固井技術規定

2021-03-04 09:56:54 字數 4950 閱讀 5063

第一章總則

第一條固井是鑽井工程的關鍵環節,其***壞不僅關係到鑽井工程的成敗和油氣井的壽命,而且影響到油氣田勘探開發的整體效果。為保證固井工程質量,特制定本規定。

第二條固井工程必須從設計、準備、施工、檢驗四個環節嚴格把關,採用適合地質特點及各種井型的先進固井工藝技術,確保質量,達到安全、可靠、經濟。

第三條固井作業必須按固井設計執行,否則不得施工。

第二章固井設計

第一節設計格式與審批

第四條固井設計格式按勘探與生產分公司發布的《xx井xx套(尾)管固井設計》要求執行。

第五條固井審批程式按勘探與生產分公司發布的《中油股份公司勘探與生產工程技術管理辦法》執行。

第二節套管柱強度要求

第六條套管柱強度設計方法sy/5322-2000執行。其中,在高壓氣井和超深井的強度設計時,必須考慮密封因素。

對安全係數的要求見下表資料。

第七章套管柱抗擠載荷計算在正常情況下按已知產層壓力梯度、鑽井液壓力梯度或**地層孔隙壓力值計算。遇到鹽岩層等特殊地層時,該井段套管抗擠載荷計算取上覆地層壓力梯度值,且該段高強度套管柱長度在鹽岩層段上下至少附加50m

第八條套管柱強度設計應考慮熱採高溫注蒸汽過程中套管受迴圈熱應力的影響。

第九條對含有硫化氫等酸性氣體井的套管柱強度設計,在材質選擇上應明確提出抗酸性氣體腐蝕的要求。有關壓裂酸化、注水、開採方面對套管柱的技術要求,應由採油和地質部門在區塊開發方案中提出,作為設計依據。

第三節沖洗液、隔離液和水泥漿要求

第十條沖洗液及隔離液

1、使用量:在不造成油氣侵及垮塌的原則下,一般佔環空高度的300~500m。

2、效能要求:沖洗液和隔離液能有效沖洗、稀釋、隔離、緩衝鑽井液,與鑽井液及水泥漿具有良好的相容性,並能控制失水量,不腐蝕套管,不影響水泥環的膠結強度。

第十一條水泥漿試驗按sy/t5546-92執行,試驗內容主要包括:密度、稠化時間、濾失水、流變性能、抗壓強度等。

對於定向井的自由水測定,應先將水泥漿置於井底迴圈溫度條件下,測試裝置傾斜至實際井下斜度或45°,然後測定自由水。

尾管固井的最短水泥漿稠化時間,應從配漿開始至提出(或倒開)中心管並將殘餘水泥漿沖洗至地面的總時間,再附加1~2h;分級固井的一級水泥漿最短稠化時間應從配漿開始至開啟迴圈孔並將多餘水泥漿沖洗至地面的總時間,再附加1~2h。

第十二條水泥漿試驗溫度以施工過程中水泥漿可能遇到的最高溫度為依據,可以根據具體情況採用以下方法之一確定:

1、實測法:實測井下迴圈溫度或靜止溫度,

2、經驗推算法:

注水泥迴圈溫度(t)的經驗計算公式:

t=鑽井液迴圈出口溫度(℃)+套管斜深度(m)/168(m/℃)

其中,鑽井液迴圈出口溫度取鑽井液迴圈1~2週時的出口溫度。

3、地溫梯度法:

井底靜止溫度(t靜)計算方法如下:

t靜=地面平均溫度(℃)+〔地區地溫梯度(℃/m)×套管斜深度(m)〕

其中,地面平均溫度為地表以下100m處恆溫層的溫度。

第十三條水泥漿必須控制濾失量,一般井固井水泥漿濾失量應小於150ml(6.9mpa,30min),氣井和尾管固井控制水泥漿控制濾失量小於50ml。根據地層條件,充填水泥漿濾失量一般不大於250ml。

第十四條生產套管固井水泥石的最小抗壓強度要求:封固段頂部水泥石的24~48h抗壓強度不小於7mpa,產層段水泥石24~48h抗壓強度不小於12mpa,其養護壓力和溫度依據井深條件而定。

第十五條凡有較厚鹽岩層、鉀鹽層、復合鹽岩層或石膏層固井應做到:

1、配漿水加鹽量至飽和,達到結晶鹽開始沉澱,其密度在1.18~1.2g/cm3之間。

2、控制飽和鹽水水泥漿密度2.0.~2.3 g/cm3之間,水泥漿濾失水≥250ml。

3、沖洗液和隔離液應能夠控制岩層溶解,水泥漿返高應至少超過鹽岩層頂部150m。

第十六條封固鹽水層時,水泥漿的含鹽量與地層水礦化度相匹配。

第十七條定向井固井時應適當提高水泥井的粘度,控制自由水量小於0.05%,濾失量小於50ml(6.9mpa,30min)。

第十八條井底靜止溫度超過110℃時,在水泥中加入30~40%的矽粉。

第十九條對於漏失井,為防止固井施工時可能發生的漏失,必要時可在水泥漿中加入堵漏材料或採用其它措施。

第四節注水泥設計

第二十條固井水泥漿密度應至少比同井使用的鑽井液密度高0.1~0.2g/cm3。

第二十一條沖洗液、隔離液的接觸時間一般不少於7min。

第二十二條依據測井井徑計算注水泥量,附加係數根據經驗而定。

第二十三條對於小間隙井固井,一次封固段不宜過長。215.9mm井眼下入177.

8mm套管的一次固井封固段長度一般不超過1200m;152.4mm井眼下入127mm套管的一次固井封固段長度一般不超過600m。

第二十四條施工壓力控制

1、環空靜液柱壓力與環空流動阻力之和應小於地層破裂壓力。

2、固井設計中注水泥施工應根據井下情況和裝置狀況控制施工最高壓力。

3、固井設計中必須明確堅持「三壓穩」,即固井前壓穩、固井過程中的壓穩和候凝過程中水泥漿失重時的壓穩。

第二十五條注水泥應採用流變學設計,根據不同地區的特點及具體井況,採用適宜流態。

第三章固井前準備

第一節井眼準備

第二十六條井身質量、鑽井液效能要求

1、通過迴圈確定正常迴圈壓力。通井及注水泥前以不小於鑽進時的最大排量至少迴圈兩周,達到井下正常,調整鑽井液效能達到注水泥設計要求。確保井壁穩定,不垮塌,不漏失,鑽屑清除徹底,井眼暢通無阻。

2、對阻卡井段要認真進行劃眼。

3、漏失井在下套管前必須先進行堵漏,正常後方可下套管。

4、高壓油氣井下套管前必須壓穩。當地層漏失壓力和孔隙壓力差值很小容易發生井漏時,對於氣井固井可以控制油氣上竄速度小於15m/h,油井固井可以控制油氣上竄速度小於25m/h。

第二十七條受井身結構限制造成設計套管與井眼環空間隙小於19mm時,在必要時採取擴眼等相應措施。

第二節水泥及外加劑檢驗。

第二十八條必須使用符合gb10238-1998的油井水泥和檢驗合格的外加劑。油氣田分(子)公司的質檢中心必須加強質量檢查,不合格的產品不許使用。固井前必須對所用的水泥、外加劑、外摻料抽樣檢查合格後方可用於固井。

各油田公司應制定相應的油井水泥和外加劑使用管理制度。

第二十九條注水泥施工前必須取現場水、水泥、外加劑樣品,並按設計規定條件做現場復合試驗,無試驗報告不准施工。

第三節套管

第三十條下井套管排列應符合sy/t5396-2000的相關規定。

第三十一條要求按sy/t5396-2000對送井套管逐項進行檢查,並作好記錄,甲方監督進行複查。檢查內容:

1、管具公司(管子站)檢查專案

①接箍、管體、螺紋外觀;

②鋼級與壁厚;

③直線度;

④長度;

⑤錐度;

⑥通內徑;

⑦螺紋機緊度;

⑧緊密距;

⑨探傷;

⑩靜水壓力試驗。

2、井場檢驗專案

①接箍、管體、螺紋外表缺陷;

②鋼級與壁厚;

③直線度;

④長度;

⑤通內徑;

3、特殊螺紋套管檢驗專案與方法

應按定貨合同規定或推薦專案與方法檢查。

第三十二條深井套管必須送達股份公司指定檢驗單位進行檢驗。

第四節工具附件

第三十三條除要求生產廠家要有嚴格的產品檢測程式,保證出廠的產品質量外,各油田公司也加強對產品的質量檢測。

第四章固井施工作業

第一節下套管作業

第三十四條下套管要求

1、螺紋保持清潔

2、必須使用符合sy/t5199-1997 標準的套管密封脂。

3、使用專用套管液壓大鉗,套管上扣扭矩必須按api標準規定值,特殊螺紋按照特殊螺紋標準規定執行。

4、下套管作業按sy/5412-1996執行,下套管必須有下套管記錄。

5、推廣採用氣動卡盤吊卡下套管。

第三十五條不准超鑽機安全載荷下套管。

第三十六條應合理使用扶正器以保證套管居中。扶正器安放位置和方法參照sy/t5334-1996執行,也可以按照經驗做法確定扶正器的數量和安放位置。

第二節注水泥作業

第三十七條應在現場監督組織下進行施工前檢查,檢查內容:

1、洗井質量、洗井液效能、排量。

2、鑽井液、隔離液或沖洗液準備及水泥試驗資料。

3、水泥車、壓塞車、供水系統、供灰系統及水泥量。

4、管匯試壓。

5、測量儀表、、記錄裝置、鑽機提公升及動力系統、控制系統和照明系統、指重表、幫浦壓表。

第三十八條注水泥必須按設計連續施工,水泥漿密度必須保持均勻(±0.02g/cm3),保證施工一次成功。

第三十九條固井候凝

1、表層及技術套管的候凝時間應保證其水泥石抗壓強度不低於3.5mpa,否則不能再次開鑽。

2、固井採用井口敞壓方式候凝。若浮鞋、浮箍失靈,必須採用憋壓方式候凝時,應控制井口套管壓力高於管內外靜壓差1.0~2.0mpa,並由專人負責觀察井口壓力並放壓。

3、不允許在受拉力的情況下卸聯頂節,防止井下自由段套管螺紋鬆開。

第四十條套管頭試壓指標與套管柱試壓指標相同。

第四十一條凡未裝採油樹的井,井口應戴井口帽,表明井號,在寒冷地區,井口套管應掏空3~5m,防止井口凍裂。

第五章特殊情況及特殊工藝固井

第一節尾管固井作業

第四十二條對上層套管必須通徑、刮管。裸眼段應認真通井劃眼,徹底洗井。

第四十三條尾管必須採用懸掛器懸掛。

第四十四條懷疑上層套管磨損嚴重時,應先試壓或測微井徑檢查。

第四十五條在套管重迭段、套管鞋處及懸掛裝置部位應加1~2只剛性扶正器,裸眼段按設計加扶正器。

第四十六條尾管與上層套管的重迭長度一般控制在60~250m。

第四十七條尾管固井施工應嚴格按尾管固井作業規程sy/t5701-95和尾管固井技術要求sy/t5475-92執行。

1、懸掛位置選擇在外層套管厚壁井段、水泥膠結***並錯開接箍的位置上,並滿足第四十四條的規定。

2、懸掛器坐掛後,卡瓦懸掛處的最小流道面積不小於重迭段最小環隙面積的60%。

3、至少應有兩道回壓密封和尾管膠塞與座落接箍碰合後形成的附加密封。

固井技術規範

試行 中國石油天然氣集團公司 2009年5月 目錄第一章總則 1 第二章固井設計 1 第一節設計依據和內容 1 第二節壓力和溫度 2 第三節管柱和工具 附件 3 第四節前置液和水泥漿 5 第五節下套管和注水泥 6 第六節應急預案和施工組織 8 第三章固井準備 8 第一節鑽井裝置 8 第二節井口準備 ...

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