固井设备及工艺.ppt

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1、2015年7月17日固井设备及工艺固井技术重要性及存在问题套管的类型固井设备及工具常规注水泥工艺流程注水泥工艺技术1、现代固井技术的特点独立专业体系多专业交叉多学科支撑系统工程一次性工程隐蔽性工程高投资高风险百年大计地质力学化学数学材料冶金机械经济油气井工程信息工程管理工程多专业多学科一、固井技术重要性及存在问题占勘探开发投资比例各专业投资比例某深探井投资比例在整个建井工程技术投资中，固井投资比例在20-30%。在整个建井工程中，只有固井工程中的套管和水泥浆留在油气井中。高投资一、固井技术重要性及存在问题高风险：小问题带来大麻烦井喷——灾难性后果（墨西哥

2、湾事故）灌香肠、插旗杆——整井报废，单井段报废，经济损失巨大挤毁套管——整井报废，单井段报废，经济损失巨大油气水窜——单井段报废，降低开发效益环空带压——开发隐患，增加作业成本、环境危害超缓凝——延长作业时间、增加作业成本返高不够——降低封固质量，增加补救作业成本过早套损——单井报废，增加作业成本，降低开发效益……一、固井技术重要性及存在问题固井可能带来的危害作业水深：1524m离岸距离：77km油公司：BP钻井承包商：越洋钻探公司固井服务公司：哈里伯顿11人死亡，17人受伤，大面积海域受到严重污染一、固井技术重要性及存在问题井筒密封性没有建立或失效环空

3、注水泥质量差，未能封隔油气储层，导致油气上窜套管鞋装置失效，未能阻止油气上窜未能及时监测到油气上窜，井控失效负压力测试解读错误，油气井完整性未满足要求，就进行下一步的施工井控监督未及时下达指令紧急停车系统失效，造成油气点燃油气在深水平台上点燃导流至泥浆天然气分离装置时天然气泄漏至钻机平台消防系统未能组织油气点燃紧急封井器未能及时密封紧急封井器未能封住井口一、固井技术重要性及存在问题选择充氮水泥的原因窄密度窗口，降低液柱压力可能存在的风险泡沫稳定性差水泥浆体积少（总共62桶）水泥浆易受污染减小风险的措施水泥综合性能检测，选择综合性能好的水泥浆体系精确施工套

4、管居中措施安装6个扶正器未考虑其它套管居中措施一、固井技术重要性及存在问题充氮水泥体系复杂，影响因素多水泥浆体积少，易受污染（设计62桶，实际充氮水泥45桶）未加降失水剂、泡沫稳定剂未进行全面的室内实验充氮水泥可能稳定性差，氮气会上窜8½”井眼下7”套管，接箍处水泥顶替效率问题以及水泥环薄环空水泥密封性差一、固井技术重要性及存在问题充氮水泥中50％的泡沫地面条件下不稳定约18.5％的泡沫水泥（井下条件）不稳定哈里伯顿公司的充氮水泥浆的屈服值过低（135℉时的屈服值为21b/100ft2）水泥浆的失水量过大（失水为302mL/30min，标准规定为50mL

5、/30min）委托独立实验室对固井水泥浆进行了超过500次的实验水泥浆体系存在的问题一、固井技术重要性及存在问题套管鞋内2道密封失效（套管内水泥和浮箍阀）充氮水泥易受污染，氮气从浆体中上窜固井后16小时替海水作业，单流阀承受21.4MPa的上顶力，可能造成单流阀损坏井口封隔器未安装锁止滑套，密封系统出现致命的缺陷。套管鞋内密封失效，密封装置失效套管鞋内装置未能封隔油气一、固井技术重要性及存在问题固井可能带来的危害台H6-1井339.7mm表层套管固完井候凝时，北东方向约250米冒气水后目前情况涩北气田气层埋藏浅，分布井段长（408.0-1738.2m），

6、层数多（54-79），气水界面复杂,浅层气、浅层盐水活跃。台H6-1井、台6-7井，一开钻至800m下入表层套管固井后，候凝过程中套管外地表窜出盐水和水溶气，被迫报废台6-7井273mm表层套管固完井候凝时，地表窜出盐水和水溶气一、固井技术重要性及存在问题2、现代固井技术面临形势一、固井技术重要性及存在问题3、现代固井技术存在问题复杂井一次作业成功率有待提高提高固井一次作业成功率，是确保工程技术安全的关键，是提高固井质量的保障，省略后期补就作业。复杂层间有效封隔能力不强实现层间有效封隔，是后续安全钻井的保障，是提高开发效益的保障。长寿命封固质量无法确保固

7、井的长期封固质量，是延长油气井寿命的关键，是提高单井综合经济效益的关键。有办法无把握核心问题：密封完整性结构完整性腐蚀完整性一、固井技术重要性及存在问题固井技术重要性及存在问题套管的类型固井设备及工具常规注水泥工艺流程注水泥工艺技术161、表层套管主要用途：封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。下深位置：根据钻井的目的层深度和地表状况而定，一般为上百米甚至上千米。水泥返高：返升到地面。二、套管柱的类型172、生产套管（油层套管）主要用途：用以保护生产层；提供油气生产通道。下深位置：由目的层位置及完井方式而定。水泥返高：一般

8、返至拟封固地层以上200m。若拟封层为高压气层有时也需要返至地面。二、套管柱的类