注前置液T注水泥浆T释放钻杆胶塞T替钻井液 7碰压7上提中心管循环出多余的水泥浆7起钻候凝。 （四）尾管回接固井工艺

天然气井井喷事故及危害(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 天然气井井喷事故及危害(标准 版)

天然气井井喷事故及危害(标准版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 随着天然气勘探开发领域的不断扩大，面临的对象越来越复杂，天然气勘探开发工作难度越来越大，安全风险也越来越高，一旦发生井喷失控，将导致后果严重、损失巨大甚至灾难性的事故和恶劣的社会影响。为了应对各种复杂情况，实现安全、优质、高效施工作业，必须坚持预防为主的原则，做好天然气井井控工作，避免井喷及井喷失控事故的发生，达到最大限度地发现、保护、解放气层。 一、天然气井井喷的相关概念 (1)井控(WellContr01)为了实现井内压力平衡而采取控制地层孔隙压力的方法或手段。 (2)气侵(GasInflux)当地层孔隙压力大于井底压力时，地层孔隙中的天然气将侵入井内，称之为天然气气侵。 (3)溢流(Overflow)当天然气气侵发生后，井口返出的钻井液量比泵入的钻井液量多，停泵后钻井液在井口自动外溢的现象称之为天然气井溢流。

1、中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

1、中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作，有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生，保证人身和财产安全，保护环境和油气资源，特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作，必须牢固树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一，预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程，涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门，各有关单位必须高度重视，各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井（含侧钻和加深钻井）的井控要求，均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括：设计的井控要求，井控装备，作业过程的井控工作，防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理，井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措

施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求 第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料，提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量，以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况，必要时查阅钻井井史，参考钻井时钻井液密度，明确压井液的类型、性能和压井要求等，提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监测情况。 压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。附加值可选用下列两种方法之一确定： (一)油水井为0.05－0.1g/cm3;气井为0.07－0.15 g/cm3 (二)油水井为1.5－3.5MPa;气井为3.0－5.0 MPa

长庆油田试油(气)作业井控实施细则实用版

YF-ED-J2525 可按资料类型定义编号 长庆油田试油(气)作业井控实施细则实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

长庆油田试油(气)作业井控实施细 则实用版 提示：该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 第一章总则 第一条试油（气）作业井控是试油 （气）作业安全施工的基本保障。做好井控工 作，既可以有效防止和避免井喷及其失控事 故，实现作业过程的安全生产，又有利于试油 （气）作业过程中保护和发现油气层，顺利完 成作业施工。 第二条长庆油田井控工作的原则是立足 一次井控，搞好二次井控，杜绝三次井控，指

导方针是“警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治隐患”，树立“以人为本”、“积极井控”的理念。 第三条试油（气）作业井控工作包括：地质、工程、施工设计的井控要求，井控装备配备及管理，作业前的井控准备，试油（气）作业施工过程中的井控工作，防火防爆防硫化氢等有毒有害气体的安全措施，井喷失控的处理，井控技术培训及井控管理制度等内容。 第四条带压作业井的井控技术要求和管理由作业设计作详细规定。 第五条本细则是依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气试油（气）井控规定》和SY/T6690-2008《井下作业井控技术规程》，并结合了长庆油田试油（气）作业的特点而制

尾管及双级固井技术

尾管及双级固井技术 前言 尾管固井、双级固井较常规固井而言属于特殊固井工艺技术，它们均是依靠专用的井下工具附件，通过特殊的施工工艺达到固井的目的。 尾管主要是指其顶部低于井口的套管柱，它的管柱主体包括套管（筛管）部分和钻杆等下入工具部分，它的完井方式为射孔完成和筛管完成。 1、尾管分类 1）按应用目的分类 ①中间尾管（又称技术尾管或钻井尾管） 这类尾管常用于深井。它的目的同中间套管一样，主要用以封隔漏失、封隔高低压地层、封隔不稳定地层（坍塌、塑性等），保证钻井顺利，如果下部再下尾管时它也起生产套管的作用。 ②生产尾管（油层尾管） 用以封隔油气层，建立油气生产通道，可以节省套管，减轻钻机负荷，降低套管的钢级、壁厚和螺纹等级要求。 ③保护性尾管（短回接尾管） 可以将原有尾管回接到井内任何位置，它主要起修复保护作用。 ④回接尾管 通过回接装置将原尾管回接并延伸到井口，它在修复、保护原有套管的基础上，为井内提供一层全新的套管柱，提高套管的防腐、耐压能力。 2）按悬挂器类型分类 尾管悬挂器是将尾管下入井内，座挂在上层套管下部的预定位置上，并能完成固井施工作业的特殊固井井下工具。尾管固井作业的顺利、成功与否，在很大程度上取决于尾管悬挂器设计和使用的科学性、合理性和可靠性。具体的要求是：下得去、

挂得住、倒得开、可回接，并具有满足施工的流通通道。根据尾管悬挂器设计原理、工具结构和座挂原理的不同，它又可以分为机械式和液动式两种，而目前常用的是液压式这种悬挂器主要是依靠专门的结构附件，通过井内蹩压来实现尾管座挂，可用于任何井型（直井、定向井）。 2、液压悬挂器主要结构及附件 1)悬挂器主要由两部分组成：悬挂器本体和送入工具 本体：锥体、液压缸、活塞、剪切销钉、推进杆、卡瓦、回接筒、扶正块等。如果是双液缸的，卡瓦分上卡瓦和下卡瓦等，只能一次性使用。 送入工具：提升短节、变扣接头、倒扣螺母、中心管等组成，可以回收，检修后可重复使用。 2) 配套使用的附件:浮鞋、浮箍、球座短节、大小胶塞及铜球 3)悬挂器主要规格： φ339.7mm×φ244.5mm φ244.5mm×φ177.8mm/139.7mm、 φ177.8mm×φ127mm/114.3mm 3、液压式悬挂器的使用原理（以DYX-A型为例） 投球蹩压后，压力通过液体压进流孔作用于活塞上，当液体压力增至11-12Mpa时，剪断液压缸销钉，液压推动活塞上行，活塞带动推杆及卡瓦上升至锥体，使尾管卡紧并固定在上层套管上，实现座挂。当一次座挂不成时，可以重新座挂，否则就要将尾管下入至井底，进行固井。 4、性能特点 ①液压控制实施座挂，可用于多种井况。 ②胶塞球座均设计锁紧装置，碰压可防止回移，且具有良好的可钻性。 ③密封总成利用“W”形多组合密封，双向密封性能好。 ④悬挂器上下均配有扶正环，可以保证扶正效果。又可以保护液缸、卡瓦不受损伤。

天然气井固井质量分析及技术措施(新编版)

天然气井固井质量分析及技术 措施(新编版) Safety technology is guided by safety technology, based on personnel protection, and an orderly combined safety protection service guarantee system. ( 安全技术) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改

天然气井固井质量分析及技术措施(新编 版) 一、固井质量统计 截止4月16日，共固气井24口，固井质量不合格1口（苏36-16-16井），1口井留水泥塞75米（双24）。优质18口。 二、存在的问题 （一）苏36-16-16井固完井替空 1、苏36-16-16井固井数据： 40636钻井队承钻的苏36-16-16井3月27日开钻，4月7日完钻，4月10日固井，完钻井深3497m。 井身结构： ?311mm×505m+?244.5mm×504.90m+?222mm×

2460m+?216mm×3497mm+?139.7mm×3483.23mm 最大井斜2.4°/1625m 气层顶界：3348~3352m气层底界：3443~3446m 阻位：3476.83m 短位：3263.56~3269.39m 全井为?139.7mm×N80×9.19mm套管，扶正器30只。 理论替量：41.0m? 水泥量：尾浆20t，领浆20t。 下套管前泥浆性能： 比重1.08，粘度56，失水5，泥饼0.5，切力3/7，含砂0.2，PH11 固井时泥浆性能： 比重1.08，粘度47，失水7，泥饼0.3，切力3/5，含砂0.1，PH9 2、施工情况： 14：00-12：00下套管

高压气井动态控压固井新技术及应用

高压气井动态控压固井新技术及应用 发表时间：2018-11-14T20:39:03.023Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：陈婉怡 [导读] 摘要：钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础，但是由于地质条件可预知性差，特别是在窄安全密度窗口地层中，钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动，导致井漏、井涌等问题，增加非生产时间，导致勘探开发费用大幅度提高。 中海油田服务股份有限公司天津 300459 摘要：钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础，但是由于地质条件可预知性差，特别是在窄安全密度窗口地层中，钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动，导致井漏、井涌等问题，增加非生产时间，导致勘探开发费用大幅度提高。常规的钻井工艺过程中，主要通过改变钻井液密度实现环空压力的控制，但该处理措施一般耗时较长，容易使复杂情况恶化，而且需要额外的钻井液添加剂，增加了作业成本；另外，在窄密度窗口地层（如裂缝性漏失地层）中钻进时，安全钻井液密度窗口往往不到0.02g/cm3，而环空循环摩阻通常在0.03-0.15g/cm3之间，因此极易发生开泵漏失、停泵溢流的复杂情况。为此，文章对高压气井动态控压固井新技术及应用方面进行分析，具有重要的现实意义。 关键词：动态控压；新技术；固定 引言：控压钻进是实现井底压力快速地稳定在安全钻井液密度窗口内的重要钻井工艺技术，自动节流管汇是实施该技术的关键。综合考虑控压钻井工艺要求和海上钻井平台面积有限的局限性，设计一种具有层式空间结构的撬装自动节流管汇，并配套设计液压控制系统。该自动节流管汇是一套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动化系统，具有节流控压、压力补偿、放喷、流量和压力监测等功能，而且优化了阀件布置，大大降低了整套设备的占地面积，提高了设备通用性，为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了借鉴。 一、控压钻井节流控制原理 常规钻井主要通过调整钻井液密度，继而改变静液柱压力，实现井底压力的改变，但该处理方法一般耗时较长。考虑在井口处施加一定的回压，通过改变也能起到改变井底压力的目的，这就是所谓的控压钻井，由于压力改变为机械波传播速度，井底压力调控速度较快。控压钻井的实质是在井口处安装一定的节流装置，通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算，对节流装置的开度进行精确调整，改变钻井液流过该装置时产生的节流压差，从而在井口环空处的产生一定的回压，最终影响井底压力。控压钻井自动控制的对象是回压值。根据钻井过程中钻井液的循环状态，钻井施工可以分为钻进或循环、停泵、开泵和停止循环四种工况，为了实现不同工况下的安全高效钻进，有必要保持井底压力的恒定。 二、控压钻井自动节流管汇设计 自动节流管汇是控压钻井技术的执行机构，决定着控压钻井作业的成败。在钻井过程中，由于受钻井工况、设备及施工操作等因素的影响，井眼环空压力经常发生变化，并且各影响因素（如井眼轨迹、钻压、转速）之间相互关联、相互作用。要实现井底压力的快速准确控制，必须具备一整套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动节流管汇，要求该管汇具备以下基本功能：第一，正常钻进时，能够利用节流作用在井口套管环空处形成回压；第二，停止循环时，能够利用回压泵形成小循环，在井口环空处形成回压；第三，能够实时准确监测钻井液返出量；第四，发生紧急情况时，具有放喷功能。由于海上钻井平台面积有限，为了节省管汇安装空间和满足海上控压钻井的需要，作者采用了层式空间撬装结构设计，顶层包括液动节流阀A、液动节流阀B、1个流量计、3个四通和2个手动板阀；中间层包括液动板阀A和3个手动板阀；底层包括液动板阀B、手动板阀C、手动板阀D、5个四通、1个单向阀、1个岩屑过滤装置和1个压力传感器。管汇与外部设备及管汇内部设备间的连接及安装如下图所示，顶层和中层的设备按图中箭头所示向上翻转，该管汇与控制柜等配套设备安装在撬装底座上，结构合理而紧凑，不仅满足了节流、压力补偿、流量监测和放喷等工艺需要，而且便于运输安装及海上平台安装使用，有效节省管汇占地面积（中石油钻井院研制的精细控压钻井自动节流管汇占地面积14.63m2，与其相比减少近5m2），扩展了控压钻井的应用范围。 节流管汇示意图如下： 为了适用于海洋平台环境及场地要求，该液控系统的高压管路材质选用316L不锈钢，集中组装在控制柜内，与节流管汇一起安装在撬装底座上。该系统额定工作压力为10.5MPa，采用一台气动液泵和一台手动泵为系统提供液压源，通过蓄能器为系统保压，以维持各阀的正常工作及换向关闭，而且能够实现超压（≥23.5MPa）自动排放功能，以维持各阀的正常开启。该系统可通过远程自动控制、本地手动控制两种模式精确控制两只液动节流阀和两只液动平板阀的开关，而且为了保证操作安全，远控和手动控制具有互锁功能。第一，远程控制模式。通过计算机采用电控液方式控制高压液压油导通或关闭，从而对管线系统进行控制，实现对两只液动节流阀和两只液动平板阀开关的远程控制。第二，本地手动控制模式。若计算机控制系统出现问题，可以通过控制柜面板手动调节节流阀开度和平板闸阀的开关，本地控制采用液动换向阀直接控制液压回路，实现通道的切换和阀门开度的调节。自动节流管汇液控系统的回路设计主要包括气体回路、节流阀控制回路、平板阀控制回路。其中，气体回路。气体回路采用干净干燥的压缩气体，主要用于驱动气动液体增压泵的启停、调节气动增压泵的输出压力等。节流阀控制回路。节流阀控制是整个液控系统设计的关键，需要确保钻进期间井底压力的伺服控制。管汇中有两个液控节流阀YJ1_top和YJ2_top，要求能够同时对两个节流阀进行独立控制，因此，设计了两个相同的节流阀控制回路。自动控制时，节流阀阀位传感器接收信号，计算机自动控制比例电磁阀的阀芯开口度，调整高压液体的流量，可实现管汇节流阀开大或关小的速度及位置。现场手动控制时，能够手动控制三位四通换向阀，可控制高压液体进入节流阀上腔（或下腔），同时节流阀下腔（或上腔）的回油流回回液

复杂井固井新技术与发展

复杂井固井新技术与发展 一、中国石油集团工程技术研究院固井专业概况 中国石油集团工程技术研究院从1980年开始致力于固井技术研究，是国内最早从事固井材料研究的单位。 在集团公司的支持下，经过20多年的研究和积累，中国石油集团工程技术研究院固井专业已成为国内以固井外加剂为主导，集科研、开发、生产、技术服务于一体的技术力量雄厚的研发机构。现拥有高、中级科研人员35人，实验室面积2000m2，符合API规范的实验检测仪器设备160台套，并建成了年产万吨的外加剂生产线。拥有国家技术监督局认证和API 认定的集团公司油井水泥及外加剂产品质量监督检测中心。 工程技术研究院已先后完成国家和集团公司级固井科研项目77项，其研究成果先后获国家科技进步三等奖2项，集团公司科技进步一等奖3项，二等奖4项，三等奖3项。获国家级重点新产品5项，联合国技术信息系统发明创新科技之星奖1项并入选世界优秀专利。在世界石油大会及SPE和美国Oil&Gas上宣读和发表论文5篇，先后有2名科技人员成为美国石油协会勘探开发标准化委员会油井水泥分会投票委员。 在固井技术方面已形成十大系列、五十多个品种完备的油井水泥外加剂产品，为长庆油田、辽河油田、大港油田、吐哈油田及海洋石油、石化系统等二十多个油田固各种复杂疑难井3560井次。为集团公司海外（伊朗、厄瓜多尔、乌兹别克、苏丹、哈萨克斯坦等）勘探开发项目提供了8个品种、813吨固井外加剂和技术服务。 目前，国内固井水泥浆外加剂的年使用量约为1.8亿元，工程技术研究院约占12—15%，而在高端产品的市场份额超过70%，尤其在复杂疑难井固井方面形成了较强的技术优势和综合服务优势，在欠平衡井固井技术、低压易漏井固井技术、深井超深井固井技术、长封固段井固井技术、高压气井固井技术、岩盐层固井技术等方面形成了七大特色固井技术。 二、工程院特色固井技术 1、欠平衡钻井配套的高强低密度水泥浆固井技术 二十一世纪油气资源勘探开发，面临着复杂储层物性和复杂地质条件油气资源的开发；面临着低压、低渗、低产能油气资源的开发；面临着走出去战略的实施和激烈的世界石油市场的竞争。欠平衡钻井的兴起，为低压、易漏复杂地层的开发，有效提高钻速，提供了有力的技术保证。 同时，欠平衡钻井也对固井提出了更高的要求。欠平衡钻井配套固井技术的实质就是要解决欠平衡钻井后的近平衡固井问题，这就意味着要特别关注选择合理的固井压差，适宜的固井水泥浆密度以及合理的施工工艺，以防止固井漏失和对储层的污染，保证固井质量，为后续的油层改造、增产措施及采油作业提供良好的井筒条件。国内外固井实践证明，选用合适的低密度水泥浆，既可以有效地分隔低压油、气、水层，同时也是封堵低压漏失层较为成功的方法。 对水泥浆体系来说，低密度、高强度、低失水、好的流变性是其关键，但一般低密度水泥浆水灰比、外掺料较大，一般作为充填水泥用于非目的层封固，水泥浆密度的降低和水泥浆性能之间存在矛盾，突出表现在： ①水泥浆体系稳定性差，体系分层离析； ②水泥浆失水量难以控制； ③水泥浆流变性差，泵送困难； ④水泥石强度发展慢，强度低； ⑤水泥浆石渗透性高，易引起腐蚀性介质的腐蚀。 随着对微观力学和微观材料的认识逐渐深化，工程技术研究院利用紧密堆积理论对低密度固井水泥浆优化设计，在国内率先研制开发成功了以PZW系列增强材料为主体的新一代低密

双级固井

2、双级注水泥固井设计 构造位置：施工井队： ╳╳井Ф244.5mm技术套管双级 固井施工设计 ╳╳固井队 年月日 ××井Фmm技术套管双级固井施工设计 一、基本数据 二、井眼状况 1、井身结构

1、起下钻遇阻、遇卡与落物： 2、钻进过程中垮塌与漏失： 3、油气水显示（溢流、井涌、井喷、油气上窜速度等） 4、其它： 三、地质资料

四、本次固井目的和方法 1、质量目标：封固低压层长裸眼段，为下步钻进揭开盐层创造有利条件； 2、方法：采用双级注水泥浆固井，双级箍位置选择在m左右致密稳定层段 第一级水泥浆返深m左右，水泥塞长度设计50m； 第二级水泥浆返至m。 五、固井难点与主要技术措施 固井难点： 1、钻遇多个油气显示层，有一定的防气窜难度。 2、注入水泥浆量及替浆量大，施工时间长，对设备性能要求高； 3、套管重量大，在下套管后期套管接箍容易变形、钻机负荷较大； 4、大尺寸套管固井，水泥浆顶替效率不易保证，且容易窜槽，固井质量难以保证； 5、二级充填水泥浆与常规水泥浆易发生置换，影响固井质量； 6、封固段长，套管内外静液柱压差较大，会导致施工中替浆泵压过高，对井队循环系统要求较高；同时浮鞋、浮箍承受的反向压力较大。 固井主要技术措施： 采用双卡盘和液压套管钳进行下套管作业； 采用性能良好的浮鞋、浮箍； 严格按设计下入扶正器，保证套管居中度〉66.7%； 最后m套管可不灌浆，以减小钻机负荷； 5、为了保证有效提高油气显示地层的固井质量，一级尾浆返高m，优选双级箍安放位置在m左右； 6、采用化学冲洗液，提高胶结界面的清洁度，同时改变流态，有效提高固井质量； 7、井队检查保养好两台泥浆泵，以保证替浆所需的排量和最后碰压时的泵压，并保证施工的连续性； 8、为提高固井质量，优选注、替水泥浆施工参数（密度、排量、用量和压力）； 9、二级固井，中间段用低密度水泥浆作为充填水泥浆，减小静液柱压力，防止漏失； 10、替入部分重浆，降低替浆过程的压力，防止高泵压； 11、替浆时采用流量计、泥浆罐以及录井泵冲三方计量，替浆过程中随时进行校核，最终以 泥浆罐计量为准。 六、管柱强度校核与扶正器安放位置 1、套管串设计 浮鞋+2根套管+浮箍+2根套管+挠性塞座+套管组合+1#定位短节+套管组合+2#定位短节+套管组合+3#定位短节+套管组合+双级箍+套管组合+套管组合+水泥头 注：1、附件均为API偏梯扣。 2、定位短节的具体数量和位置由录井队确定。 2 1

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作，有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生，保证人身和财产安全，保护环境和油气资源，特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作，必须牢固树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一，预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程，涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门，各有关单位必须高度重视，各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井（含侧钻和加深钻井）的井控要求，均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括：设计的井控要求，井控装备，作业过程的井控工作，防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理，井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求

第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料，提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量，以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况，必要时查阅钻井井史，参考钻井时钻井液密度，明确压井液的类型、性能和压井要求等，提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监测情况。 压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。附加值可选用下列两种方法之一确定： (一)油水井为0.05－0.1g/cm3;气井为0.07－0.15 g/cm3 (二)油水井为1.5－3.5MPa;气井为3.0－5.0 MPa 具体选择附加值时应考虑：地层孔隙压力大小、油气水层的埋藏深度、钻井时的钻井液密度、井控装置等。 第十条施工单位应依据地质设计和工程设计做出施工设计，必要时应查阅钻井及修井井史等资料和有关技术要求，施工单位要按工程设计提出的压井液、泥浆加重材料及处理剂的储备要求进行选配和储备，并在施工设计中细化各项井控措施。 第十一条工程设计单位应对井场周围一定范围内(含硫油气田探井井口周围3km、生产井井口周围2km范围内)的居民住宅、学校、厂