《固井原理及过程ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《固井原理及过程ppt课件（168页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 固 井1.第七章 固 井 概概 述述第一节第一节 套管及套管柱强度设计套管及套管柱强度设计第二节第二节 油井水泥油井水泥第三节第三节 影响注水泥质量的因素影响注水泥质量的因素2.概述1 1 1 1、固井工程的概念、固井工程的概念、固井工程的概念、固井工程的概念 为为为为了了了了加加加加固固固固井井井井壁壁壁壁，保保保保证证证证继继继继续续续续钻钻钻钻进进进进，封封封封隔隔隔隔油油油油、气气气气和和和和水水水水层层层层，保保保保证证证证勘勘勘勘探探探探期期期期间间间间的的的的分分分分层层层层试试试试油油油油及及及及在在在在整整整整个个个个开开开开采采采采中中中中合合合合理理理理的的的的油
2、油油油气气气气生生生生产产产产，为为为为此此此此下下下下入入入入优优优优质质质质钢钢钢钢管管管管，并并并并在在在在井井井井筒筒筒筒与与与与钢钢钢钢管管管管环环环环空空空空充填好水泥的作业，称为充填好水泥的作业，称为充填好水泥的作业，称为充填好水泥的作业，称为固井工程固井工程固井工程固井工程。 向向向向井井井井内内内内下下下下入入入入套套套套管管管管，并并并并向向向向井井井井眼眼眼眼和和和和套套套套管管管管之之之之间间间间的的的的环环环环形形形形空空空空间间间间注注注注入入入入水水水水泥泥泥泥的的的的施施施施工工工工作作作作业业业业称称称称之之之之为为为为固固固固井井井井。包包包包括括括括下下下
3、下套套套套管管管管和和和和注水泥。注水泥。注水泥。注水泥。 3.概述2 2、工艺介绍、工艺介绍 下套管 注水泥 候凝 检测评价4.概述3 3、固井工程的步骤、固井工程的步骤l l下套管下套管下套管下套管 套管由接箍和本体组成。套管由接箍和本体组成。套管由接箍和本体组成。套管由接箍和本体组成。 套管柱由单根套管套管柱由单根套管套管柱由单根套管套管柱由单根套管+ + + +浮箍浮箍浮箍浮箍+ + + +引鞋引鞋引鞋引鞋 图图7-1 7-1 单根套管示意图单根套管示意图11接箍接箍 2 2套管本体套管本体5.概述3 3 3 3、固井工程步骤、固井工程步骤、固井工程步骤、固井工程步骤l l注水泥注水泥
4、注水泥注水泥下下下下完完完完套套套套管管管管之之之之后后后后，把把把把水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆泵泵泵泵入入入入套套套套管管管管内内内内，再再再再用用用用钻钻钻钻井井井井液液液液把把把把水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆顶替到管外环形空间设计位置的作业称之为顶替到管外环形空间设计位置的作业称之为顶替到管外环形空间设计位置的作业称之为顶替到管外环形空间设计位置的作业称之为注水泥。注水泥。注水泥。注水泥。水泥头：安装在套管柱的最上端，内装有上、下胶塞。水泥头：安装在套管柱的最上端，内装有上、下胶塞。水泥头：安装在套管柱的最上端，内装有上、下胶塞。水泥头：安装在套管柱的最上端，内装有上、下胶塞。uu下下下下胶胶
5、胶胶塞塞塞塞的的的的作作作作用用用用是是是是与与与与隔隔隔隔离离离离液液液液（一一一一种种种种专专专专门门门门配配配配制制制制的的的的液液液液体体体体，用用用用以以以以隔隔隔隔离离离离钻钻钻钻井井井井液液液液与与与与水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆）一一一一道道道道，将将将将水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆与与与与钻钻钻钻井井井井液液液液隔隔隔隔离离离离开开开开，防防防防止止止止钻钻钻钻井井井井液液液液接接接接触触触触水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆后后后后影影影影响响响响水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆的的的的性性性性能能能能。下下下下胶胶胶胶塞塞塞塞为为为为中中中中空空空空，顶顶顶顶部部部部有有有有一一一一层层层层橡橡橡
6、橡胶胶胶胶膜膜膜膜，该该该该膜膜膜膜在压力作用下可压破在压力作用下可压破在压力作用下可压破在压力作用下可压破 uu上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆；上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆；上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆；上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆；l l破膜：下胶塞坐落在浮箍上后，在压力作用下破膜破膜：下胶塞坐落在浮箍上后，在压力作用下破膜破膜：下胶塞坐落在浮箍上后，在压力作用下破膜破膜：下胶塞坐落在浮箍上后，在压力作用下破膜6.概述3 3 3 3、固井工程步骤、固井工程步骤、固井工程步骤、固井工程步骤l l碰碰碰碰压压压压：当
7、当当当其其其其坐坐坐坐落落落落在在在在已已已已坐坐坐坐于于于于浮浮浮浮箍箍箍箍上上上上的的的的下下下下胶胶胶胶塞塞塞塞上上上上之之之之后后后后，地地地地面面面面压压压压力力力力将将将将很很很很快快快快上上上上升升升升一一一一定定定定值值值值（称称称称为为为为碰碰碰碰压压压压），该该该该信信信信号号号号说说说说明明明明水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆已已已已顶顶顶顶替替替替到到到到位位位位，施工结束。施工结束。施工结束。施工结束。l l侯凝：侯凝：侯凝：侯凝：注注注注入入入入井井井井内内内内的的的的水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆要要要要凝凝凝凝固固固固并并并并达达达达到到到到一一一一定定定定强强强强度度度度后
8、后后后才才才才能能能能进进进进行行行行后后后后续续续续的的的的钻钻钻钻井井井井施施施施工工工工或或或或是是是是其其其其它它它它施施施施工工工工，因因因因此此此此，注注注注水水水水泥泥泥泥施施施施工工工工结结结结束束束束后后后后，要要要要等待水泥浆在井内凝固，该过程称为等待水泥浆在井内凝固，该过程称为等待水泥浆在井内凝固，该过程称为等待水泥浆在井内凝固，该过程称为候凝候凝候凝候凝；候候候候凝凝凝凝时时时时间间间间通通通通常常常常为为为为24242424小小小小时时时时或或或或48484848小小小小时时时时，也也也也有有有有72727272小小小小时时时时或或或或几几几几小小小小时时时时的的的的
9、，候候候候凝凝凝凝时时时时间间间间的的的的长长长长短短短短视视视视水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆凝凝凝凝固固固固及及及及强强强强度度度度增增增增长长长长的的的的快快快快慢慢慢慢而而而而定定定定。候候候候凝期满后。凝期满后。凝期满后。凝期满后。l l测井进行固井质量检测和评价测井进行固井质量检测和评价测井进行固井质量检测和评价测井进行固井质量检测和评价 7.概述（a a） （b b） （c c） （d d） （e e）图图7-2 7-2 注水泥工艺流程示意图注水泥工艺流程示意图（a a）循环钻井液）循环钻井液 （b b）注隔离液和水泥浆）注隔离液和水泥浆 （c c）替浆）替浆 （d d）替浆）替浆 （
10、e e）碰压）碰压11压力表压力表 2 2上胶塞上胶塞 3 3下胶塞下胶塞 4 4钻井液钻井液 5 5浮箍浮箍 6 6引鞋引鞋77水泥浆水泥浆 8 8隔离液隔离液 9 9钻井液钻井液8.概述4 4 4 4、固井目的、固井目的、固井目的、固井目的封封封封隔隔隔隔易易易易塌塌塌塌、易易易易漏漏漏漏等等等等复复复复杂杂杂杂地地地地层层层层，保保保保证证证证钻钻钻钻井井井井顺顺顺顺利利利利进进进进行行行行封封封封隔隔隔隔油油油油气气气气水水水水层层层层，建建建建立立立立油油油油气气气气流流流流出出出出通通通通道道道道，防防防防止止止止产产产产层层层层间互窜间互窜间互窜间互窜进行增产措施进行增产措施进行
11、增产措施进行增产措施安装井口安装井口安装井口安装井口9.概述5、固井内容套管与下套管水泥与注水泥10.概述6 6、对固井质量的要求、对固井质量的要求l套管有足够的强度套管有足够的强度能承受井下各种外力作用，抗能承受井下各种外力作用，抗腐蚀、不断、不裂、不变形腐蚀、不断、不裂、不变形l水泥环有可靠的密封水泥环有可靠的密封环环空空封封固固段段不不窜窜、不不漏漏、胶胶结结良好，能经受高压挤注的考验良好，能经受高压挤注的考验11.概述7 7 7 7、固井工程的特殊性、固井工程的特殊性、固井工程的特殊性、固井工程的特殊性(1)(1)(1)(1)是一次性工程是一次性工程是一次性工程是一次性工程, , ,
12、,如果质量不好如果质量不好如果质量不好如果质量不好, , , ,一般情况下难以补救一般情况下难以补救一般情况下难以补救一般情况下难以补救; ; ; ;(2)(2)(2)(2)是是是是隐隐隐隐蔽蔽蔽蔽性性性性工工工工程程程程, , , ,主主主主要要要要流流流流程程程程在在在在井井井井下下下下, , , ,施施施施工工工工时时时时不不不不能能能能直直直直接接接接观观观观察察察察, , , ,质质质质量量量量控控控控制制制制往往往往往往往往决决决决定定定定于于于于设设设设计计计计的的的的准准准准确确确确性性性性和和和和准准准准备备备备工工工工作作作作的的的的好好好好坏坏坏坏, , , ,受多种因素
13、的综合影响受多种因素的综合影响受多种因素的综合影响受多种因素的综合影响; ; ; ;(3)(3)(3)(3)影响后续工程的进行影响后续工程的进行影响后续工程的进行影响后续工程的进行; ; ; ;(4)(4)(4)(4)是一项花钱多的工程是一项花钱多的工程是一项花钱多的工程是一项花钱多的工程; ; ; ;(5)(5)(5)(5)施工时间短施工时间短施工时间短施工时间短, , , ,工序内容多工序内容多工序内容多工序内容多, , , ,作业量大作业量大作业量大作业量大, , , ,是技术强的工程是技术强的工程是技术强的工程是技术强的工程. .12.第一节第一节 套管及套管柱强度设计套管及套管柱强度
14、设计13.序言套管柱的主要功能 抗挤抗挤 抗拉抗拉 抗内压抗内压 密封密封对套管的要求圆度圆度圆度圆度壁厚均匀性壁厚均匀性壁厚均匀性壁厚均匀性抗腐蚀抗腐蚀抗腐蚀抗腐蚀最小的流动阻力最小的流动阻力最小的流动阻力最小的流动阻力良好的上扣性能及重复互良好的上扣性能及重复互良好的上扣性能及重复互良好的上扣性能及重复互换性能换性能换性能换性能耐磨（硬度指标）耐磨（硬度指标）耐磨（硬度指标）耐磨（硬度指标）14.套管柱的组成套管柱的组成 由不同强度的套管段组成由不同强度的套管段组成原因：原因：套管受到各种类型外力作用，须具有一定套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。强度。外载大小、类型不同，所需的强度
15、要求也外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同，须有一系列不同尺寸、不同强度的不同，须有一系列不同尺寸、不同强度的套管。即套管系列。套管。即套管系列。序言15.套管柱的类型套管柱的类型l表层套管表层套管l技术套管（中间套管）技术套管（中间套管）l生产套管（油层套管）生产套管（油层套管）l尾管（技术尾管、生产尾管）尾管（技术尾管、生产尾管）l回接套管回接套管序言16.一、套管外载分析与计算1 1、静载、静载特点：特点：长期作用、联合作用在套管上。长期作用、联合作用在套管上。长期作用、联合作用在套管上。长期作用、联合作用在套管上。类型：类型：s 轴向拉力轴向拉力s 径向外挤压力径向外挤压力s 径向
16、内压力径向内压力s 弯曲附加拉力弯曲附加拉力s 温差应力温差应力17.2 2 2 2、动载动载动载动载特点：瞬时地、单一地作用在套管上特点：瞬时地、单一地作用在套管上特点：瞬时地、单一地作用在套管上特点：瞬时地、单一地作用在套管上。产生原因：产生原因：产生原因：产生原因：l l起下钻时速度变化产生的动载起下钻时速度变化产生的动载起下钻时速度变化产生的动载起下钻时速度变化产生的动载l l阻、卡套管时提拉动载阻、卡套管时提拉动载阻、卡套管时提拉动载阻、卡套管时提拉动载l l摩擦动载摩擦动载摩擦动载摩擦动载l l碰压动载碰压动载碰压动载碰压动载l l密度差产生的附加拉力密度差产生的附加拉力密度差产生的附加拉力密度差产生的附加拉力一、套管外载分析与计算18.轴向力：自重、浮力外挤压力内压力作用在套管上的主要载荷应是：作用在套管上的主要载荷应是：一、套管外载分析与计算19.1.1.1.1.外挤压力外挤压力外挤压力外挤压力l l管外钻井液液柱压力管外钻井液液柱压力管外钻井液液柱压力管外钻井液液柱压力: : : :（水泥不返到（水泥不返到（水泥不返到（水泥不返到井口时，上部有一段套管外为钻井井口时，
