苏南25-105井139.7mm套管分级固井 2

1、中国石油 39d8e7296fbc44671c559522d5d51012.pdf 构造： 鄂尔多斯盆地陕北斜坡 井别： 开发井 套管类型： 气层套管 苏南25-105井139.7mm套管固井设计渤海钻探第一固井公司长庆项目部2013年8月8日井 号 苏南25-105井 套管类型：气层套管 设计单位： 渤海钻探第一固井公司长庆项目部 设 计 人： 马巍 日期： 2013.8.8 设计单位审核人： 张福娃 日期： 2013.8.8 批准人意见： 长南项目组批准人： 日期： 目 录1 设计依据11.1 地质资料11.2 钻井资料22 套管柱设计32.1 套管柱强度设计条件32.2 套管柱强度设计结

2、果32.3 套管串结构42.4 分级箍、套管外封隔器和尾管悬挂器等井下工具强度性能参数42.5 扶正器安放位置和数量43.前后置液设计 54 水泥浆设计55注水泥设计55.1 水泥用量设计55.2 水泥浆压稳设计75.3 替浆量计算75.4 顶替排量计算75.5 施工泵压计算85.6 注入流体数量、施工排量及时间86 技术措施96.1 井眼准备106.2 下套管96.3 注水泥106.4特殊工具 116.5 候凝及胶结测井107 固井主要设备和材料97.1 固井主要设备12渤海钻探第一固井公司长庆项目部中国石油 39d8e7296fbc44671c559522d5d51012.pdf 第 4

3、页 1 设计依据固井工程设计依据：苏南25-105井地质设计；苏南25-105井钻井工程设计；苏南25-105井实钻资料；中国石油天然气股份有限公司勘探与生产分公司固井技术规定(试行)和相关石油行业标准，以及完井讨论方案。1 地质资料1.1.1 完井解释数据气层顶界3903-3906m气层底界4040-4044m地质阻位4065m工程阻位4065m套管下深4090m水泥返深地面m钻井液密度1.09g/cm3水泥浆密度1.45-1.85g/cm3短套管、 3870-3880m、 m、 m、 m分级箍位置2500±5m1.1.2 地质分层 地质年代底界深度（垂深m）事故及复杂情况提示第四

4、系220黄色亚粘土夹黄褐色、浅棕色砂质粘土志丹955浅灰色灰岩为主，夹盐岩、细晶云岩安定组1005灰白色厚层盐岩与深灰色厚层泥晶灰岩直罗组1260深灰色块状石灰岩、泥质石灰岩延安组1570灰白色盐岩层与浅灰色泥质白云岩互层延长组2665顶部为深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩及煤线；层；底部为灰绿色、肉红色块长石砂岩，夹杂色泥岩。纸坊组2920上部棕紫色泥质岩夹细砂岩，下部为灰绿色砂岩、砂砾岩和尚沟组3025棕红、紫红色泥岩为主夹同色砂岩及含砾砂岩刘家沟组3340灰绿色细粗砂岩夹紫红色泥岩，底部含细砾岩石千峰组3605上部棕红色泥岩夹肉红色砂岩，下部肉红色砂岩夹棕红色泥岩石盒子组3870上部以杂色、灰绿

5、色泥岩夹黄绿色砂岩为主，下部为灰白色含砾砂岩夹深灰色泥岩山西组3920深灰色泥岩、灰白色砂岩，夹煤线及煤层太原4090本溪马家沟1.1.3 井底静止温度和循环温度 井底静止温度 循环温度 备 注理论计算实际测量 未提供1.2 钻井资料1.2.1 井深：4090m; 套管下深4090m；分级箍位置： 2500±5m。1.2.2 井身结构套管程序井眼尺寸mm井深 m套管尺寸 mm套管下深 m阻流环位置m水泥返深 m表层套管311.2650244.5649.51-地面生产套管215.94090139.740904065地面1.2.3 完钻时钻井液性能密度g/cm3漏斗粘度s滤失量mL泥饼m

6、m摩擦系数切力Pa含砂%固相含量g/l总矿化度mg/L氯根含量mg/LPH出口温度0.7MPa3.5MPa10s10mim1.095070.50.3101.2.4 井身质量最大全角变化率°25m井底水平位移 m井斜角度最大 °井深 m方位 °24.5214201.2.5 钻井复杂情况描述1.2.5.1 起下钻遇阻、遇卡与落物 无1.2.5.2 井塌与漏失 无明显漏失1.2.5.3 溢流、井涌、井喷等 无2 套管柱设计2.1 套管柱强度设计条件套管 尺寸 mm螺纹 类型套管 下深 m钻井液 密度 g/cm3下一层套管漏失面深度 m深度 m钻井液密度g/cm3139.

7、7HQSC140901.092.2 套管柱强度设计结果序号井段 m段长 m壁厚mm钢级螺纹类型单位重量kg/m重量 T安全系数自至段重累重抗挤抗拉103903909.17P110HQSC129.7611.61121.721.692.412390409037009.17N80HQSC129.76110.11110.111.361.922.3 套管串结构序号名 称长度 m下深 m累计长度 m1139.7mm浮鞋0.540900.52139.7mm套管24.54089.5253139.7mm浮箍0.5406525.54139.7mm套管1564.54064.515905139.7mm分级箍12500

8、15916139.7mm套管2491249940827139.7mm联顶节8840902.4 分级箍、套管外封隔器和尾管悬挂器等井下工具强度性能参数井下工具名称型号螺纹类型性能参数下入位置分级箍威德福TPCQ139.72500±5m尾管悬挂器2.5 扶正器安放位置和数量序号井 段（ m）扶正器规格加放办法扶正器数量自至140563903140×216气层段每1根套管加一扶正器15239032510140×216非气层段扶正器均布22325102490140×216分级箍上下各加1只扶正器242490660140×216非气层段扶正器均布2856

9、60640140×216表套鞋上下各加1只26井口加一扶正器1共计下入扶正器数量70个3 前后置液设计一级前置液名称比例H-105 12.5%使用量8m3使用段长355m一级后置液名称比例DTPMPS 25%使用量2m3使用段长173m二级前置液名称比例H-105 12.5%使用量8m3使用段长321m二级后置液名称比例DTPMPS 25%使用量2m3使用段长173m4 水泥浆设计4.1 水泥浆配方及性能配方配方1嘉华G级高抗+降失水剂+分散剂+缓凝剂配方2青铜峡G级高抗+降失水剂+减轻剂+分散剂+缓凝剂配方3青铜峡G级高抗+降失水剂+分散剂配方4青铜峡G级高抗+降失水剂+减轻剂试验

10、结果项目密度g/cm3水灰比流动度cm稠化时间min滤失量 mL析水 mL强度MPa/24h配方11.850.523.5171320.120.7配方21.450.9527.5305781.59.8配方31.850.4823.5123480.220.5配方41.450.9526.5252721.210.7渤海钻探第一固井公司长庆项目部中国石油 苏南25-107井139.7mm套管分级固井 第 6 页 渤海钻探第一固井公司长庆项目部中国石油 39d8e7296fbc44671c559522d5d51012.pdf 第 11 页5 注水泥设计5.1 水泥用量设计(一级)序号水泥返深至井深井径段长单位

11、容积段容积累计容积12500276721.79 26721.95 5860.65 5860.65 22767296722.04 20022.81 4562.00 10422.65 32967316721.62 20021.37 4274.00 14696.65 43167336721.71 20021.70 4340.00 19036.65 53367356721.91 20022.37 4474.00 23510.65 63567360322.21 3623.41 842.76 24353.41 73603390322.61 30024.82 7446.00 31799.41 8390340

12、9021.71 18721.70 4057.90 35857.31 平均井径21.96cm平均环容22.55L/m水泥封固段长1590m水泥塞体积289.25L环容附加系数20%水泥浆附加量7171.462L水泥浆总量43318L水泥用量高密30低密20T实际水泥送井50T用水量35M35.2 水泥用量设计(二级)序号水泥返深至井深井径段长单位容积段容积累计容积1065022.6765025.04 16276.00 16276.00 265076724.28 11730.97 3623.49 19899.49 376796723.42 20027.75 5550.00 25449.49 496

13、7116724.99 20033.70 6740.00 32189.49 51167136721.50 20020.97 4194.00 36383.49 61367156721.94 20022.47 4494.00 40877.49 71567176723.71 20028.84 5768.00 46645.49 81767196721.72 20021.71 4342.00 50987.49 91967216721.60 20021.32 4264.00 55251.49 102167236721.59 20021.28 4256.00 59507.49 112367250021.57

14、13321.21 2820.93 62328.42 平均井径22.64cm平均环容24.93L/m水泥封固段长2500m水泥塞体积0L环容附加系数20%水泥浆附加量12465.684L水泥浆总量74794L水泥用量高密15吨低密65吨T实际水泥送井80T用水量72.5M35.3 水泥浆压稳设计(一级)序号 段长 m介质液柱压力 MPa高密度失重后液柱压力MPa当量密度g/cm3压稳提示10-2145r1.09泥浆23.3823.381.0922145-2500r1.01前置浆3.593.591.0132500-3603r1.45水泥浆 11.0311.031.4543603-3903r1.80

15、水泥浆5.45.41.853903-4090r1.85水泥浆3.461.871646.86 45.271.11大于地层压力0.69MPa水泥浆压稳设计(二级)序号 段 长 m介质液柱压力 MPa高密度失重后液柱压力MPa 压稳提示10-2000r1.45水泥浆292922000-2500r1.85水泥浆9.25538.2534大于地层压6.75MPa5.4 替浆量计算(一级)序 号壁厚 mm段长 m单位管内容积L/m段内容积 L累计管内容积 L19.17406511.5747032.0547032.05钻井液附加系数0% 附加量0L替浆总量47m3替浆量计算(二级)序 号壁厚 mm段长 m单位

16、管内容积L/m段内容积 L累计管内容积L 19.17250011.572892528925钻井液附加系数0% 附加量0L替浆总量28.9m35.5 顶替排量计算临界排量方/分临界返速 m/s采用排量 方/分 平均返速 m/s气层段返速 m/s一级1.351.02.01.481.48二级1.51.02.01.345.6 施工泵压计算(一级)管内外压差2.28MPa流动阻力5.69MPa最高泵压7.97MPa设计碰压18MPa施工泵压计算(二级)管内外压差11MPa流动阻力4.1MPa最高泵压15.1MPa设计碰压21MPa5.7 注入流体数量、排量、施工内容及时间（一级）序号流体类型密度 g/c

17、m3数量 m3注入排量 m3/min 时间 min1注前置液1.018182注领浆1.45191.193注高密度水泥浆1.85241.244注后置液1.012125替泥浆1.09432226碰压1.0120.837放压、卸水泥头盖58投重塞459循环泥浆一周1.09103.92.05210总计时间 180Min注入流体数量、排量、施工内容及时间（二级）序号流体类型密度 g/cm3数量 m3注入排量 m3/min 时间 min1注前置液1.0181.082注低密度水泥浆1.45631.2533注高密度水泥浆1.85121.0124注后置液1.012125替泥浆1.09252136碰压1.011.

18、90.737总计时间91min6 技术措施6.1 井眼准备1.完井电测结束后，必须下钻通井，通井到底后，充分循环钻井液，并启所有的净化设备如振动筛、除砂器等，以清除井底沉砂，同时调整钻井液性能达到固井要求。2.通井起钻过程中如有挂卡，要进行短起下作业，并根据井下情况，应加足润滑剂或塑料小球，降低钻井液摩阻系数。3.如井下情况复杂，应进行处理，以保证井眼畅通无阻，下套管作业顺利进行。4.井队万能封井器必须灵活好用。6.2 下套管1.下套管作业必须按照SY/T54122005下套管作业规程进行操作。2.下套管过程中，一定要控制好下放速度，严禁猛刹猛放，以防压漏地层，同时要注意井口钻井液返出情况。3

19、.要求每下30根套管灌满一次钻井液，灌钻井液时注意活动套管，以防套管粘卡。4.按设计要求加好套管扶正器。5.使用标准套管螺纹密封脂，按规定扭矩上扣。6. 套管下到底后，采用小排量顶通循环一周后，再采用完钻时排量至少循环钻井液两周以上，性能良好达到注水泥浆要求。6.3 注水泥1.开好固井协调会，交代固井施工数据、方案及措施。2.对参加固井的所有人员，各单位应分别进行技术交底，明确分工，统一指挥。3.套管下到底后，最少循环钻井液两周以上，性能良好达到注水泥浆要求。4.注水泥施工要保证连续性，水泥浆密度达到设计要求。井队要勤测量水泥浆密度，并及时提供给操作人员，随时控制调整密度均匀。5.泥浆泵在替量

20、过程中，离合器处不得离人，密切注意泵压变化，随时听从指挥，作好停泵准备。6.4 固井施工1.固井施工相关人员按井控培训取证管理办法取得井控证书。2.固井施工按渤钻下发的程序文件中井控管理程序执行相关条令。3.开好固井协调会，交代固井施工数据、方案及措施。4.对参加固井的所有人员，各单位应分别进行技术交底，明确分工，统一指挥。5.注水泥施工要保证连续性，水泥浆密度达到设计要求。井队要勤测量水泥浆密度，并及时提供给操作人员，随时控制调整密度均匀。6.压胶塞时一级、二级可压入少量水泥浆，钻塞时防止胶塞转动。7.压一级塞过分级箍时要降低排量，达到200-500升/分.8.泥浆泵在替量过程中，离合器处不得离人，密切注意泵压变化，随时听从指挥，作好停泵准备。9、泥浆泵替量时，井队必须计量准确，防止一级施工替空，必要时一级可留水泥塞。10、由于上部存在漏失，二级正注到表层套管鞋处，然后进行反挤，灰量30方左右。6.5 候凝及胶结测井1.如采用关井候凝，井队应安排专人观察泵压变化，超过关井压力2MPa应放回至关井压力。2.候凝48个小时后检测分级箍以上固井质量。3.钻分级箍及水泥塞,并下通至阻流环位置,起钻测一级固井质量。按有关要求试压。4. 按“关于切实