固井与完井工程(修改版)

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1、固井与完井工程长江大学石油工程学院黄志强目录第一部分固井工程绪论----------------------------------------4第一章井身结构设计---------------------------14第二章套管及套管柱强度设计-------------------35第三章油井水泥-------------------------------105第四章注水泥---------------------------------126第五章固井质量检测与评价---------------------161第二部分完井工程第一章油气井的完井原则-

2、---------------------178第二章完井方法------------------------------183第三章特殊完井------------------------------243第四章完井井口装置--------------------------264第五章射孔----------------------------------275第六章完井液和射孔液------------------------2942长江大学石油工程学院第一部分固井工程绪论第一章井身结构设计第二章套管及套管柱强度设计第三章油井水泥第四章固井质量检测与评价3

3、长江大学石油工程学院绪论1、固井工程的概念为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油层、气层和水层，保证勘探期间的分层试油及整个开采期间的油气生产，为此下入优质钢管，并在井筒与钢管之间的环空充填好水泥的作业，称为固井工程。向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称之为固井。包括下套管和注水泥。4长江大学石油工程学院概述2、固井工艺介绍下套管注水泥候凝检测评价5长江大学石油工程学院绪论3、固井工程的步骤下套管套管由接箍和本体组成套管柱由单根套管+浮箍+引鞋组成单根套管示意图1——接箍2——套管本体6长江大学石油工程学院绪论3、固井工程的步骤注水泥下完

4、套管之后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆顶替到管外环形空间设计位置的作业称之为注水泥。水泥头：安装在套管柱的最上端，内装有上、下胶塞。下胶塞的作用是与隔离液（一种专门配制的液体，用以隔离钻井液与水泥浆）一起将水泥浆与钻井液隔离开，防止钻井液接触水泥浆后影响水泥浆的性能。下胶塞为中空，顶部有一层橡胶膜，该膜在压力作用下可压破。上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆。破膜：下胶塞坐落在浮箍上后，在压力作用下破膜。7长江大学石油工程学院绪论3、固井工程步骤碰压：当其坐落在已坐于浮箍上的下胶塞上之后，地面压力将很快上升一定值，称为碰压。该信号说明水泥浆

5、已顶替到位,施工结束。侯凝：注入井内的水泥浆要凝固并达到一定强度后才能进行后续的钻井施工或其它施工。因此，注水泥施工结束后，要等待水泥浆在井内凝固，该过程称为候凝；候凝时间通常为24小时或48小时，也有72小时或几小时的，候凝时间的长短视水泥浆凝固及强度增长的快慢而定。候凝期满后通过测井进行固井质量检测和评价。8长江大学石油工程学院（a）（b）（c）（d）（e）注水泥工艺流程示意图（a）循环钻井液（b）注隔离液和水泥浆（c）替浆（d）替浆（e）碰压1——压力表2——上胶塞3——下胶塞4——钻井液5——浮箍6——引鞋7——水泥浆8——隔离液9——钻井液9长江大

6、学石油工程学院绪论4、固井的目的封隔易塌、易漏等复杂地层，保证钻井顺利进行封隔油气水层，建立油气流出通道，防止层间互窜进行增产措施安装井口10长江大学石油工程学院绪论5、固井内容套管与下套管水泥与注水泥11长江大学石油工程学院绪论6、对固井质量的要求套管要有足够的强度能承受井下各种外力作用，抗腐蚀、不断、不裂、不变形。水泥环要有可靠的密封性环空封固段不窜、不漏、胶结良好，能经受高压挤注的考验。12长江大学石油工程学院绪论7、固井工程的特殊性(1)是一次性工程,如果质量不好,一般情况下难以补救;(2)是隐蔽性工程,主要流程在井下,施工时不能直接观察。质量控制往往决

7、定于设计的准确性和准备工作的好坏,受多种因素的综合影响;(3)影响后续工程的进行;(4)是一项花钱多的工程;(5)施工时间短,工序内容多,作业量大,是技术强的工程。13长江大学石油工程学院第一章井身结构设计概述图解法计算法14长江大学石油工程学院井身结构设计（概述）定义套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸（钻头尺寸）与套管尺寸的配合。目的保证安全、优质、快速和经济地钻达目的层。内容下入套管层数各层套管的下入深度选择合适的套管尺寸与钻头尺寸组合15长江大学石油工程学院井身结构设计（概述）井身结构设计的主要原则能有效地保护油气层；能避免产生井漏、井喷、井塌，卡钻等井下

8、复杂情况,为全井安全、优