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文檔簡介
1、中國石油天然氣集團公司固井技術規范中國石油天然氣集團公司工程技術分公司2008年目 錄第一章 總 則1第二章固井設計1第一節設計依據和內容1第二節壓力和溫度1第三節管柱和工具、附件2第四節水泥漿和前置液4第五節注水泥和技術措施5第六節施工組織和應急預案6第三章固井準備6第一節鉆井設備7第二節井口準備7第三節井眼準備7第四節套管和工具、附件9第五節水泥和外加劑11第六節固井設備12第七節儀器儀表13第四章固井施工13第一節下套管作業13第二節注水泥作業14第三節施工資料整理14第四節施工過程質量評價15第五章固井質量評價16第一節基本要求17第二節水泥環評價17第三節質量鑒定18第四節管柱試壓和
2、井口裝定18第六章特殊井固井19第一節天然氣井19第二節深井超深井21第三節熱采井22第四節定向井、大位移井和水平井22第五節調整井23第六節煤層氣井24第七章擠水泥和注水泥塞24第一節擠水泥24第二節注水泥塞26第八章特殊固井工藝27第一節分級注水泥27第二節尾管注水泥27第三節內管法水泥29第九章附則29中國石油天然氣集團公司固井技術規范第一章 總 則第一條 固井是鉆井工程的關鍵環節之一,固井質量對于延長油氣井壽命和發揮油氣井產能具有決定性作用。為提高固井管理和技術水平,保障作業安全和質量,更好地為勘探開發服務,制定本規范。第二條 固井工程須從設計、準備、施工、檢驗4個環節嚴格把關,采用適
3、應地質和油氣藏特點及鉆井工藝的先進適用固井技術,達到安全、優質、經濟、可靠的要求。第三條 固井作業應嚴格按照固井施工設計執行。第二章 固井設計第一節 設計依據和內容第四條 應依據地質設計、鉆井工程設計、實鉆資料和有關技術規定、規范、標準進行固井設計,并在施工前完成設計審批。第五條 固井設計應從井壁穩定、井徑規則、井底清潔、合理調整鉆井液性能、固井施工5個方面考慮影響施工安全和固井質量的因素。第六條 固井設計至少應包含以下內容:1 構造名稱、油氣井井位、名稱、井別等屬性識別信息。2 固井設計依據的現場基礎數據和資料。3 關鍵施工參數的計算和分析結果。4 固井施工方案和施工過程的控制、保障措施。5
4、 復雜情況的處理和HSE預案。第七條 用于固井設計的重要基礎數據應設法從多種信息渠道獲得驗證,避免以單一方式獲得數據。第二節 壓力和溫度第八條 應預測地層孔隙壓力、破裂壓力和坍塌壓力,并采取適當措施驗證預測結果。根據具體情況可以選用以下壓力預測方法:1 構造地質力學法2 水力壓裂法3 巖心試驗法4 建立在測井基礎上的各種方法第九條 應測量或合理預測井底溫度,對溫度預測結果應采取適當措施驗證。根據具體情況可以選用以下方法確定井底溫度:1 實測法:實測井下循環溫度或靜止溫度。2 經驗推算法:注水泥循環溫度(T)的經驗計算公式:T鉆井液循環出口溫度()+套管鞋深度(m)/168(m/)其中,鉆井液循
5、環出口溫度取鉆井液循環12 周時的出口溫度。3 地溫梯度法:井底靜止溫度(T靜)計算方法如下:T靜=地面平均溫度()+地區地溫梯度(/m)×套管鞋深度(m)其中,地面平均溫度為地表以下100m處恒溫層的溫度。4 數值模擬法:采用專用設計軟件中的溫度模擬器計算井下循環溫度。第十條 缺乏資料時也可以根據地區經驗或參考鄰井、鄰區塊試驗數據并結合實鉆資料合理估計井下壓力和溫度。第三節 管柱和工具、附件第十一條 套管柱強度設計應采用等安全系數法,并進行雙軸應力校核。根據井下實際情況,必要時還應進行三軸應力校核。第十二條 高壓油氣井和深井超深井的管柱強度設計應考慮螺紋密封因素。第十三條 熱采井的
6、管柱強度設計應考慮高溫注蒸汽過程中的熱應力影響。第十四條 定向井、大斜度井的管柱強度設計應考慮彎曲應力。第十五條 對管柱安全系數的一般要求為:抗外擠安全系數不小于1.25,抗內壓安全系數不小于1.10,管體抗拉伸安全系數不小于1.25。對于公稱直徑244.5mm(含244.5mm)以上的套管,螺紋抗拉伸安全系數不小于1.6,對于公稱直徑244.5mm以下的套管,螺紋抗拉伸安全系數不小于1.8。第十六條 在正常情況下按已知產層孔隙壓力梯度、鉆井液壓力梯度或預測地層孔隙壓力值計算套管柱抗擠載荷。遇到鹽巖層等特殊地層時,該井段套管抗擠載荷計算取上覆地層壓力梯度值,且該段高強度套管柱長度在鹽巖層段上下
7、至少附加50m。第十七條 對含有硫化氫等酸性氣體井的套管柱強度設計,在材質選擇上應明確提出抗酸性氣體腐蝕的要求。第十八條 套管柱頂部100m應選用所用套管中壁厚最大的套管。第十九條 有關壓裂酸化、注水、開采方面對套管柱的技術要求,應由采油和地質部門在區塊開發方案中提出,作為設計依據。第二十條 套管螺紋的一般選用原則可以參考下表執行。內壓力,MPa井況可選用螺紋保證條件28油井水井LTCBTC1.螺紋公差符合API STD5B2.使用符合API Bul 5A3的螺紋密封脂3.井底溫度120油氣混和井氣井LTCBTC1.螺紋公差符合API STD5B2.使用高級螺紋密封脂3.井底溫度120熱采井金
8、屬密封螺紋1.需要全尺寸評價試驗驗證2.井底溫度3502855油井水井LTCBTC1.螺紋公差符合API STD5B2.使用高級螺紋密封脂3.井底溫度120油氣混和井氣井凝析氣井金屬密封螺紋1.螺紋公差符合驗收條件2.井底溫度1773.選用LTC和BTC時應使用高級密封脂,且井底溫度符合要求5598油井油氣混和井氣井凝析氣井金屬密封螺紋1.螺紋公差符合API STD5B2.使用符合API Bul 5A3的螺紋密封脂或高級密封脂3.井底溫度12098所有井金屬密封螺紋1.需要全尺寸評價試驗驗證2.螺紋逐根套管檢驗3.使用合格的螺紋密封脂4.井底溫度177(李克向.實用完井工程.北京:石油工業出版
9、社;2002:173-174)第二十一條 聯頂節、短套管和轉換接頭的加工、質量、強度應符合同鋼級、壁厚的套管質量標準。第二十二條 浮箍、浮鞋、引鞋的鋼級不應低于套管,其選型應以適應地質特點、滿足作業要求為原則。第二十三條 應根據井徑、井斜和方位測井數據采用專用設計軟件進行扶正器設計,同時結合具體井下情況進行扶正器數量和位置優化。第二十四條 扶正器安放至少應做到套管鞋及以上3050m每根套管安放一只、含油氣層井段每根套管安放一只、分級箍、懸掛器等大型工具周圍3050m每根套管安放一只。第二十五條 刮泥器、旋流發生器等附件根據具體情況以安全和質量為原則選用。第四節 水泥漿和前置液第二十六條 水泥漿
10、和前置液設計內容包括配方及性能、使用數量和使用方法。第二十七條 沖洗液及前置液1 使用量:在不造成油氣侵及垮塌的原則下,一般占環空高度的300500m環空容積。2 性能要求:沖洗液和隔離液能有效沖洗、稀釋、隔離、緩沖鉆井液,與鉆井液及水泥漿具有良好的相容性,并能控制濾失量,不腐蝕套管,不影響水泥環的膠結強度。第二十八條 水泥漿試驗按GB19139油井水泥試驗方法執行,試驗內容主要包括:密度、稠化時間、濾失量、流變性能、抗壓強度等。特殊情況下還應進行水泥石的滲透率和水泥漿穩定性試驗。(原行業標準 SY/T 5546失效,按油勘字200432號文件中的要求顯得落后)第二十九條 對于定向井、大位移井
11、和水平井的自由水測定,應先將水泥漿置于井底循環溫度條件下,測試裝置傾斜至實際井斜或45°,然后測定自由水。第三十條 尾管固井的最短水泥漿稠化時間,應為配漿開始至提出(或倒開)中心管并將殘余水泥漿沖洗至地面的總時間附加12h;分級固井的一級水泥漿最短稠化時間應為從配漿開始至打開循環孔并將多余水泥漿沖洗至地面的總時間附加12h。第三十一條 水泥漿必須控制濾失量。一般井固井水泥漿濾失量應小于150ml(6.9MPa,30min),氣井和尾管固井控制水泥漿濾失量小于50ml。根據地層條件,充填水泥漿濾失量一般不大于250ml。第三十二條 生產套管固井水泥石的最小抗壓強度要求:封固段頂部水泥石
12、的2448h抗壓強度不小于7MPa,產層段水泥石2448h抗壓強度不小于12MPa,其養護壓力和溫度依據井深條件而定。第三十三條 凡有較厚鹽巖層、鉀鹽層、復合鹽巖層或石膏層固井應做到:1 配漿水加鹽量至飽和,達到結晶鹽開始沉淀,其密度在1.181.20 g/cm3之間。2 控制飽和鹽水水泥漿密度在2.02.3g/cm3之間,水泥漿濾失量小于250ml。3 沖洗液和隔離液應能夠控制鹽層溶解,水泥漿返高應至少超過鹽巖層頂部150m。第三十四條 封固鹽水層和含鹽地層時,水泥漿的含鹽量應與地層水礦化度相匹配。第三十五條 定向井固井時應適當提高水泥漿的粘度,控制自由水量小于0.05%,API濾失量小于5
13、0ml(6.9MPa,30min)。第三十六條 井底靜止溫度超過110時,在水泥中加入30%40%的硅粉。第三十七條 漏失井固井時應根據需要在水泥漿中加入堵漏材料或采用其它措施。第五節 注水泥和技術措施(水泥漿和前置液設計)第三十八條 除易漏井外,固井水泥漿密度一般應比同井使用的鉆井液密度高0.24g/cm3。第三十九條 沖洗液、隔離液的接觸時間一般為710min。第四十條 依據測井井徑計算注水泥量,附加系數根據地區經驗而定。 (井眼準備)第四十一條 應合理調整鉆井液性能,其一般原則是維護為主、調整為輔。1 下套管前的鉆井液性能以降低摩阻和防止鉆屑沉積為目的。2 注水泥前的鉆井液性能以增加流動
14、性為目的。3 鉆井液性能和濾餅質量不能滿足固井需要時,應在鉆進階段即開始逐步調整,避免鉆井液性能在短時間內性能變化過大。 (下套管)第四十二條 應使用專用軟件對管柱在井眼中的通過性作出預測并制定相應的下套管措施。第四十三條 表層套管和技術的套管鞋至浮箍以上23根套管及附件的螺紋應采用螺紋粘接劑粘接,必要時可以同時采用鉚釘冷鉚。第四十四條 與管柱連接的工具的螺紋應采用螺紋粘接劑粘接。第四十五條 應計算管柱允許下放速度和下放阻力,并據此制定相應的下套管措施。(注水泥)第四十六條 應采用專用設計軟件對固井施工過程進行模擬,并根據井下具體情況對施工參數進行優化。第四十七條 注水泥應采用流變學設計,根據
15、不同地區的特點及具體井況確定適宜的環空流體流態。第四十八條 施工壓力控制1 固井設計中應堅持“三壓穩”的原則,即固井前的壓穩、固井過程中的壓穩和候凝過程中的壓穩。環空靜液柱壓力與環空流動阻力之和應小于地層破裂壓力,環空靜液柱壓力應大于地層孔隙壓力。2 施工設備應滿足最高施工壓力要求。第四十九條 碰壓前應降低替漿排量,避免高速碰壓。易發生漏失的井和高滲透地層固井時,可根據具體情況將碰壓前的少量替漿量以間歇替的方式替至碰壓。第五十條 一般應采取敞壓方式候凝,有條件時還應在環空蹩入一定壓力候凝。第六節 施工組織和應急預案第五十一條 應根據作業要求確定施工組織機構,將職責落實到人。第五十二條 應針對設
16、計的薄弱環節制定應急預案。第五十三條 應急預案應包括發生的可能性較小但對施工安全具有重大危險的事件。應急預案還應包含HSE預案。第三章 固井準備第五十四條 應認真做好固井準備工作,為作業成功創造良好條件。第一節 鉆井設備第五十五條 通井和下套管前,應認真檢查地面設備、設施,發現問題及時整改。檢查內容包括:井架、繃繩、死活繩頭、防碰天車、天車、剎車系統、傳動系統、氣路系統、懸吊系統、循環系統、指重表、泵壓表、防噴設施、電氣設備及電路。第五十六條 鉆井泵的缸套應滿足固井設計的排量、壓力要求,動力端運轉正常,上水平穩良好。根據需要更換新缸套、活塞和凡爾。第五十七條 下套管灌鉆井液裝置應做到結構合理、
17、管線連接可靠,防止落井。第五十八條 下套管前應認真檢查鋼絲繩和剎車帶,必要時進行更換。第五十九條 高壓管匯、高壓閘門應做到不刺、不漏,各種開關靈敏可靠。第六十條 配漿水罐應掏洗干凈,避免污染配漿用水。第六十一條 下套管前應校驗指重表和立管、鉆井泵的壓力表。第二節 井口準備第六十二條 根據各層套管懸掛要求選擇合適規格的套管頭。第六十三條 套關頭的安裝和使用應符合出廠使用說明書的規定和要求。第六十四條 使用聯頂節固井時,應準確計算聯頂方入,避免套管無法下放到套管頭內。第六十五條 下套管前,閘板防噴器應更換與所下套管尺寸相符的芯子。第三節 井眼準備(大港鉆井工程師手冊編委會.鄒來方主編. 大港鉆井工
18、程師手冊,大港油田集團鉆井工程公司;2001.8:467-482)第六十六條 下套管前應校核鉆具長度,核實井眼深度。第六十七條 下套管前必須進行通井作業。通井鉆具組合的最大外徑和剛度應不小于原鉆具組合。對阻、卡井段應認真劃眼,做到井底無沉砂、無阻卡、無坍塌。對于復雜井和高難度井,還應采用單扶正器和三扶正器通井兩次。通井起鉆時應及時足量灌滿鉆井液,防止井壁坍塌。第六十八條 通過循環確定正常循環壓力。通井及注水泥前以不小于鉆進時的最大排量至少循環兩周,達到井下正常,調整鉆井液性能達到注水泥設計要求。第六十九條 漏失井在下套管前必須先進行堵漏,正常后方可下套管。第七十條 下套管前必須壓穩油氣層。當地
19、層漏失壓力和孔隙壓力差值很小容易發生井漏時,對于氣井固井可以控制油氣上竄速度小于20m/h,油井固井可以控制油氣上竄速度小于15m/h。(油勘字200432 固井技術規定)第七十一條 受井身結構限制造成設計套管與井眼環空間隙小于19mm時,可在必要時采取擴眼等相應措施。第七十二條 通井時鉆井液性能調整的技術要求:1 控制摩阻。水平位移500m的定向井摩阻控制在0.10之內;水平位移>500m的定向井摩阻控制在0.08之內;井深3500m的直井摩阻控制在0.15之內;井深>3500m的直井摩阻控制在0.12之內。2 通井時循環排量不小于正常鉆進時的排量,起鉆前通過短起下鉆循環測油氣上
20、竄速度。鉆井液密度不能平衡地層壓力或油氣上竄速度不滿足第七十條要求時,應適當加重鉆井液,并通過短起下鉆進行驗證,確認壓穩油氣層。3 控制鉆井液粘、切。鉆井液密度<1.30g/cm3時,屈服值<5Pa,塑性粘度盡可能低;鉆井液密度1.301.80g/cm3時,屈服值<8Pa,塑性粘度盡可能低;鉆井液密度>1.80g/cm3時,屈服值<15Pa,塑性粘度盡可能低。(SY/T 6592 固井質量評價方法;劉崇建,黃柏宗,徐同臺,劉孝良等編著.油氣井注水泥理論與應用.北京:石油工業出版社,2001.9:421-422;取消了油勘字200767 高壓、酸性天然氣井固井技術規
21、范(試行)中對塑性粘度的數值規定,增強操作性)第七十三條 通井作業的技術要求:1 鉆具組合應滿足第六十七條要求,泵壓較高時可以放大鉆頭水眼。2 通井時應控制鉆具下放速度,遇阻下壓值:直井不超過50KN;定向井不超過正常下放阻力50KN;按規定的下壓力仍不能解除遇阻時,采用循環沖洗或正劃眼措施。3 下鉆中途循環要避開易垮、易漏地層,下鉆中途和到底開泵時先單凡爾頂通,然后再逐漸加大排量;有技術套管的井,在技術套管內循環好鉆井液,然后再繼續下鉆。4 通井過程中如發生井漏,應進行堵漏作業,并驗證漏失壓力大于固井時最大動液柱壓力。5 起鉆時每35柱鉆桿,1柱鉆鋌,井內灌滿鉆井液,遇拔活塞現象時,循環活動
22、鉆具,把鉆具下至井底,重新調整鉆井液。6 起鉆遇卡時上提拉力:直井不超過原懸重100KN;定向井不超過正常上提阻力100KN;遇卡時應循環上下活動鉆具或采取倒劃眼的措施。7 下套管前井深控制:技術套管口袋小于5m;生產套管口袋小于10m。第四節 套管和工具、附件第七十四條 套管送井前應進行檢查并作好記錄。檢查內容包括:接箍、管體、螺紋外觀;鋼級與壁厚;直線度;長度;錐度;通內徑;螺紋機緊度;緊密距;探傷;靜水壓力試驗。第七十五條 套管到井前后應的檢查項目包括:接箍、管體、螺紋外表缺陷;鋼級與壁厚;直線度;長度;通內徑。第七十六條 特殊螺紋套管應按訂貨合同規定或推薦項目與方法檢查。第七十七條 應
23、給出所選用工具和附件的型號、規格和操作參數,并在入井前認真細致檢查,測繪幾何尺寸,專人、專位妥善保管、使用。第七十八條 應按清單檢查、驗收套管、附件、井口工具,現場套管應檢鋼級、壁厚、彎曲度和本體母接箍上扣余扣。附件、井口工具應清洗檢查絲扣、合扣、查外傷、測繪幾何尺寸。第七十九條 應對到井套管編號、排列,由地質和工程技術負責人分別丈量到井套管程度,丈量結果應一致。第八十條 對于浮鞋、浮箍、工具及其組件,應認真細致檢查并測繪幾何尺寸,專人、專位妥善保管、使用。第八十一條 應對扶正器進行尺寸、質量檢查。第八十二條 套管準備應開展以下工作:1 送井套管應按下井順序卸車,后下井的套管先卸車。2 卸套管
24、應用抓管機或吊車卸下,套管擺放在管架上,接箍朝向井架大門方向,分層擺放時應用鋼管分隔開,層數不超過三層。3 應清點到井套管的數量,按規格、用途進行整理。4 應通過目視對套管進行檢查:通過接箍顏色、鋼印標記查實鋼級、生產廠家;通過本體上的字符查實壁厚等參數;不同類型的套管要分隔并做好標記,以免混用。5 對到井的所有套管逐根檢查接箍、絲扣、本體:接箍余扣超過2扣,接箍有裂紋,母扣有損傷不能下入井內;本體有裂紋、彎曲、凹痕深度超過名義壁厚12.5%不能下入井內;無法辨認的套管不能下入井內;有以上缺陷的套管,做出標記。6 用清洗液、棉紗、毛刷逐根清洗套管公母扣,特殊扣形套管清洗按廠家要求進行。7 使用
25、符合標準要求的通徑規,對送井套管逐根通徑,通徑規不能通過的套管不能下入井內,并做好標記。8 鉆井工程和地質人員分別對送井套管進行逐根丈量、記錄和統一編制下入順序號,做到兩對口:測量點從接箍端面至API螺紋消失點或最終分度線記號,梯形螺紋以印在套管本體上三角符號的低邊為準,其它螺紋按廠家規定的測量為準;無特殊要求測量長度精確到小數后兩位數(cm),要求精度高時可精確到小數點后三位(mm)。9 井場應有一定數量的備用套管,備用套管的鋼級、壁厚應為到井套管中鋼級最高,壁厚最大的套管:表層套管一般備用一根,其鋼級、壁厚與到井套管一致;對于技術套管和生產套管,套管總長2500m之內時備用3根;套管總長2
26、5003000m時備用5根;套管總長3500m以上時備用6根。第八十三條 井下工具一般指分級箍、尾管懸掛器、管外封隔器等,應開展以下準備工作:1 井下工具需具有出廠合格證、使用說明書。2 井下工具應繪制草圖、標明主要尺寸。3 液壓打開循環孔的分級箍,檢查打開套銷釘數與對應打開壓力值。4 對于重復使用中心管的尾管懸掛器,保養組裝后要進行試壓試驗。5 井下工具在裝車、運輸、卸車時不能磕碰、擠壓,防止井下工具失靈。6 井下工具送井后要妥善保管。7 檢查井下工具連接螺紋,是否與所下套管一致。8 分級箍要檢查核實附帶的一級碰壓塞、打開塞(或重力打開塞)、關閉塞是否帶全,相關配合尺寸是否正確。9 尾管懸掛
27、器所附帶憋壓坐掛球、鉆桿膠塞齊全、規格、尺寸合格。10 檢查鉆桿膠塞能否通過送入鉆具。第八十四條 井下附件一般指浮鞋(或引鞋)、浮箍、套管扶正器等,應開展以下準備工作:1 所有附件均應有出廠合格證書。2 檢查所有附件規格、尺寸是否與所下套管一致。3 浮鞋、浮箍材質、連接螺紋與所下套管一致,正反向承壓能力。4 扶正器(剛性、彈性)檢查外型、尺寸,彈性扶正器人工踩壓檢查彈簧片性能。5 裝卸、運輸過程中注意保護,防止損壞,到達井場后注意妥善保管。第五節 水泥和外加劑第八十五條 使用的油井水泥和外加劑應質檢合格。固井前應對所用的水泥、外加劑、外摻料抽樣檢查,合格后方可用于固井。第八十六條 注水泥施工前
28、必須取現場水、水泥、外加劑樣品,并按設計規定條件做現場復核試驗。第八十七條 需要高密度、低密度水泥漿固井時,加重材料、減輕材料要符合質量標準要求:混拌時嚴格按比例加入,通過氣力混拌裝置混拌均勻;混拌成品抽樣檢查,在設計的固液比下測量其水泥漿密度變化,合格后方可使用。第八十八條 水泥中添加外加劑時,要符合以下要求:1 所選用外加劑要有產品使用說明書和產品合格證書。2 復查外加劑是否質量合格。3 當使用的外加劑在兩種以下時,進行復合使用性能測試。第八十九條 妥善保管外加劑、防潮濕、防日光暴曬,液體添加劑防凍。第九十條 .需要水混的外加劑要求:水質要求干凈,控制有害離子和其它化學物質;混配時嚴格按設
29、計比例要求加入,有時幾種添加劑需要按前后順序加入,嚴格按照順序加入;采用水泥車的噴嘴混合器混配,并充分循環,達到均勻穩定。第九十一條 外加劑水混后取樣復查混配質量;第九十二條 水混外加劑混合好后兩天以上仍未固井時,固井前重新復查。第九十三條 同次固井作業中,水泥、外摻料、外加劑應使用同一批號產品。第九十四條 水泥、外摻料、外加劑用量:按井徑擴大率15%和封固井段長度估算水泥用量,并加一定附加量;根據已初步確定的水泥用量計算外摻料、外加劑用量,并附加一定值。第六節 固井設備第九十五條 水泥車1 水泥車應具有再混合系統和水泥漿密度自動控制系統。2 淺井、中深井可以使用單機單泵,最高泵壓40MPa水
30、泥車。3 深井、超深井,特殊作業井(如尾管固井)應使用雙機雙泵、泵壓70100MPa水泥車。4 高密度水泥漿、尾管注水泥、水平井注水泥,為提高水泥漿質量,應采用批混裝置進行批混、批注。5 固井前對水泥車進行全面檢查、保養,達到不刺、不漏連續運轉,排量、壓力達到額定值。6 按照注水泥排量要求配備水泥車數量。第九十六條 散裝水泥罐1 散裝水泥罐使用前清除剩余水泥,保持罐內干凈。2 對供灰系統、出灰系統、供氣系統進行全面檢查。3 供灰口至水泥車(撬)超過12m時,加恒壓罐過渡。4 按預計水泥量配置散裝水泥罐(包括散裝水泥罐車)。5 使用立式罐固井時,運灰罐車也要清除罐內多余水泥。6 水泥罐車、立式罐
31、應裝計量裝置。7 多罐、多車供應時,為保證供灰連續、穩定,應用供灰集成器裝置。8 應認真檢查壓風機,確保工作正常。9 確保大立罐、下灰車氣路不堵、不漏,連接可靠。第九十七條 井口工具1 水泥頭的額定工作壓力符合要求:508mm、339.7mm水泥頭組合試壓21MPa;244.5mm、177.8mm水泥頭組合試壓35MPa;小于177.8mm的水泥頭組合試壓49MPa。(高于SY/T 5394 固井水泥頭及常規固井膠塞;大港、渤海石油現用指標,與國外固井服務招標要求相同;大陸架公司產品高于該指標)2 水泥頭連接扣形與所連接套管、鉆具扣形一致;水泥頭上所有連接閥門開關靈活;送井前進行全面檢查、保養
32、。3 下套管吊卡、卡瓦:按下套管負荷選用相應承載能力的吊卡、卡瓦;尺寸與所下套管一致;送井前進行全面檢查、保養,靈活好用。第九十八條 應認真檢查水泥頭內的膠塞及膠塞擋銷。第七節 儀器儀表第九十九條 水泥漿再混合設備和具有水泥漿密度自動控制功能水泥車的車臺儀表顯示面板應具備顯示排量、壓力和密度參數的功能。第一百條 技術套管、生產套管固井應配備固井計量儀,顯示排量、壓力和密度,并能記錄、打印數字或曲線。第一百一條 定期校驗各參數,渦輪流量計一次儀表每口井保養一次,定期校驗。第四章 固井施工第一百二條 應采用固井壓力、排量、密度實時監測和采集系統,為固井施工質量評價創造條件。第一節 下套管作業第一百
33、三條 下套管作業按SY/T5412下套管作業規程和SY/T5473固井作業規程第一百四條 應保持螺紋清潔,管柱聯結時應使用合格的套管螺紋密封脂。第一百五條 使用專用套管液壓大鉗旋合螺紋,套管上扣扭矩應達到規定值,特殊螺紋按照特殊螺紋標準規定執行。第一百六條 下套管作業按SY/T 5412執行,套管下放速度應嚴格按設計執行。第一百七條 下套管時應有下套管記錄。第一百八條 下套管過程中應及時、足量灌滿鉆井液。第一百九條 不準超鉆機安全載荷下套管。第一百一十條 應嚴格按設計要求安裝扶正器。第二節 注水泥作業第一百一十一條 注水泥作業按SY/T5374.1固井作業規程 第一部分:常規固井執行。第一百一
34、十二條 注水泥施工前,應至少循環洗井兩周。第一百一十三條 應在進行施工前檢查以下內容:1 洗井質量、洗井液性能、排量。2 鉆井液、隔離液或沖洗液準備及水泥試驗數據。3 水泥車、壓塞車、供水系統、供灰系統及水泥量。4 管匯試壓。5 測量儀表、記錄裝置、鉆機提升及動力系統、控制系統和照明系統、指重表、泵壓表。6 固井施工HSE、應急預案。第一百一十四條 注水泥必須按設計連續施工,水泥漿密度必須保持均勻(±0.02g/cm3),保證施工一次成功。第一百一十五條 一般應采用儀表計量注替參數和數量。對于復雜井和高難度井以及特殊工藝井,應同時采用人工方式計量。第一百一十六條 固井候凝1 表層及技
35、術套管的候凝時間應保證其水泥石抗壓強度不低于3.5MPa,否則不能再次開鉆。2 固井采用井口敞壓方式候凝。若浮箍、浮鞋失靈,必須采用憋壓方式候凝時,應控制井口套管壓力高于管內外靜壓差1.02.0MPa,并有專人負責觀察井口壓力并放壓。3 不允許在受拉力的情況下卸聯頂節,防止井下自由段套管螺紋松開。第三節 施工資料整理第一百一十七條 施工資料整理按SY/T5374.1固井作業規程 第一部分:常規固井附錄A、B執行。第四節 施工過程質量評價第一百一十八條 固井過程質量評價的條件:固井設備配備壓力、排量和密度實時監測和采集系統;施工設計合格。第一百一十九條 固井過程質量評價的方法:根據固井施工記錄,
36、完成“固井施工過程質量評價表”。當得分大于14時,施工過程質量應評估為“合格”;否則為不合格。固井施工過程質量評價表參 數技 術 要 求得 分鉆井液屈服值若rm<1.3g/cm3,屈服值<5 Pa若rm<1.3g/cm31.8g/cm3,屈服值<8 Pa若rm>1.8g/cm3,屈服值<15 Pa2鉆井液塑性粘度符合設計要求2鉆井液濾失量符合設計要求1鉆井液循環>2循環周1水泥漿密度波動范圍若自動混拌水泥漿,則±0.025g/cm32若手動混拌水泥漿,則±0.035g/cm3前置液接觸時間>10MIN1水泥漿稠化時間符合設計要
37、求2水泥漿濾失量符合設計要求1注替漿量符合設計要求1注替排量符合設計要求1套管扶正器加放符合設計要求1活動套管是2(獎勵*)固井作業中間間斷時間<3 min1施工過程中復雜情況無1碰壓是1試壓符合設計要求1候凝方式符合設計要求1總分數20*在注水泥過程中,若活動套管,則獎勵2分;未活動套管不扣分。(SY/T 6592 固井質量評價方法)第一百二十條 根據實際固井質量評價結果,在獲得地質和開發部門許可的條件下可以采用固井過程質量評價代替固井質量評價。其使用條件為:1 根據一個開發區塊中前5口井的施工記錄,若固井過程質量評價結論均為“合格”,且根據水泥膠結測井資料,水泥膠結質量均評價為“合格
38、”以上,則對于該區塊后續的開發井,可根據固井過程質量評價結果評價固井質量。2 在沒有進行水泥膠結測井的條件下,可根據固井過程質量評價結果評價固井質量。已進行了水泥膠結測井的條件下,可根據固井過程質量評價結果僅作為分析水泥是否候凝時間不足或者是否出現微環隙的參考。第一百二十一條 出現下列情況之一時不應采用固井過程質量評價代替固井質量評價:1 施工過程中發生嚴重井漏,漏封油氣層。2 水泥漿出套管鞋后施工間斷時間超過30min。3 灌香腸或替空。4 套管未下至設計井深,造成沉砂口袋不符合設計要求。5 固井后環空冒油、氣、水。第一百二十二條 如果開發井的井眼擴大率大于15%或分井段井眼最大全角變化率超
39、過下表要求時不應采用固井過程質量評價代替固井質量評價。 分井段最大全角變化率(°/30m)井段,m井深,m1000 2000300040005000600010001°40¢1°15¢1°15¢1°00¢1°00¢1°00¢20002°10¢1°40¢1°15¢1°15¢1°15¢30002°10¢2°00¢2°10&
40、#162;2°10¢40002°30¢2°15¢2°15¢50002°30¢2°30¢50003°00¢注:對于特殊的井或井段,要在設計中注明,以設計要求為準。第五章 固井質量評價(油勘字200432 固井技術規定)第一節 基本要求第一百二十三條 表層套管和技術套管達到地質、工程設計要求;生產套管能經受合理的射孔、酸化、壓裂考驗,滿足正常條件下的注水、采油、采氣需要。第一百二十四條 水泥返高、水泥塞長度和人工井底的標準1 油氣層固井設計水泥返高應至少超過油
41、氣層頂界150m,實際水泥返高應至少封過油氣層頂界50m以上。對于井深淺于2000m的井,油氣層頂界以上連續膠結中等以上的水泥環段長度不少于10m;井深深于2000m的井,油氣層頂界以上連續膠結中等以上的水泥環段長度不少于20m。2 表層套管固井的水泥漿一般返到地面。技術套管固井遇到油氣層(或先期完成井)時,水泥漿返高按生產套管固井對待;無油氣層時,按工程和地質需要來確定水泥漿返高。3 生產套管阻流環距套管鞋的長度不少于10m。4 技術套管(或先期完成井)阻流環距套管鞋長度一般為20m,套管鞋位置距井底一般不超過3m。5 鹽水層、鹽巖層、復合鹽巖層、鹽膏層、含腐蝕性流體的地層等特殊地層必須封固
42、。6 人工井底(管內水泥面)距油氣層底界以下不少于15m。第一百二十五條 表層套管固井應保證套管鞋和井口處的水泥環封固質量。技術套管固井應保證套管鞋處封固質量,水泥封固段長度應保證鉆井工程的需要,一般不少于套管串長度的三分之一。技術套管封固鹽水層、鹽巖層、復合鹽巖層、鹽膏層和含腐蝕性流體的地層等影響油氣井壽命的地層時,對這些地層的固井質量要求與生產套管相同。第二節 水泥環評價第一百二十六條 水泥環膠結質量評價方法應符合SY/T 6592要求,以CBL/VDL綜合解釋評價固井質量。1 正常情況下,膠結測井應在注水泥后2448h內進行,特殊工藝固井(尾管固井、分級注水泥固井、長封固段固井、低密度水
43、泥固井等)膠結測井時間依據具體情況而定。2 膠結測井曲線必須測至最低油氣層底界以下10m。3 常規水泥漿固井水泥環膠結質量解釋標準常規水泥漿固井聲幅相對值015%為CBL評價膠結質量優等;聲幅相對值15%30%為CBL評價膠結質量中等;聲幅相對值超過30%為CBL評價膠結質量差。常規水泥漿固井水泥環膠結質量CBL/VDL綜合解釋標準表測 井 結 果膠結質量評價結論CBL 曲線VDL圖0聲幅相對值15%套管波消失,地層波清晰連續優15%聲幅相對值30%套管波弱,地層波不連續中聲幅相對值30%套管波明顯差4 低密度水泥漿固井水泥環膠結質量解釋標準密度在1.301.65g/cm3之間的水泥漿固井,聲
44、幅相對值020%為CBL評價膠結質量優等;聲幅相對值20%40%為CBL評價膠結質量中等;聲幅相對值超過40%為CBL評價膠結質量差。水泥漿密度低于1.30g/cm3時,聲幅相對值小于40%為CBL評價合格。低密度水泥漿固井水泥環膠結質量CBL/VDL綜合解釋標準表項 目測 井 結 果膠結質量評價結論CBL 曲線VDL圖水泥漿密度1.301.65g/cm30聲幅相對值20%套管波消失,地層波清晰連續優20%聲幅相對值40%套管波弱,地層波不連續中聲幅相對值40%套管波明顯差密度低于1.30g/cm3聲幅相對值40%套管波弱,地層波不連續中第三節 質量鑒定第一百二十七條 生產套管固井的質量鑒定主
45、要針對封隔油氣層段部分。第一百二十八條 固井質量統計只考核一次合格率和優質率。第一百二十九條 固井質量不合格的井,經補救措施達到上述各條標準者,算補救固井合格。第四節 管柱試壓和井口裝定第一百三十條 套管柱試壓1 試壓時間表層套管一般在固井結束24h后試壓;技術套管和生產套管試壓一般在水泥膠結測井后進行。試壓壓力高于25MPa時,試壓時間應適當推遲,具體試壓時間以水泥環抗壓強度發展到足以抵抗試壓產生的應力的時間為準。2 試壓指標試壓壓力值等于地層破裂壓力、套管柱抗內壓強度和井口載荷三者之中最小值的80%。試壓時,穩壓30min,壓力降低不超過0.5MPa為合格。第一百三十一條 套管頭試壓指標與
46、套管柱試壓指標相同。第一百三十二條 井口裝置1 技術套管和生產套管的井口裝定要采用套管頭并安裝高壓泄壓管線、閥門及壓力表。2 套管在井口裝定時管柱所受拉力按SY/T 5731套管柱井口懸掛載荷計算方法計算。第一百三十三條 凡未裝采油樹的井,井口應戴井口帽,標明井號,在寒冷地區,井口套管應掏空35m,防止井口凍裂。第六章 特殊井固井第一節 天然氣井第一百三十四條 天然氣井固井應時各層套管的水泥漿均應返至地面。第一百三十五條 井眼準備時,對于淺井用原鉆具通井一次即可,對于深井應用單扶正器和三扶正器各通井一次,鉆具最大外徑和剛度滿足第六十七條規定。第一百三十六條 天然氣井一般應選用氣密螺紋套管,選用
47、方法符合第二十條規定。第一百三十七條 對于含有腐蝕性氣體的井應選用抗腐蝕性套管。第一百三十八條 所用工具、附件的材質、螺紋類型應與套管相同。第一百三十九條 天然氣固井時應謹慎選用分級注水泥技術,高壓天然氣井鄰近生產套管的一層技術套管固井時不應采用分級注水泥技術。第一百四十條 應采用緊密堆積技術盡量提高水泥漿中的固相含量、降低拌合水量,并進行水泥石7天的滲透率和抗壓強度試驗。高壓氣井固井水泥石7天的氣體滲透率應小于0.05×10-3m2,7天抗壓強度應不小于30MPa。(滲透率指標參考1. 大港石油管理局.粉煤灰低密度水泥油層固井技術. 全國第四次固井會議資料;1993年9月. 2.
48、郝俊芳譯.美國油井注水泥技術.北京:石油工業出版社,1980.9:62。該指標高于油勘字200767 高壓、酸性天然氣井固井技術規范(試行);強度指標根據數值模擬結果,試壓70MPa時1000m井深以下的水泥環可能保持完整)第一百四十一條 應根據井下壓力和溫度的具體情況在水泥漿中使用晶格膨脹型的膨脹劑。在產層位置應避免使用低密度水泥漿。第一百四十二條 裂縫性地層天然氣井固井時水泥漿密度一般不超過鉆井液密度0.12g/cm3。孔隙性地層固井時,根據具體情況水泥漿密度可以超過鉆井液密度0.24g/cm3。第一百四十三條 尾管固井時,套管重合段150m,尾管底部水泥塞3050m和尾管頂部水泥塞501
49、00m。對于高壓氣井的套管重合段可以延長至500m,尾管底部水泥塞100m,尾管頂部水泥塞200m。(高壓氣井指標參考四川石油管理局經驗)第一百四十四條 尾管固井的水泥漿量設計應附加鉆桿膠塞可能提前到位的余量,一般約為0.5m3/1000m。(Baker公司懸掛器存在該現象,其他類型懸掛器也有可能)第一百四十五條 在保證管柱安全的前提下,尾管回接固井應根據管柱試壓壓力和水泥石抗壓強度試驗結果確定施加一定的環空回壓候凝,一般為1015MPa。第一百四十六條 根據具體情況應采用環空加回壓候凝技術。在保證套管柱安全的前提下,環空回壓大小根據頂替結束時的環空井底靜態壓力和地層破裂(漏失)壓力差確定。環
50、空回壓應間歇蹩至設計值,其數值至少應為流體在環空中的總流動阻力。第一百四十七條 對于漏失風險較大的井,應根據情況采用正注反擠工藝施工,降低井口帶壓風險。反擠作業應采用間歇式擠注工藝。第一百四十八條 應使用固井施工參數自動記錄系統,當套管內容積較小時,還應同時采用人工計量和儀表計量同時兩種方式計量頂替量。第二節 深井超深井第一百四十九條 深井超深井固井應時各層套管的水泥漿均應盡量返至地面。第一百五十條 應合理評估井底壓力,作為管柱設計和水泥漿化驗的基礎依據。井底壓力評估方法見第八條,套管螺紋選擇見第二十條,套管材質選擇見第十七條。第一百五十一條 應合理估計井底靜止溫度和循環溫度,認真做好水泥漿化
51、驗。井底溫度評估方法見第九條。第一百五十二條 考慮到高溫條件的影響,水泥漿稠化時間應為施工時間附加24h。第一百五十三條 長封固段固井時應根據地層壓力預測和現場驗證結果設計水泥漿密度,要求做到環空動態當量密度小于地層破裂壓力、環空靜態當量密度大于地層孔隙壓力。第一百五十四條 表層套管和技術套管的大環空固井時應根據具體情況采用內管注水泥或雙塞法固井。第一百五十五條 尾管和完井階段的小間隙固井時應在確認套管通過性的前提下,嚴格按設計安放扶正器等套管附件(防漏、防卡),并在注水泥和替鉆井液期間盡量活動套管。第一百五十六條 開展水泥漿、鉆井液和前置液的相容性試驗時,應考慮井下高溫對試驗結果的影響。試驗
52、溫度至少應達到90。第一百五十七條 尾管固井時,套管重合段及尾管底部和頂部水泥塞的要求見第一百四十三條。第一百五十八條 尾管回接固井要求與第一百四十五條相同。環空加回壓候凝技術要求與第一百四十六條相同。第一百五十九條 生產套管和上一層技術套管的固井水泥石性能要求與第一百四十條相同。第一百六十條 水泥漿及前置液應符合第二章第四節規定,并避免在產層使用低密度水泥漿。第一百六十一條 使用外加劑特別是緩凝劑時,應考慮包裝和拋灑帶來的誤差。第一百六十二條 采用正注反擠工藝施工的技術要求與第一百四十七條相同。第一百六十三條 固井施工應優先選用具有水泥漿密度自動控制功能、泵壓可以達到70MPa以上的注水泥設
53、備,并盡量采用批混、批注方式施工。第一百六十四條 尾管固井的計量要求與第一百四十八條相同。第三節 熱采井第一百六十五條 熱采井固井水泥漿一般應返至地面。 第一百六十六條 應在鉆井期間控制井徑擴大率不超過10%,并努力改善鉆井液濾餅質量。第一百六十七條 根據熱采井的熱采方式和最高注蒸汽溫度,選擇熱采水泥漿體系。一般應在水泥中摻入60%的硅粉。(劉崇建,黃柏宗,徐同臺,劉孝良等編著.油氣井注水泥理論與應用.北京:石油工業出版社,2001.9:150)第一百六十八條 熱采井一般應采用預應力固井工藝,當熱采溫度超過220時,必須采用預應力固井。提拉預應力一般為1525t。第一百六十九條 熱采井套管螺紋
54、選擇應符合第二十條要求。應采用抗高溫套管螺紋密封脂,以提高套管螺紋的密封性。第一百七十條 固井水泥漿應采用緊密堆積設計,同時采取防漏措施。第四節 定向井、大位移井和水平井第一百七十一條 通井鉆具組合應符合第六十七條規定,并記錄井下摩阻情況。第一百七十二條 通井時造斜點以下井段應采用短起下鉆處理;通井到底后,循環洗井不少于3周;下完套管循環不小于3倍井筒容積量。第一百七十三條 下套管前鉆井液性能至少應符合第七十二條要求,但可以根據井下實際情況適當提高鉆井液屈服值。第一百七十四條 套管和扶正器設計應符合第二章第三節規定。第一百七十五條 應對下套管摩阻進行計算,確認有效軸向壓力大于摩擦力,又小于受壓
55、段產生的一次彎曲作用力。(劉崇建,黃柏宗,徐同臺,劉孝良等編著.油氣井注水泥理論與應用.北京:石油工業出版社,2001.9:397)第一百七十六條 可采用漂浮接箍幫助套管順下入。第一百七十七條 大斜度井段可以根據具體情況使用剛性扶正器或彈性與剛性扶正器組合使用。應選擇下入阻力小,強度較高的引鞋(或浮鞋)。浮箍應選用舌簧式。第一百七十八條 選擇尾管懸掛器時考慮井斜因素,應盡量選用能夠上下活動或可旋轉的尾管懸掛器。第一百七十九條 應改善水泥漿和前置液的穩定性。自由水和API濾失量應符合第三十五條的規定,沉降試驗的液柱上下密度差應小于0.02g/cm3。(油勘字200767 高壓、酸性天然氣井固井技術規范(試行)第一百八十條 應進行水泥漿、鉆井液和前置液的相容性試驗,應做到三者之間互相相容。第一百八十一條 水泥漿量設計應考慮井眼橢圓度或鉆井鍵槽的影響。第一百八十二條 應采用再循環式混漿系統混配水泥漿,批混批注保證水泥漿均勻穩定。第一百八十三條 應優先采用大排量頂替,并盡量采用套管漂浮技術改善頂替效果。具備條件的井,應在替漿時上下活動和轉動套管。第五節 調整井第一百八十四條 應獲得油田開發部門的許可,對固井質量有影響的注水(
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