简固井技术员工作步骤及要点ppt课件

1、固井技术员工作步骤及要点,技术管理中心质量室：白忠明,1,一、固井技术员基本要求 二、工作步骤 三、固井工艺及要点,目 录,2,一、固井技术员基本要求,1、固井技术员是固井现场的代表 2、固井技术员对现场固井实行全方位管理 3、固井技术员是现场固井工作的指导者 4、固井技术员是现场固井工作的计划者,5、固井技术员是现场固井施工的组织者 6、固井技术员应督促成员遵守安全制度与环保法规 7、固井技术员应带领 成员做好固井准备工作、现场资料收集、完成固井任务,3,二、工作步骤,1、数据收集 接到任务后，了解该井钻井设计，熟悉该区块固井施工的重点要求 。（主、副施工） 查看井身结构情况； 查看泥浆性能

2、及使用情况； 查看井下复杂情况及处理经过； 查看钻井井场设备情况（水罐、泥浆罐、泥浆泵等）； 查看排污地点及排污方式； 确定本次固井施工基本方案。 了解进井场路线，不明确的及时向调度室查询。 保留通讯方式，保持与井队的联系，了解进度，确定每一口井的施工顺序。,4,二、工作步骤,2、施工准备 对重点井、难点井和复杂井必须重点提示，及时与井队（或甲方）交流沟通。 主施工依据数据收集，同时通知工具车依照工具附件清单进行装载。 生产运行部下达固井材料单（包括水泥及各种外掺料、外加剂）；主施工依据固井施工作业指导书核对水泥型号、数量及外加剂种类。 协助队领导进行设备配备（包括施工车辆、辅助施工车辆、管线

3、配备、井口水泥头等）。 安排灰罐装水泥上井，每车装载量及水泥种类。 出车时间安排、行车路线、井号及行车路线等。,5,二、工作步骤,3、现场施工组织 根据井场条件清理，确定合理的摆车方式。 根据施工工艺要求，指挥地面施工管线连接，并积极与井队技术员沟通、协调。 进行井场巡回点项检查，对钻井液性能作好记录。 主或副施工填写固井施工记录；同时主施工按管线连接标准对整个管线进行检查。 严格按操作规程对各设备进行循环排空，直至合格；固井前按要求进行管线试压。 根据施工工艺要求，对固井准备工作进行检查（供灰、供水、施工车辆、水泥头及胶塞、仪表、地面施工管线的连接及固定等）。,6,二、工作步骤,3、现场施工

4、组织 主持召开施工前安全、技术交底会，首先交代安全事项，并明确分工。 技术员具体负责整过固井过程的指挥，意外处理工作。 灰罐车司机负责灰罐气压及闸门的开关，确保供灰正常，确保安全和环保。 固井工负责井口的附件倒换及地面管线、及高压区人员安全；固井工负责处理施工残液，全部按要求处理到指定地点。 仪表工负责施工注、潜（或返出）量的计量工作，并准确及时通报给施工指挥。 主或副施工负责施工时效记录，水泥浆密度监测，收集整个施工过程中的资料。 技术员及甲方监督负责处理各类突发的安全事件。 各车组人员负责处理各类突发的设备事件,7,二、工作步骤,3、现场施工组织 按固井设计进行固井施工，符合HSE环保要求

5、； 施工结束后，收集整理所有资料，并填写完成固井施工记录及各方面的签字手续； 主持召开施工小结会，小结施工优缺点，布置下一口井工作安排及行车路线； 回队后，整理所有资料并于规定时间上交技术管理中心资料室； 负责固井质量的跟踪。,8,注水泥作业类型,树状图,9,三、固井工艺及要点,1、套管串结构： 浮鞋+1-2根套管+浮箍+套管至井口。 2、工具及附件： 浮鞋、浮箍，各带一个单流凡尔，从而为管串提供两道回压密封，单流凡尔耐回压应大于25MPa； 胶塞，通常用单胶塞。,（一）、常规固井,10,三、固井工艺及要点,3、作业程序： 钻井液满足固井要求接水泥头（同时连接固井设备、管线）管线试压注前置液

6、配、注水泥浆投胶塞注顶替液、碰压套管试压候凝 探塞、钻塞 测固井质量 。,11,三、固井工艺及要点,4、作业要点： 应检查联顶接与水泥头匹配情况。 钻井液提至施工排量后，至少循环二周才能施工。 管线试压应大于设计的最高施工压力。 施工过程中，应有专人观察出口返出情况。返出的混浆、水泥浆不得进入循环系统。,12,三、固井工艺及要点,1、套管串结构：浮鞋+12根套管+浮箍+套管至井口。 2、内插管管串结构：插入头+转换接头+钻杆至井口。 3、工具及附件： 浮鞋、浮箍，要求同常规固井； 浮箍带密封插座，与插入头配套使用； 内插管串上尽量安装内管扶正器，扶正器尺寸为钻杆外径套管内径，从下部开始在钻杆上

7、连续装35支。,（二）、内管法固井,13,三、固井工艺及要点,14,三、固井工艺及要点,4、作业程序： 下套管，正确安装内管法固井浮鞋、浮箍和套管扶正器。 下内管串，按设计要求安放内管扶正器。 最后一根钻杆应先在套管外与方钻杆（或顶驱）连接，再入井。 下放内管，插入头接近插座，小排量开泵循环内管内容积量，停泵缓慢下放使插入头进入插座，加压至预定值。 顶通建立循环，再逐渐将排量提至设计施工排量，循环不少于两周，同时观察套管内钻井液是否外返，内管是否上移。 按设计注水泥浆和顶替液。 起出内管串。 安装井口，候凝。 探钻水泥塞及附件。,15,三、固井工艺及要点,5、作业要点： 内管法固井宜使用于浅井

8、段的大口径套管固井（如30、20、13 3/8、9 5/8）。 （内插管固井工具到井场后，应认真测量密封套内径和插入头工作部分外径，检查配套情况，并进行试装） 插入头接近浮箍密封插座时开泵循环钻杆容积量，停泵插入密封插座；开泵若只有套管环空返出，说明插入密封，可施工；若套管内有泥浆溢出，说明不密封，应采取增加坐封力等措施处理。 内管法固井作业的顶替液量应比内管的内容积少0.5m31m3。,16,三、固井工艺及要点,作业中，为保证套管不上浮，套管内泥浆密度应为： 临=（S外水泥浆q103）/S内 式中： 临不上浮时套管内泥浆应有的最低密度，g/cm3 S外套管外载面积，mm2 q每米套管重，kg

9、/m S内套管内截面积，mm2 水泥浆水泥浆密度，g/cm3。,17,三、固井工艺及要点,施工时，为保持插入密封，应在插入头进入密封插座时一次加足坐封力，坐封力可用下式计算： F坐封=P最大S插103 式中： F坐封坐封力，t P最大施工最高泵压，kg/cm2 S插插入头下端截面积，cm2。 其他作业要求参照常规固井。,18,三、固井工艺及要点,1、套管串结构：浮鞋+2根套管+浮箍+套管+分级箍+套管至井口。 2、工具及附件： 浮鞋、浮箍，要求同常规固井； 分级箍有机械式和液压式两种，机械式选用原则是开关孔可靠且压力较低，其强度、通径、扣型应与所在段套管一致。,（三）、分级固井,19,三、固井

10、工艺及要点,分级箍及示意图,20,三、固井工艺及要点,胶塞及示意图,21,入井、一级固井时状态,投入开孔塞到位时状态,关孔座,开孔座,开孔塞,22,开孔后、二级固井时状态,二级固井、关孔塞到位时状态,关闭塞,循环孔打开,23,关闭分级箍循环孔时状态,24,三、固井工艺及要点,3、作业程序：（不连续式分级固井） 按SY/T 5412的要求下套管。 下至设计位置后，将套管灌满。 连接循环管线。 开泵小排量顶通建立循环，逐渐将排量提至设计施工排量，调整钻井液性能，循环不少于两周。 停泵，接水泥头、注替管线和计量仪表。 检查水泥头和管线闸门开关状态，注、替管线进行试压。,25,三、固井工艺及要点,按设

11、计注前置液。 按设计注水泥浆。 释放一级碰压塞。 按设计注顶替液，顶替量与分级箍以上套管内容积差3m35m3时降低排量，观察泵压表。碰压塞通过分级箍后将排量提至设计排量。 离设计替浆量还有3m35m3时降低排量，直至碰压；如不能碰压，则总替浆量不应大于套管内容积。,26,三、固井工艺及要点,放回压，观察管内回流情况。如果水泥浆倒返，应即关闭水泥头闸门，候凝至水泥浆凝固。 投开孔塞，预计开孔塞到达分级箍位置后缓慢开泵，打开循环孔。按设计施工排量循环二周后，间断循环至一级水泥浆终凝。 按设计注第二级的前置液、水泥浆。,27,三、固井工艺及要点,释放关孔塞，按设计注顶替液。 替至离设计替量还有3m3

12、5m3时降低排量，直至碰压。 关闭循环孔。 放回压，检查管内回流情况。如果水泥浆倒返，应提高泵压再次关闭循环孔。 候凝。 探钻水泥塞。,28,三、固井工艺及要点,4、作业要点： 分级固井分非连续式和连续式两种，一般情况下，尽可能采用非连续方式。 分级箍安放位置在满足封固要求前提下，应选在井径规则、井斜小、地层致密不易冲垮的井段。 各级注水泥返高，要按套管鞋处地层破裂压力和漏失层最大承压能力，以及地质要求、油气水层位置决定。,29,三、固井工艺及要点,为利于分级箍正常工作，分级箍上下2根套管应装套管扶正器，使分级箍居中。 为保证分级箍部位水泥环质量及分级箍循环孔的密封性，关孔塞应在注水泥结束前投

13、入，可考虑用0.5m3水泥浆压入关孔塞。 对非连续分级固井，一级水泥返高不得超过分级箍。通常，一级水泥返高至少低于分级箍200m。,30,三、固井工艺及要点,一级施工后，卸压检查无回流方可投开孔塞。打开分级孔后，用正常排量循环应多于一个迟到时间检查分级箍以上环空是否畅通。 一级施工需要蹩压候凝时，应在打开循环孔、证实分级箍以上环空通畅后，关井按设计回压值蹩压候凝；二级施工应在一级的水泥环形成不小于3.5MPa抗压强度后进行。,31,三、固井工艺及要点,关孔压力应在理论压力基础上附加35MPa。 下钻、探到二级水泥塞面，按规定试压合格后钻完上水泥塞。钻完上水泥塞、探得下水泥塞，先循环洗井、测井，

14、然后钻下水泥塞。 分级固井的套管井口装定参照常规固井方法进行。 其他作业要求同常规固井。,32,三、固井工艺及要点,1、套管串结构：浮鞋+26根套管+浮箍（球座）+套管+悬挂器总成+送入工具+送入钻具至井口。 2、工具及附件： 浮鞋带双单流凡尔，耐回压大于25MPa； 悬挂器的选用：尾管悬挂器应操作简便、性能可靠，要坐得住、倒得开、甩得脱；顶部应带回接筒；强度、通径、扣型应满足尾管作业及后续作业要求；中心管密封部分耐压应大于35MPa 。,（四）、尾管固井,33,回接筒,悬挂器,密封短节,34,左螺纹短节,送入工具,密封短节补心,35,套管胶塞,钻杆胶塞,36,捉球短节,浮鞋,蹩压球,37,三

15、、固井工艺及要点,3、作业程序（液压坐挂悬挂器）： 下尾管作业及要求 下放速度 要求匀速下放，不得猛提、猛放、猛刹和猛顿。 未接悬挂器前，下放速度不大于35m/min。 悬挂器入井后，下放速度不大于18m/min。 通过高渗透及易漏失地层，下放速度控制在12m/min15m/min。 套管鞋和悬挂器进入上层尾管喇叭口时，下放速度不大于5m/min。,38,三、固井工艺及要点,螺纹连接 应使用SY/T 5199规定或厂家推荐的螺纹密封脂。 应按API规定或厂家推荐的扭矩连接螺纹。 球座短节以下螺纹，要求无灰尘、油污，在钻台上连接时涂抹套管丝扣粘合胶；其他套管下入前在场地上均匀涂抹螺纹密封脂。 特

16、殊螺纹套管应使用扭矩仪监测上扣扭矩，根据所用螺纹密封脂调整最佳上扣扭矩。,39,三、固井工艺及要点,悬挂器连接 悬挂器接入管串前，再次检查各部件完好情况。 悬挂器接入管串后，锁紧转盘。 把机油和钻杆螺纹密封脂按13的比例混合均匀，注满回接筒，固定防沉砂帽。 悬挂器通过井口装置时，缓慢下放，保护好卡瓦及连杆装置，防止碰撞悬挂器液缸。,40,三、固井工艺及要点,灌浆 下尾管每15根20根灌满一次。 下钻杆立柱，逐柱灌浆，每10柱检查灌满一次。 出上层套管鞋前灌满钻井液。 其他要求 防止管内外落物。 套管上钻台应戴上公扣护丝。 下送钻柱过程中遇阻卡，应在专业技术人员协助下处理。,41,三、固井工艺及

17、要点,开泵循环 下完最后一根钻杆后灌满钻井液，接方钻杆（或顶驱），在送入管串上标记设计坐挂起始位置、回缩距长度，下放管柱使坐挂起始位置标记线与转盘面平齐，小排量顶通，建立循环，循环压力应低于坐挂压力的80%，观察并记录排量与压力。 坐挂前应使管串内钻井液全部循环至喇叭口以上不少于200m，对于油气层固井作业，应循环不少于一周，排除后效。,42,三、固井工艺及要点,坐挂 上提送入管串，坐在吊卡或卡瓦上，卸开钻杆接头，投蹩压球。 上紧接头，下放至设计坐挂起始位置，小排量泵送蹩压球到达球座，缓慢提高泵压超过标定（或试验）坐挂压力附加20%以上（或超过2MPa3MPa），但不超过标定（或试验）蹩通压力

18、的80%，蹩压5 min10 min。,43,三、固井工艺及要点,平稳下放管柱使悬重等于送入管串称重值，在送入管串上标记实际坐挂起始位置和实际坐挂终了位置，两个位置间距应等于回缩距。 上提钻杆，悬重值不超过尾管浮重30和送入管串浮重之和，再次下放至坐挂终了位置，悬重仍等于送入管串称重值，证明坐挂成功。 下放至坐挂终了位置，提高泵压剪断球座剪切销钉，恢复循环。,44,三、固井工艺及要点,释放 停泵，上提送入管串恢复悬重至送入管串称重值，再下放50kN100kN。 将转盘解锁，坐卡瓦，再下放100kN300kN并固定卡瓦。 用低于30 r/min的转速正转2圈5圈，检查扭矩，然后正转不低于反扣有效

19、扣数两倍的圈数。 在安全长度内上提送入管串，指重表指示悬重保持在送入管串称重值时表明已释放成功。,45,三、固井工艺及要点,将送入管串坐在吊卡上，卸掉方钻杆或顶驱。 接水泥头、注替管线和计量仪表。 再次开泵以小排量顶通，逐渐提至设计施工排量循环不少于两周，记录压力与排量。 循环结束前，校核流量计、校核钻井泵上水效率。 注水泥作业 检查水泥头、管线闸门开关状态，对注水泥管线进行试压。,46,三、固井工艺及要点,按设计注前置液。 按设计注入水泥浆。 释放钻杆胶塞。 按设计注入顶替液。顶替量与送入管串内容积差为3m35m3时降低排量，观察钻杆胶塞与套管胶塞重合时的压力变化情况并校核顶替量。胶塞重合后

20、，将排量提高至设计施工排量。 设计总替量差3m35m3时降低排量；若不能碰压，总替量不能超过管柱内容积。,47,三、固井工艺及要点,冲洗、起钻 具备循环条件，可起至设计水泥塞顶部位置，冲洗超量水泥浆，然后起钻或上提一定高度候凝。 不具备循环条件，宜起钻至安全位置或起钻完候凝。 具备循环条件的深井尾管固井作业，宜直接起钻至安全位置、正循环一周，再起钻完或上提一定高度候凝。,48,三、固井工艺及要点,循环过程中应低速转动钻柱，派专人观察出口返出情况，及时排掉返出的前置液、混浆和水泥浆。 起钻过程中应连续灌浆。 候凝 按设计要求候凝。 探钻水泥塞 按设计要求探钻水泥塞。,49,三、固井工艺及要点,4

21、、作业要点： 下尾管前，必须下刮管器对上层套管刮壁。刮管器工作部分外径应大于悬挂器最大外径。刮壁器下入应深于设计尾管头坐挂位置。所用钻具为送尾管钻具。 在下刮管器时，同时对钻柱通径、 “称重”， “称重”即刮管器下至悬挂器设计坐挂位置时，分别观察并记录在开泵、停泵、缓慢上提34米并转动时的悬重。 尾管与上层套管重迭长度控制在50200米。重迭段尾管，应加刚性扶正器。,50,三、固井工艺及要点,尾管内外液柱压差不宜超过2MPa，防止浮鞋凡尔失灵过多水泥浆返回尾管内，或造成尾管鞋替空。 将多余水泥浆冲洗完后，有蹩压候凝要求时，再起10柱并接方钻杆关井蹩压候凝；否则可起出钻具。 候凝时间不得短于尾管