固井工藝技術與施工流程芻議

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　　【摘要】結合導管固井、表層套管、技術套管、生產套管等固井施工類別，就固井工藝技術與施工流程要點進行了論述，以期為固井施工提供技術借鑒。
　　【關鍵詞】固井施工 固井技術 施工流程
　　1固井施工類別
　　1.1導管固井
　　導管的作業是在鉆表層井眼時，將鉆井液從地下引導到鉆井裝置平臺上來，這一層關注的深度變化較大，在堅硬的巖石中僅用10—20m，而在沼澤地區則可能上百米，導管管外的水泥漿應返到地面。
　　1.2表層套管
　　表層套管其作用是封隔地表部分的易塌、易漏地層和水層，安裝第二次開鉆的井口裝置，控制井噴，支撐技術套管與生產套管的部分重量。其下入深度，根據地表部分的易塌、易漏地層和水層的深度而定，一般情況下表層套管的下入深度為30—100m，隨著情況的變化，也有下到幾百米的，其管外水泥漿通常返到地面。
　　1.3技術套管
　　技術套管用于封隔用鉆井液難以控制的復雜地層、無法堵塞的嚴重漏失層、非目的層的油氣層、壓力相差懸殊而且要求鉆井液性能相互矛盾的油氣層等。其管外水泥漿的返高，一般要求要封隔的復雜地層頂部100米以上。對于高壓氣井，為了防止天然氣竄漏，水泥漿也要返至井口。
　　1.4生產套管
　　用以把不同壓力和不同性質的油、氣、水層分割開來，建立一條油、氣和實施增產措施的要求。油層套管的下入深度取決于目的層的深度和完井方法，管外水泥漿一般返至要封隔的油、氣層頂部150m以上。對于高壓氣井及注水井，管外水泥漿通常要返至地面，以利于加固套管、增強螺紋的密封性、提高套管抗內壓強度。
　　2固井工藝技術與施工要點
　　2.1內管注水泥器（插入式固井）
　　內管注水泥器適用于井深較淺，套管尺寸較大的井，為了防止注水泥及替漿過程中在套管內發生混串，頂替量大，時間過長。同時用于表層固井還可以節約水泥用量。
　　工作原理：在套管下部配有以特殊接箍，供鉆桿插入的插座。插入座密封后便可通過鉆桿漿水泥漿注入井內直接返到環空，注完水泥后將鉆桿內的水泥漿頂替干凈后，提出鉆桿使下部的單流閥關閉，離開出入接箍5m左右，開泵清洗掉鉆桿內及套管內殘留的水泥漿，固井施工結束。
　　2.2分級注水泥
　　分級注水泥施工流程：注一級前置液、注一級水泥漿、壓第一級頂替液、碰壓、放壓、投打開塞（重力塞）、打開分級箍通道、循環洗井候凝、注二級前置液、注二級水泥漿、壓關閉塞、替頂替液、碰壓、關閉分級箍通道。
　　分級注水泥注意事項：一般要求水泥漿返高在分級箍一下200m左右。打開通道時應根據打開塞下落的速度和時間，確認打開塞坐在分級箍上方可開泵打開分級箍通道。一般按1m/min來計算打開塞的下落速度。分級箍位置應選在井徑規則、巖性好的井段，過大斜度會影響重力塞與內套的坐封。分級箍上下加套管扶正器，保證居中。
　　2.3尾管注水泥器
　　尾管注水泥器是將尾管掛在套管內壁上的一中特殊裝置，并有倒扣和中心管裝置，要保證注水泥作業，并在注水泥結束后漿鉆具提出。
　　施工步驟：下套管、接尾管懸掛器、稱重、下鉆具，循環、投球、做掛、倒扣；試壓、注前置液、注水泥漿、壓鉆桿膠塞、替漿，大小膠塞重合、碰壓、放回水，上提中心管憋壓循環。尾管注水泥器注意事項：水泥漿稠化時間的確定：從配水泥漿起至水泥漿完全循環出井口為止，考慮一定的安全系數。對尾管懸掛器及短鉆桿等工具，要進行全面檢查。入井鉆具要認真檢查。對入井套管內徑要用通徑規檢查。記錄好尾管串重量。尾管與套管重疊一般選150m—200m，對尾管掛進行懸掛能力的考核。對鉆具長度丈量準確，認真計算鉆桿收縮距。應進行流變學設計。應觀察記錄循環鉆井液時立罐壓力表讀數。在注水泥漿施工結束時，要保持回壓，以防止管外水泥漿倒返
　　2.4反循環注水泥
　　由于常規注水泥可能壓漏地層，同時井口上部地層漏失性小或具有上一層套管條件。當改變灌注浮箍浮鞋結構，則可從井口環空注水泥漿。反循環注水泥適合于上部有高壓或淺層氣、下部存在易漏層的井。反循環注水泥對下部地層的流動壓降小，同時避免水泥漿頂不出套管留水泥塞事故的發生。施工難點：水泥量與充填量不易掌握，容易造成管內返高。
　　2.5延遲凝固注水泥
　　通過鉆桿向井筒內注入具有較長的凝固時間的緩凝水泥漿，注入結束后，將鉆桿起出，在下入未凝固的水泥漿井段內下入底端封閉的套管柱，靠套管擠壓水泥漿上溢，而完成注水泥充填作業。
　　2.6擠水泥
　　擠水泥是一種補救注水泥或修井作業。利用液體壓力擠壓水泥漿，使之進入地層縫隙的一種方法。其目的：不久注水泥不合格井，擠堵竄槽，補救水泥返高不夠及套管與水泥石及地層縫隙或間隙?？刂朴蜌獗?，使油層與相近的氣層分隔開。分堵油層下邊的水層，控制大量出水和出氣。封堵漏層。對多層注入井中的一層或多層封堵，使注入液進入預計層位。
　　補修套管腐蝕孔洞或擠堵炮眼。處理報廢層、液體流竄或裸眼完成井的枯竭層。
　　施工工藝流程：下入擠水泥管串。循環洗井。試擠，側吸水指數一般要以0.3m2/min以上，20MPa以內看是否連續泵入。試壓、前置液、水泥漿、關井擠注。
　　2.7水泥塞
　　打水泥塞主要用于處理鉆井過程中的井漏、定向鉆井的側鉆和造斜、堵塞報廢井及回填枯竭層位、提供襯套式測試工具承座基礎及隔絕地層。主要方法有，平衡塞法：漿注灰管柱下至水泥塞設計深度，注完水泥漿后，替出水泥漿，管內留夠水泥容積，是水泥面高于環空水泥塞面高度，慢慢起出管柱是水泥塞留在元位置。預置法：先在井筒下部（預計水泥塞下部）壓入一直固定橋塞。使用傾卸簡裝一定量水泥漿，由電纜送至水泥深度，在該深度通過機械方法或電流法使傾筒開關打開，上提傾卸筒水泥漿倒出。雙塞法：現在水泥塞下部壓入橋塞。在管柱底部有特殊擋圈，下膠塞可通過擋圈從鉆桿內脫出，上膠塞則被膠塞座阻擋，并有該塞控制水泥漿回流。讓后上提鉆具反循環沖洗管內水泥及管外多余水泥漿。
　　水泥塞施工注意事項：其特點在于要將相對體積較少的水泥漿置于大的井眼中去，而流經管道均比套管小，存在泥漿污染、沖稀、升溫快、流阻大、壓差大易失水等一系列問題。
　　掌握準確的設計量和記錄量。水泥量附加要考慮注替過程中被沖稀或污染影響水泥塞質量問題。應當配置密度較高的水泥漿，進行批量配置要求均勻程度好和流動性好，井下靜止溫度超過120℃，應加入35%的硅粉。使用足夠量的隔離液。注替水泥漿完畢，上提鉆具應慢，防止過大的抽吸作用引起污染。
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