钻井完井基础知识讲解

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1、钻井完井基础知识培训 钻井五公司技术管理中心质量室 2009年9月 目录 1、固井施工 2、完井事故的预防 3、固井质量验收标准 序 钻井完井是钻井施工中非常重要的一部分钻井完井是钻井施工中非常重要的一部分 ，它包括完井电测、下套管、固井和声波变密，它包括完井电测、下套管、固井和声波变密 度测井四个部分，固井质量的好坏最终决定着度测井四个部分，固井质量的好坏最终决定着 钻井的成败。油田转入层系细分、井网调整及钻井的成败。油田转入层系细分、井网调整及 薄差油层开发后，挖潜效果的好坏，其核心问薄差油层开发后，挖潜效果的好坏，其核心问 题就在于固井质量。砂岩油藏经过长期高压注题就在于固井质量。砂岩油

2、藏经过长期高压注 水开发，层内、层间及平面三大矛盾更加尖锐水开发，层内、层间及平面三大矛盾更加尖锐 ，井筒纵向剖面形成复杂的的多压力系统，影，井筒纵向剖面形成复杂的的多压力系统，影 响着水泥封固质量。响着水泥封固质量。2020多年来经过广大科技及多年来经过广大科技及 工程技术人员的积极探索，形成了一套基本适工程技术人员的积极探索，形成了一套基本适 应大庆油田的、从应大庆油田的、从 “ “ 压稳、居中、替净、密封压稳、居中、替净、密封 ” ” 为出发点的固井工艺技术。固井包括表层套管为出发点的固井工艺技术。固井包括表层套管 固井、技术套管固井和油层套管固井，本次只固井、技术套管固井和油层套管固井

3、，本次只 讲述油层套管固井。讲述油层套管固井。 第一节 固井施工 为了保证地下的油、气无损失地流至 地面，必须自井底至井口造成一条中途不 会流失的通道，同时为防止不同压力层系 的油气互相干扰和其它流体侵入井内，必 须将各油、气、水层进行有效地封隔，这 些通常都通过固井工作来实现。 一、电测的目的 就固井工作而言，完井电测将为具体固井 设计提供依据，通过完井电测将使我们了 解到以下内容： 1）、地质分层，油层顶界及底界，进而 确定壁厚套管的下入深度。 2）、判断高压层和低压层（包括断层） ，确定是否使用套管外封隔器和水泥外加 剂及是否采取防漏固井施工措施等。 3）、确定地层压力系数进而确定固井洗

4、 井液密度。 4）、掌握井径大小及变化情况，计算注 水泥量、确定划眼井段、确定套管外封隔 器等工具的下入位置。 二、套管 1 1、套管类型及主要功用、套管类型及主要功用 套管是优质钢材制成的无缝管或焊接管，两端套管是优质钢材制成的无缝管或焊接管，两端 均加工有锥型螺纹，大多数的套管是用套管接均加工有锥型螺纹，大多数的套管是用套管接 箍连结组成套管柱。箍连结组成套管柱。 油井套管有其特殊的标准。每种套管都应符合油井套管有其特殊的标准。每种套管都应符合 标准。我国现用的套管标准与美国标准。我国现用的套管标准与美国APIAPI标准类似标准类似 。 标准规定套管本体的钢材应达到规定的强度，标准规定套管

5、本体的钢材应达到规定的强度， 用钢级表示。用钢级表示。APIAPI标准把套管钢级分为：标准把套管钢级分为： H H 、 J J 、 K K 、 N N 、 C C 、 L L 、 P P 、QQ八级十种，即八级十种，即H-40H-40、J-J- 5555、K-55K-55、C-75C-75、L-80L-80、N-80N-80、C-90C-90、C-95C-95 、P-110P-110、Q-125Q-125。其中。其中H-40H-40、J-55J-55、K-55K-55、C-C- 7575、L-80L-80、C-90C-90六种是抗硫的，其余四种是非六种是抗硫的，其余四种是非 抗硫的。抗硫的。

6、按API标准生产的套管厂标： 公司名称厂标标 天津钢钢管公司TPCO 上海宝钢钢集团团公司BG 日本住友金属工业业株式会社SUMITOMO METALS INDUSTRIES，LTD 日本钢钢管株式会社NIPPON KOKAN KABVSHIV KAISHA NKK 新日本制铁铁公司NIPPON STEEL CORPORATIONNIPPON STEEL 日本川崎制铁铁公司KAWSAKI STEEL CORPORATION 西德曼尼斯曼公司MANNESMANNROEHREN-WERKE 美国钢铁钢铁 公司UNITED STATES STEEL CORPUSS 阿根廷SIN COSTURA IN

7、DUTRIA 钢级标记： 钢级标记代号接箍颜色环带颜 色 H40H黑或不涂黑或不涂 J55J绿一条鲜绿 K55K绿二条鲜绿 N80N红一条红色 C75C75蓝一条蓝色 L80L80红色带棕色带红棕各一条 C95C95棕一条棕色 P110P白一条白色 制造方法：S无缝，E电焊。淬火与回火的 N80钢级漆印“Q”字； 长度标记：一般用米（m）； 重量标记：一般用公斤（kg）； 螺纹类型标记：螺纹类型标记： 螺纹类型长圆扣短圆扣梯形扣无接箍 代号LTC（ LCSG） STC（CSG ） BTC（ BCSG） XL（XCSG ） 套管主要功用： 抗挤（结构强度）；抗挤（结构强度）； 抗拉（抗张力）（结

8、构强度）；抗拉（抗张力）（结构强度）； 抗内压（结构强度）；抗内压（结构强度）； 密封（在外挤、内压、弯曲综合受密封（在外挤、内压、弯曲综合受 力情况下防止泄露）。力情况下防止泄露）。 套管辅助功用： 圆度； 壁厚的均匀性； 抗腐蚀； 最小的流动阻力（内孔光滑度）； 良好的上扣性能及重复互换性能； 耐磨（硬度指标）。 套管其它功能： 单根套管应标明级别和长度。单根套管应标明级别和长度。 尺寸、壁厚符合规定级差，并形成系列；尺寸、壁厚符合规定级差，并形成系列； 钢级成系列。钢级成系列。 2、套管准备 入井套管按相应入井顺序排列、编号 ，丈量准确（两丈量一对口）并记录 好。 （一）套管检查 套管的

9、检查，包括损伤、变形、弯曲 、丝扣损坏、腐蚀、裂缝等外观检查 。 套管检查 套管损伤检查： 管体不应有任何缺损，如有发纹、折叠、 裂纹、划痕、凹陷等缺损时，其深度不能 大于规定壁厚的12.5%，否则不能下井。 变形检查： 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 a、管体或接箍有明显变形的套管。 b、管体有轻度变形，但通径规不能自由 通过的套管。 c、螺纹有变形的套管。 套管检查 弯曲检查：弯曲检查： a、肉眼观察有明显弯曲的和通径规不能 自由通过的套管不能下井。 b、用直尺或拉紧的线进行直线度检验， 套管对直线的偏离（即弦高）超过套管总 长的0.2%和在套管两端1.53m长度范围内 超过3.18m

10、m的不能下井。 套管检查 螺纹检查： a、不完整螺纹LN（见图）的缺损，其深 度延伸到螺纹牙底以下或延伸到超出规定 壁厚的12.5%的套管不能下井，应报废。 L LCLN b、全牙顶螺纹LC（见上图）段内的检查： 套管LC值小于下列规定值的报废。 套管外径 mm(in) 壁厚 mm 牙数 牙/25.4mm LC值 mm 短螺纹长螺纹偏梯形螺纹 114.3(41/2)5.21 其余全部 822.22 38.10 47.62 31.84 127.0(5)5.59 其余全部 834.92 41.27 57.14 35.01 139.7(51/2)全部844.4460.3236.60 177.8(7)

11、5.87 其余全部 831.74 50.80 73.02 46.13 193.7(75/8)全部853.9776.2050.89 螺纹检查： c、损伤：只允许损伤一个螺距，但深度 大于0.5mm长度大于5mm的套管不能下 井。 d、断牙：只允许一个断牙，但长度大于 2mm深度超过0.5mm的套管不能下井。 因管体裂纹或折叠延伸至螺纹造成断牙的 套管不能下井。 e、黑顶螺纹：圆螺纹内只允许有一牙黑 顶螺纹，且黑顶螺纹是一个点或一条线， 否则套管不能下井。偏梯形螺纹在LC段 内只允许有2牙黑顶螺纹，但长度超过管 子圆周的25%的套管不能下井。 螺纹检查： f、畸形螺纹：螺纹有歪扭、波纹或几何 尺寸

12、不合要求的套管不能下井。 g、锈蚀：螺纹侧面有麻坑或麻点的套管 不能下井。 h、倒角毛刺：倒角后管端的内外边缘有 毛刺的套管不能下井。 i、套管螺纹锥度检查： 圆螺纹锥度超出60000/1000 68000/1000范围的套管不能下井；偏梯形 螺纹锥度应符合下列标准，否则不能下井 。 套管外径 mm(in) 全牙顶螺纹不完整螺纹 外螺纹内螺纹外螺纹 339.7(13 3/8) 61000/1000 66000/1000 60000/1000 67000/1000 61000/1000 67000/1000 套管检查： 腐（锈）蚀检查：腐（锈）蚀检查： 凡符合下列条件之一的套管不能下井。凡符合下

13、列条件之一的套管不能下井。 a a、外表面有严重锈蚀的套管。、外表面有严重锈蚀的套管。 b b、外表面有轻度腐蚀，但腐蚀深度超过、外表面有轻度腐蚀，但腐蚀深度超过 1mm1mm的套管。的套管。 c c、内表面有锈蚀的套管。、内表面有锈蚀的套管。 d d、螺纹有腐蚀的套管。、螺纹有腐蚀的套管。 裂缝、裂纹及孔隙检查：裂缝、裂纹及孔隙检查： 任何有裂缝、裂纹及孔隙的套管不能下井任何有裂缝、裂纹及孔隙的套管不能下井 。 （二）、套管丝扣清洗 套管丝扣的清洗应在通径、 丈量后进行。正确的清洗办法是 不应当使用柴油或汽油，而是采 用高效能溶剂，并用擦布和鬃毛 刷清洗螺纹，注意不要除掉磷化 层。 （三）、

14、不同规格套管通径规 通径规从接箍端面进入后能自由通过套管，否 则套管不能下井。通径规两端要有倒角，其规 格见下表41。 套管外径mm（in ） 通径规长 度mm规板有效厚 度mm 通径规直径小于套管 的内径值mm 219.1(8 5/8)15283.2 244.5-339.7(9 5/8-13 3/8) 305104.0 406.4(16)305124.8 表41 不同尺寸通径规规格 （四）、一次通径、二次通径 通径目的：检查套管内是否畅通及清除套 管内杂物；检查套管内径看固井胶塞能否 通过。 一次通径：在井场进行，由接箍端放入通 径规，用压缩空气吹送、用小管子推送或 用绳索牵引均可。注意保护

15、好螺纹，绝不 要反方向通径而造成母螺纹损坏。某些特 殊螺纹，如VAM扣，在通试内径时不能卸 掉母护丝，否则通径规将对金属锥面造成 损坏。 （四）、一次通径、二次通径 二次通径：在钻具滑道上进行，由接箍端 放入通径规。在钻台斜面投放通径规的方 法是不可取的，容易发生通径规落井事故 。 由于套管在井场停放期间可能会发生：1 、套管可能意外被砸扁，使固井胶塞通不 过；2、套管内可能放入手套、木棒、撬 杠等杂物，堵塞阻流环孔循环不通。因此 ，为了确保固井胶塞能顺利通过，并能安 全泵送到预定位置，在下套管时必须进行 二次通径。 三、套管附件 （一）、浮鞋、浮箍的作用及下入位置 浮鞋的作用及下入位置： 装在最下根套管下端，同时起引鞋、回压 凡尔作用，与浮箍的回压装置构成双保险 。 浮箍的作用及下入位置： 装在距浮鞋13单根套管处（根据井深确 定），起防止水泥浆回流、产生压差改善 水泥固结的作用；定位固井胶塞，防止固 井时替空。 三、套管附件 （二）、扶正器的作用及下入位置 作用： 1 1、扶正井内套管，保证套管居中，提高、扶正井内套管，保证套管居中，提高 顶替水泥浆效率。顶替水泥浆效率。 2 2、使水泥环均匀。、使水泥环均匀。 3 3、减少套管与