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1、石油天然气钻井固井操作规程1.1 固井设计1.1.1 固井施工应有施工设计，并按规定程序审批后方能施工。1.1.2 套管设计1.1.2.1 套管柱强度应按SY/T 5322规定，同时考虑井眼情况进行设计。1.1.2.2 套管选择1.1.2.2.1 在强度满足设计要求的情况下，选用通径与钻头尺寸匹配的套管。1.1.2.2.2 高压气井及特殊要求的井，应选用金属密封套管。1.1.2.2.3 含硫油气井，井温低于90的井段，应使用抗硫套管。1.1.2.2.4 套管附件和固井工具应与选用套管的钢级、壁厚相匹配，强度性能满足设计要求。1.1.2.3 套管柱强度校核1.1.2.3.1 套管柱受力分析应采用
2、SY/T 5322中的计算方法。1.1.2.3.2 应考虑套管弯曲、碰压、分级箍开关孔、悬挂器坐挂时造成的轴向载荷对套管强度的影响。1.1.2.3.3 塑性地层，套管柱外挤压力应以上覆地层压力梯度计算。1.1.2.3.4 对特殊的压裂酸化、注水、开采等技术要求，应由开发、地质部门在套管设计之前提出，作为设计依据。1.1.2.3.5 深井、超深井及复杂井固井，设计中应综合考虑各方面因素，计算套管的剩余拉力、下压力和最大蹩泵压力，并对钻机有关部份进行校核。1.1.2.4 安全系数1.1.2.4.1 抗挤安全系数：常规钻井一般取1.125，技术、油层套管最低不小于0.80；有效外挤力按表层套管85%
3、、技术套管65%、油层套管100%掏空计算。气体钻井一般取1.125，相应层次套管最低不小于1.00；有效外挤力按100%掏空计算，管外按固井时泥浆密度（若存在塑性地层则按上覆岩层压力梯度）计算。1.1.2.4.2 抗内压安全系数不小于1.25，环空按清水或地层水计算外支撑力。1.1.2.4.3 直径小于等于244.45mm的套管，抗拉安全系数应大于等于1.80；直径大于244.45mm的套管，抗拉安全系数应大于等于1.60。1.1.2.5 在油、气层段，井斜、方位变化大的井段，尾管与套管重合段，应加套管扶正器，套管扶正器应符合API Spec 10D规定。1.1.2.6 下套管时，套管内的掏
4、空深度所形成的压差一般不应超过8MPa。1.1.3 注水泥浆量依据电测井径计算，附加系数取1020，同时考虑水泥浆与井壁的接触时间，主要油气层以上200m接触时间应在8min以上。气井各层套管环空水泥浆原则上应返到地面。1.1.4 使用两凝或多凝水泥固井时，快干水泥一般应返至主要油气水层以上200m，缓凝水泥的稠化时间要长于快干水泥的稠化时间120min以上。1.1.5 水泥浆注替排量，应根据井眼条件综合考虑。依据实测的钻井液、水泥浆及隔离液流变参数，优化设计施工排量。1.1.6 水泥稠化时间的确定：稠化时间等于施工注替时间附加60min120min，分级固井第一级施工和尾管固井施工时间应包括
5、将水泥浆循环出井口的时间。1.1.7 固井水泥试验温度根据电测井底静止井温乘以80%85%或井底实际循环温度确定，注水泥塞和挤水泥作业试验温度取目的井深静止温度的85%100%。1.1.8 试验压力和升温时间：试验升温升压时间按水泥浆从井口到井底的时间，试验压力按钻井液液柱压力折算。1.1.9 水泥品种和水泥浆体系的选用：井温低于110时，选用纯G级水泥或D级水泥。井温高于或等于110时，选用G级（或D 级）加砂水泥。设计水泥浆密度大于2.10 g/cm3时应选用加重水泥。设计水泥浆密度小于1.75 g/cm3时应选用低密度水泥。含油气地层固井, 宜选用具有防窜能力的水泥浆体系。含盐岩地层固井
6、，应选用具有抗盐污染能力的水泥浆体系。1.1.10 水泥浆性能：水泥浆密度应大于钻井液密度，流动度大于等于180mm，游离水小于1.4，初始稠度值小于30Bc；24h水泥石的抗压强度要求：表层套管固井应大于等于8MPa，技术套管固井应大于等于11MPa，油层套管固井应大于等于14MPa，低密度水泥浆固井应大于等于3.5MPa，其养护压力与温度条件取决于实际井下情况。1.1.11 水泥浆特殊试验要求1.1.11.1 高压、高温、高酸性条件下的固井，其水泥试验应增加高于水泥浆设计密度0.05g/cm30.10g/cm3一个试验点。 1.1.11.2 采用加重水泥的固井，其水泥试验应增加高于水泥浆设
7、计密度0.05g/cm30.10g/cm3一个试验点。1.1.11.3 采用低密度水泥的固井，其水泥试验应增加高于水泥浆设计密度0.05g/cm3一个试验点。1.1.11.4 完成现场水泥浆大样复核试验后，在注水泥施工之前，若出现配浆药水受雨水或其它水质侵入影响、药水长时间放置可能已发生变质或失效等情况，必须再次进行现场水泥浆复核试验，直至满足施工安全和工程质量要求才能施工。1.1.11.5 表层套管固井深度小于300m或表层固井施工总时间少于60min的固井施工作业，应在水泥浆体中加入促凝剂控制其水泥浆初凝时间在2h3h。1.1.11.6 按表13做水泥浆相容性试验。高温、高压、高酸性井和所
8、有尾管固井以及注水泥堵漏、挤水泥作业等应作污染稠化试验，试验条件与水泥浆试验条件一致。表1 水泥浆相容性试验配比表名称钻井液%水泥浆%隔离液%常温流动度cm高温流动度cm1100-18122-100-18123-100181245050-实测实测53070-实测实测67030-实测实测71/31/31/31812820701018129702010181210-595181211-9551812注1：第7组第11组相容性试验不能满足相应流动度要求，则应调整隔离液性能或加入不超过混合总量10%的冲洗液，直至达到要求。注2：取第7组第11组相容性试验中污染最严重者，做污染稠化试验，稠化时间应大于固
9、井施工总时间。1.1.12 注水泥前应采用冲洗隔离液，隔离液应具备良好的隔离效果，有冲洗、悬浮作用，其用量一般应按施工排量，达到7min10min接触时间的容积。1.2 固井准备1.2.1 固井施工前7天15天应召开固井现场办公会，分析施工难点，解决有关设计、工艺、材料、设备等具体问题，确定施工方案，并安排施工进度。1.2.2 取全取准井底温度、井径、井斜、方位和主要油、气、水层及复杂层段地质资料。1.2.3 套管卸车、吊装和排列时，不应对套管猛击、猛撞，不应将套管直接从车上撬到地面，套管护丝应用手上紧。1.2.4 套管到井场后，钻井队技术人员应按清单所列数量、钢级、规格，逐项检查验收。检查和
10、丈量入井套管、工具、附件，并按入井顺序配好，排列整齐。设计的工具、附件位置，灌钻井液位置和预计的阻卡位置，均应在套管上作出明显的标记。1.2.5 准备好液气大钳、钳头、套管吊卡、卡盘、提升短节、扭矩自动记录仪、内径规、对扣器、套管提丝、套管帽以及灌钻井液用的管线、灌浆帽等下套管工具。1.2.6 检查井架、天车、游车、钢丝绳、刹车系统、动力传输系统。下套管前应倒换磨损严重的钢丝绳。校正好指重表和压力表。1.2.7 尾管固井，应对送尾管的钻具进行长度复核、通水眼、通胶塞、称重。1.2.8 回接固井应用悬挂器生产厂家配套的专用铣锥或铣柱清铣喇叭口，并校正好喇叭口深度。1.2.9 对钻井泵、高压管线、
11、由壬、高压闸阀要认真检查，两台钻井泵应上水良好，缸套直径满足施工要求。高压管线和保险销能承受顶替钻井液时的最高泵压。1.2.10 检查清掏好钻井液循环罐，罐与罐之间不能互窜，按要求储备钻井液；固井水罐应清洗干净,不能刺漏和互窜，应有防雨设施；固井用水的水质和数量应符合设计要求。1.2.11 井眼准备1.2.11.1 下套管前应校正井深。1.2.11.2 直井通井钻具组合。a) 444.5mm井眼下入339.7mm套管： 1) 第一次通井：444.5mm钻头+254mm钻铤1根+400mm扶正器1只+254mm钻铤2根+塔式钻具组合； 2) 第二次通井：444.5mm钻头+254mm钻铤1根+4
12、00mm扶正器1只+254mm钻铤1根+390mm400mm扶正器1只+254mm钻铤1根+390mm400mm扶正器1只+塔式钻具组合。b) 311.1mm井眼下入244.5mm套管： 1) 第一次通井：311.1mm钻头+228.6mm钻铤1根+300mm扶正器1只+228.6mm钻铤2根+塔式钻具组合； 2) 第二次通井：311.1mm钻头+228.6mm钻铤1根+300mm扶正器1只+228.6mm钻铤1根+290mm300mm扶正器1只+228.6mm钻铤1根+290mm300mm扶正器1只+塔式钻具组合。c) 215.9mm井眼下入177.8mm套管： 1) 第一次通井：215.9
13、mm钻头+双母接头+回压凡尔+165.1mm钻铤1根+210mm扶正器1只+塔式钻具组合； 2) 第二次通井：215.9mm钻头+双母接头+回压凡尔+165.1mm钻铤1根+210 mm扶正器1只+165.1mm钻铤1根+200 mm210 mm扶正器1只+165.1mm钻铤1根+200 mm210 mm扶正器1只+塔式钻具组合。d) 152.4mm或149.2mm井眼下入127mm套管： 1) 第一次通井：152.4mm或149.2mm钻头+双母接头+回压凡尔+121mm钻铤1根或88.9mm加重钻杆1根+145mm148mm扶正器1只+塔式钻具组合； 2) 第二次通井：152.4mm或14
14、9.2mm钻头+双母接头+回压凡尔+121mm钻铤1根或88.9mm加重钻杆1根+145mm148mm扶正器1只+121mm钻铤1根或88.9mm加重钻杆1根+145mm或148mm扶正器1只+塔式钻具组合。1.2.11.3 水平井通井钻具组合按Q/SYCQZ 005执行。1.2.11.4 通井时钻头不装喷嘴，在井眼安全的前提下适当增大排量循环，彻底清洗井眼,进出口密度差小于0.02g/cm3。必要时可用高粘钻井液彻底清扫井底，保证井底清洁、无沉砂。对于阻卡井段要反复划眼使井眼通畅。1.2.11.5 凡井身质量差、全角变化率和井斜角超过规定者、大斜度井及水平井、钻柱刚度达不到套管刚度的应采取相
15、应措施确保套管下到设计井深。如果环空间隙小于17mm，有条件应进行扩眼后再下套管、注水泥。1.2.11.6 通井期间应处理好钻井液性能，符合固井设计要求。坚持平衡压力固井，确保钻井液和水泥浆液柱压力压稳油、气、水层。1.2.12 下套管前检查好井控系统，更换半封防喷器芯子，与套管尺寸一致。并按井控规定试压合格，下尾管作业可不更换防喷器芯子，但应准备好防喷单根。1.2.13 下套管前，浮箍、正反接头、短套管、变扣套管、套管悬挂器、分级箍、循环接头、试压接头、升高短节和联顶节等，应与相应的套管合扣。1.2.14 联顶节按Q/SYCQZ 033要求进行试压，水泥头按额定工作压力试压，稳压30min，压降小于0.7MPa为合格。 1.2.1
