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固井工程技术基础

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- 1 - 目 录 前 言 第一章 固井概论 第一节 固井概念 第二节 固井的目的和要求 第二章 套管、固井工具、附件和材料 第一节 API套管标准和规范 第二节 固井工具、附件 第三节 固井材料 第三章 固井工程技术基础 第一节 固井工艺 第二节 固井水泥浆 第三节 注水泥施工程序 - 2 - 第一章 固井概述 一 、固井概念 为了达到加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油、气和水层,保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管,并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业,称为固井工程。因此固井包括了两部分:下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计,应用配套的固井设备、辅助设备及工具,将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后,通过固井泵泵注入井,并顶替到预定深度的井壁与套管、(套管与套管)的环形空间内,使套管与井壁、(套管与套管)之间形成牢固粘结。 - 3 - 二、 固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米,在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况,影响正常钻进,严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井,封隔好复杂地层后,再继续钻进,直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层,保证油气田的开采,就要采用固井,固井工程的主要目的为: 1)、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层,巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。 固井设备总体示意图 - 4 - (如图1-1所示),当从A点钻进至B点,如果在A点井深处没下套管固井,那么随着井深的变化,钻达B点所用泥浆密度在A点产生的压力就会大于A点地层破裂压力,造成A点地层破裂,发生井漏。同理,当从B点钻进至C点,如果在B点井深处没下套管固井,那么随着井深的变化,钻达C点所用泥浆密度在B点产生的压力就会大于B点地层破裂压力,造成B点地层破裂,发生井漏。 2)、封隔油、气、水层,防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和成本,还影响到油气田的开发。(如图1-2所示),如果油、气层与水层间水泥固结不好,层间互相窜通,那么会给油气田开发带来很大困难。当油、气层压力大于水层压力时,油、气便会窜入水层内,既污染了水层又影响到油气的产量;当水层压力大于油、气层压力时,水便会图1 -1 下套管固井原理示意图 图1 -2 固井防止层间流体互窜示意图 - 5 - 窜入油气层内,造成油田开发早期...

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