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1、技術(shù)交流,20010年8月,固井質(zhì)量問題 及其原因分析,下午3時(shí)3分,2,主要內(nèi)容,1、概述 2、環(huán)空竄流的類型及成因 3、固井質(zhì)量影響因素分析 4、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念 5、單項(xiàng)技術(shù) 6、常見固井質(zhì)量問題及其原因,下午3時(shí)3分,3,固井，就是在鉆井作業(yè)鉆達(dá)一定的井深以后，在井眼中下入套管，把水泥漿注入到套管外環(huán)形空間（簡稱環(huán)空）某預(yù)定位置，并使其在預(yù)定時(shí)間內(nèi)迅速硬化、凝結(jié)，與地層、套管良好膠結(jié)，形成優(yōu)質(zhì)、完整、具有良好層間封隔能力的水泥環(huán)，進(jìn)而密封環(huán)空、實(shí)現(xiàn)層間封隔的工藝過程。,一、概 述,下午3時(shí)3分,4,固井目的： 鉆井：封隔井下復(fù)雜情況，如塑性鹽層、高壓水層、大段泥頁巖以及疏松破碎帶等

2、，為泥漿循環(huán)提供良好的井眼通道，為順利進(jìn)行后續(xù)鉆井作業(yè)奠定基礎(chǔ)，從而防止井眼失穩(wěn)，減少井下復(fù)雜和事故，以縮短建井周期，降低油氣勘探開發(fā)成本。,一、概 述,下午3時(shí)3分,5,固井目的： 完井：提供良好的井眼條件。 只有層間封隔良好的井眼，才能實(shí)施分層作業(yè)，如分層測試等；才能實(shí)施酸化、壓裂等強(qiáng)化開采措施；才能根據(jù)油田長期開發(fā)的需要選用適宜的開采方式，如分層開采、分組開采等。,一、概 述,下午3時(shí)3分,6,固井目的： 開發(fā)：提供良好的油氣流通道；防止油氣資源散失而提高采收率；防止油氣藏能量散失而延長自噴生產(chǎn)時(shí)間，降低油氣生產(chǎn)成本；防止套管外油、氣、水互竄而影響油氣井的正常生產(chǎn)，并節(jié)約修井費(fèi)用；支撐、

3、保護(hù)套管，防止套管因受力或受地層流體腐蝕而損壞，確保油氣井壽命滿足油田長期開發(fā)的需要；便于實(shí)施壓裂、酸化、分層注水、分層開采等強(qiáng)化開采措施等。,一、概 述,下午3時(shí)3分,7,固井的特點(diǎn) 一次性工程,如果固井質(zhì)量不好,或出現(xiàn)固井事故，難以補(bǔ)救，且補(bǔ)救費(fèi)用高； 隱蔽工程,主要流程在井下,施工時(shí)不能直接觀察, 施工時(shí)間短。 受多種因素的綜合影響； 費(fèi)用高，花錢多； 承前啟后，鉆井-采油；,一、概 述,下午3時(shí)3分,8,層間封隔失敗的后果 環(huán)空竄流：在注水泥作業(yè)后，由于水泥漿體系設(shè)計(jì)不合理，或固井工程設(shè)計(jì)不合理，或注水泥施工操作不合理，水泥漿未能完全充滿待封固的環(huán)形空間，或未能形成優(yōu)質(zhì)、完整的水泥環(huán)，

4、或未與欲封固井段的地層、套管良好膠結(jié)，不能在油氣井正常生產(chǎn)壽命期間有效密封環(huán)空而導(dǎo)致井口冒油、氣、水，或油、氣、水在地下層間互竄的現(xiàn)象。,一、概 述,竄至地面 明顯,地下竄流 隱蔽,套管；環(huán)空竄流通道；高壓層；低壓層；,一、概 述,層間封隔失敗的后果：環(huán)空竄流,下午3時(shí)3分,10,一、概 述,環(huán)空竄流的危害,下午3時(shí)3分,11,美國,一、概 述,環(huán)空竄流的危害,下午3時(shí)3分,12,一、概 述,環(huán)空竄流的危害,下午3時(shí)3分,13,一、概 述,環(huán)空竄流的危害,下午3時(shí)3分,14,環(huán)空竄流的危害： 鉆井：由于不能有效封隔井下的復(fù)雜地層，將影響后續(xù)鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行，從而影響油氣井的建井周期和建井成本

5、，甚至影響整個(gè)區(qū)塊的勘探、開發(fā)進(jìn)程 。 完井：由于地層之間未能得到良好的層間封隔，將無法根據(jù)油田長期開發(fā)的需要，進(jìn)行分層測試、分層開采等分層作業(yè)。,一、概 述,下午3時(shí)3分,15,環(huán)空竄流的危害： 開發(fā)：難以進(jìn)行分層測試、分層開采或分組開采等措施，致使部分儲(chǔ)量難以動(dòng)用，不利于提高產(chǎn)量和采收率；油氣藏本身的能量、資源將通過竄流通道散失，不利于提高產(chǎn)量和采收率；高壓地層水將通過竄流通道進(jìn)入油氣藏，影響油氣資源在地下分布、運(yùn)移，甚至對(duì)油氣藏造成嚴(yán)重的破壞，如油氣層水淹。,一、概 述,下午3時(shí)3分,16,環(huán)空竄流的危害： 開發(fā)：酸液、壓裂液等注入流體通過竄流通道進(jìn)入非目的層，將降低增產(chǎn)措施的實(shí)施效果，

6、同時(shí)，注入流體亂竄將使波及地區(qū)的地層壓力發(fā)生變化，從而影響油氣田的正常生產(chǎn)及合理開發(fā)，甚至造成嚴(yán)重事故，如斷塊復(fù)活導(dǎo)致套管成片地被破壞；套管得不到水泥環(huán)的良好保護(hù)，易被地層流體、注入流體腐蝕損壞，從而影響油氣井的正常生產(chǎn)，甚至無法滿足油田長期開發(fā)的需要。,一、概 述,下午3時(shí)3分,17,固井質(zhì)量要求： 不論是鉆井、完井還是開發(fā)，對(duì)固井質(zhì)量的要求，都可以歸結(jié)為： 套 管：有足夠的強(qiáng)度，能承受井下多種外力的作用，耐腐蝕、不斷、不裂、不變形。 水泥環(huán)：良好的層間封隔，不出現(xiàn)環(huán)空竄流。 可根據(jù)層間封隔效果判定固井質(zhì)量的原因。,一、概 述,下午3時(shí)3分,18,固井的主要目的是層間封隔，一旦出現(xiàn)環(huán)空竄流，

7、就表明層間封隔失敗，因此，要實(shí)現(xiàn)固井的目的，必須有效防止環(huán)空竄流。 環(huán)空竄流是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)作用過程，影響因素多，且各因素之間相互影響、相互制約；既可由某些因素單獨(dú)作用形成，也可由某些因素綜合作用形成；不同的影響因素，其作用時(shí)間、作用方式、作用原理都有所不同。,二、環(huán)空竄流的形態(tài)及其成因,下午3時(shí)3分,19,因此，要防止環(huán)空竄流，需對(duì)其本身、其影響因素及其作用機(jī)理、作用規(guī)律有系統(tǒng)、科學(xué)、全面的認(rèn)識(shí)。 只有這樣，才能在進(jìn)行固井工 程設(shè)計(jì)和固井作業(yè)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行全 面的掌握和控制，掐斷環(huán)空竄流形 成的渠道，有效防止環(huán)空竄流，從 而獲得優(yōu)良的固井質(zhì)量。,二、環(huán)空竄流的形態(tài)及其成因,環(huán)空竄流的

8、兩個(gè)必要條件 動(dòng)力層間壓差：客觀存在、改變不了 通道水泥與地層、套管膠結(jié)形成良好層間封隔中的薄弱環(huán)節(jié)，即水泥石本體 ，或水泥石與地層、套管之間的連接界面、 。,二、環(huán)空竄流的形態(tài)及其成因,下午3時(shí)3分,21,二、環(huán)空竄流的形態(tài)及其成因,竄流通道,水泥石 本體,大肚子、窄邊死泥漿、指進(jìn)泥漿竄槽 候凝，地層流體竄槽、侵入 自由水通道、嚴(yán)重分層 水泥水化裂縫，收縮、膨脹 水泥石破碎解體，高溫、沖擊、射孔,井壁殘存泥餅 套管、地層表面油濕 微環(huán)隙，管內(nèi)憋壓候凝 地層流體動(dòng)態(tài)干擾 界面膠結(jié)破壞，PT變化、沖擊,固井 界面,下午3時(shí)3分,22,死泥漿、泥餅 套管、地層表面油濕,二、環(huán)空竄流的形態(tài)及其成因,

9、下午3時(shí)3分,23,固井是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的系統(tǒng)工程，影響因素多，且各因素之間相互影響、相互制約，既可單獨(dú)作用影響固井質(zhì)量，也可綜合作用影響固井質(zhì)量，因此，要提高固井質(zhì)量，必須對(duì)固井質(zhì)量影響因素及其作用機(jī)理形成全面、清晰的認(rèn)識(shí)，只有這樣才能在固井工程設(shè)計(jì)和固井作業(yè)時(shí)對(duì)其進(jìn)行全面的掌握和控制，從而獲得優(yōu)良的固井質(zhì)量。,三、固井質(zhì)量影響因素分析,根據(jù)固井作業(yè)涉及的對(duì)象分,三、固井質(zhì)量影響因素分析,（1）井眼類型 根據(jù)井眼剖面形狀，可分為常規(guī)直井、定向井、水平井、特殊結(jié)構(gòu)井等； 根據(jù)鉆井目的，可分為探井、評(píng)價(jià)井、開發(fā)井、調(diào)整井、注入井等； 根據(jù)井下復(fù)雜情況，可分為高溫高壓深井、超深井，低壓易漏井，熱采

10、井、小間隙井等。,不同的井型，其作業(yè)要求和難點(diǎn)也有所不同，可根據(jù)具體情況制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并選用適宜的技術(shù)措施。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-井眼條件,（2）井眼參數(shù) 主要包括井深、井徑、返高及上層套管程序，可影響環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、注水泥過程中的環(huán)空流動(dòng)壓耗、頂替流速、流態(tài)以及水泥漿、沖洗液、隔離液的用量。,（3）井眼質(zhì)量 包括井徑規(guī)則程度、井眼光滑程度、井徑擴(kuò)大率，以及井眼的清潔、暢通程度等。 可影響安全下套管、環(huán)空流動(dòng)壓耗，以及水泥漿的量及其對(duì)鉆井液的頂替效率。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-井眼條件,（4）環(huán)空間隙 影響水泥漿對(duì)鉆井液的頂替流速、流態(tài)，從而影響頂替效率，以及平衡注水泥設(shè)計(jì)。 另外

11、，小間隙水泥環(huán)抗沖擊能力較弱，其長期密封性能對(duì)水泥石的力學(xué)及厚度有特殊要求。 （5）井內(nèi)溫度、壓力 影響水泥漿的流變性、穩(wěn)定性和注水泥施工的安全性，以及水泥石的強(qiáng)度等性能。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-井眼條件,（1）地層巖性剖面 可影響水泥與地層之間的界面膠結(jié)及密封能力，從而影響固井第二界面的層間封隔質(zhì)量。 （2）地層壓力 可影響環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、水泥漿體系性能、平衡注水泥施工設(shè)計(jì)、頂替流速、流態(tài)和在候凝過程中壓穩(wěn)地層流體、防止地層流體竄槽等一系列影響固井質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-地層條件,（3）地層流體特性 包括組分、狀態(tài)(靜態(tài)、動(dòng)態(tài))，可影響水泥漿的正常凝結(jié)過程，妨礙其形成優(yōu)

12、質(zhì)、完整的水泥環(huán)；另外，可通過化學(xué)腐蝕作用破壞水泥石的化學(xué)、力學(xué)穩(wěn)定性從而影響水泥環(huán)的長期密封性能。 （4）地層氣竄潛力 不同氣竄潛力的地層，需要使用不同的防竄水泥漿體系，并采取適當(dāng)?shù)膲悍€(wěn)防竄候凝措施。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-地層條件,（1）返高 影響水泥漿的量、漿柱結(jié)構(gòu)、頂替流速流態(tài)度以及候凝過程中的壓穩(wěn)。 （2）后續(xù)強(qiáng)化開采措施 對(duì)返高及擬實(shí)施強(qiáng)化開采措施井段的水泥石強(qiáng)度、固井質(zhì)量有特殊要求。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-作業(yè)要求,（3）后期工況變化 不同的井別，有不同的后期工況變化，但都要求水泥環(huán)具有良好的長期密封性能。 水泥漿凝結(jié)后，井內(nèi)溫度、壓力的變化可影響水泥石與地層、套管的界面

13、膠結(jié)及密封能力，從而影響水泥環(huán)的長期密封性能。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-作業(yè)要求,（3）后期工況變化 高溫下水泥石強(qiáng)度衰退、解體，導(dǎo)致水泥環(huán)密封性能失效。 水泥石耐腐蝕能力不足，水泥石所處化學(xué)環(huán)境的變化，如地層水離子組分發(fā)生變化，均可影響水泥石的化學(xué)、力學(xué)穩(wěn)定性，從而影響水泥環(huán)的長期密封性能。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-作業(yè)要求,（1）類型(油基、水基、脂基等) 不同類型的鉆井液在地層和套管表面的潤濕性，可影響水泥石對(duì)地層、套管的界面膠結(jié)強(qiáng)度及密封能力，從而影響第一、第二界面的層間封隔能力。 （2）密度 影響環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、平衡注水泥設(shè)計(jì)等與井底有效壓力相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如壓穩(wěn)和防漏。,三、固井

14、質(zhì)量影響因素分析-鉆井液,（3）流變性(粘度、切力、觸變性) 是否利于頂替，可影響水泥漿對(duì)其的頂替效率。是否利于降低循環(huán)壓耗，影響平衡注水泥。 （4）濾餅質(zhì)量 薄而韌且容易被沖洗液分散的濾餅有利于安全下套管、提高水泥對(duì)地層、套管的膠結(jié)能力，從而提高聯(lián)結(jié)界面的膠結(jié)、密封質(zhì)量。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-鉆井液,（1）表面粗糙度及清潔度 影響水泥與套管之間的界面膠結(jié)能力，從而影響層間封隔效果。 （2）抗拉、承壓及耐腐蝕能力 影響套管的安全以及油氣井的生產(chǎn)壽命。 （3）套管絲扣連接 絲扣連接強(qiáng)度對(duì)于安全下套管、套管柱抗拉強(qiáng)度有重要影響。絲扣連接的密封能力對(duì)氣井的安全生產(chǎn)有重要影響。,三、固井質(zhì)量影響

15、因素分析-套管,（1）體系 可根據(jù)不同的分類指標(biāo)進(jìn)行分類。不同體系具有不同的特殊性能，以滿足封隔不同地層的需要。 （2）穩(wěn)定性 目前，主要考核指標(biāo)為失水、析水和懸浮穩(wěn)定性（水泥石柱上下的密度差）。失水、析水、水泥石柱上下的密度差越小，體系越穩(wěn)定。水泥漿體系穩(wěn)定是安全施工、候凝過程壓穩(wěn)、形成優(yōu)質(zhì)水泥環(huán)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-水泥漿,（3）流變性 可影響現(xiàn)場配漿、平衡注水泥、頂替流速、流態(tài)以及最終的頂替效率。 （4）施工安全性 合理的稠化時(shí)間，既可確保注水泥施工操作安全進(jìn)行，又可縮短候凝時(shí)間。 （5）適應(yīng)性 對(duì)材料性能的微小變化、溫度波動(dòng)、液灰比波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，影響施工的安

16、全、效率及質(zhì)量。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-水泥漿,（6）凝結(jié)過程中的防竄能力 水泥漿具有適當(dāng)?shù)姆栏Z能力，既有利于在候凝過程中壓穩(wěn)地層流體、防止地層流體侵入環(huán)空、降低固井質(zhì)量，又有利于降低體系的成本。 （7）水泥石強(qiáng)度及長期穩(wěn)定性 水泥石強(qiáng)度應(yīng)足以支撐、保護(hù)套管，并滿足后續(xù)施工的需要。主要體現(xiàn)為抗高溫強(qiáng)度衰退和抗地層流體腐蝕的能力。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-水泥漿,（8）水泥環(huán)的力學(xué)、熱學(xué)性能 在油井生產(chǎn)過程中，水泥環(huán)所處環(huán)境條件不可避免地要發(fā)生變化，如由熱采引起的溫度變化，由酸化、壓裂引起的壓力變化，以及由蒸汽吞吐引起的周期性應(yīng)力等。 水泥石應(yīng)具有一定的力學(xué)、熱學(xué)性能，以適應(yīng)這些工況的變化

17、，并維持良好的界面膠結(jié)、密封能力，使水泥環(huán)具有良好的長期密封性能。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-水泥漿,不同的密度、類型，有不同的特殊性能，以滿足不同固井作業(yè)的需要。 可影響沖洗、隔離的效果，從而影響水泥漿對(duì)鉆井液的頂替效率。 用量影響接觸時(shí)間、頂替效率，亦影響環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和平衡注水泥設(shè)計(jì)。 能否與鉆井液、水泥漿良好相容，可影響頂替效率和施工安全。 可能沖垮、泡垮地層而影響井眼的穩(wěn)定性。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-前置液,（1）安全下套管 將套管安全下至井底，有利于后續(xù)固井作業(yè)的順利進(jìn)行，并提高固井作業(yè)的質(zhì)量，為獲得優(yōu)良的固井質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。 （2）循環(huán)洗井、調(diào)整鉆井液性能 確保井眼清潔、穩(wěn)定

18、，為順利進(jìn)行固井作業(yè)做好準(zhǔn)備，尤其要減少死泥漿、巖屑床的存在。 適當(dāng)降低鉆井液的粘度、切力，使其利于被水泥漿頂替，可提高頂替效率，并降低循環(huán)壓耗。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-施工,（3）配漿 混配的水泥漿，其性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對(duì)于安全施工、平衡注水泥、提高頂替效率、候凝過程中壓穩(wěn)并使水泥漿凝結(jié)形成優(yōu)質(zhì)、完整的水泥環(huán)具有重要意義。 連續(xù)混配方式，通過調(diào)節(jié)水灰比控制水泥漿的密度波動(dòng)，因此，所配水泥漿的性能與設(shè)計(jì)水泥漿性能之間存在一定的差異，不利于提高固井質(zhì)量。 批量混配方式，需增加批量混配設(shè)備，但所配水泥漿密度波動(dòng)較小，性能更接近設(shè)計(jì)要求，利于提高固井質(zhì)量。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-施工,（

19、4）平衡注水泥 按照設(shè)計(jì)的排量、流態(tài)注水泥，且在注入過程中壓穩(wěn)地層流體而不壓漏薄弱地層，可防止地層流體環(huán)空竄槽和井漏。 能否實(shí)現(xiàn)平衡注水泥，可影響水泥漿的返高、水泥漿的流速流態(tài)、頂替效率、施工作業(yè)的安全，并影響最終的固井質(zhì)量。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-施工,（5）頂替效率 替凈是形成優(yōu)質(zhì)、完整的水泥環(huán)，獲得優(yōu)良固井質(zhì)量和層間封隔效果的重要前提。頂替效率不高，可直接降低水泥環(huán)的層間封隔質(zhì)量。 套管居中，合理的接觸時(shí)間，合理的頂替流速、流態(tài)，頂替液和被頂替液之間合理的密度級(jí)差、流變性級(jí)差，加強(qiáng)沖洗、隔離效果，以及在有條件的情況下，上下、旋轉(zhuǎn)活動(dòng)套管，振動(dòng)固井等，均有助于提高頂替效率。,三、固井質(zhì)

20、量影響因素分析-施工,（6）候凝過程中壓穩(wěn)（失重） 如在候凝過程中不能壓穩(wěn)地層流體，地層流體將侵入環(huán)空，破壞水泥漿柱的完整性、使其無法形成優(yōu)質(zhì)、完整的水泥環(huán)而導(dǎo)致環(huán)空竄流。 可通過多種壓穩(wěn)措施，如環(huán)空憋壓，雙級(jí)、多級(jí)注水泥，振動(dòng)固井，可壓縮水泥等。 建議：KQ，延緩或消除失重，進(jìn)而壓穩(wěn)。,三、固井質(zhì)量影響因素分析-施工,下午3時(shí)3分,46,四大時(shí)段,溫度變化 壓力變化 外力作用 液體環(huán)境 水泥石自 身性能,三、固井質(zhì)量影響因素分析,下午3時(shí)3分,47,影響固井質(zhì)量的六大關(guān)鍵環(huán)節(jié),任一環(huán)節(jié)有誤，都可能導(dǎo)致環(huán)空竄流、導(dǎo)致水泥環(huán)層間封隔失敗。,三、固井質(zhì)量影響因素分析,前述因素相互影響、相互制約，既

21、可單獨(dú)作用，也可聯(lián)合作用影響固井質(zhì)量。因此，從某種程度上說，影響固井質(zhì)量的因素構(gòu)成一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的單鏈過程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)存在不足，都將影響最終的固井質(zhì)量，為此，在進(jìn)行固井施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行全面的考慮。,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,如何針對(duì)上述既定或給定的影響因素，調(diào)配并配制出能滿足平衡注水泥、提高頂替效率、候凝過程中壓穩(wěn)地層流體、形成優(yōu)質(zhì)水泥環(huán)，凝結(jié)后能適應(yīng)后期工況變化需要的水泥漿，并通過合理的施工工藝將其注入井內(nèi)，注入 過程中壓穩(wěn)而不壓漏地層并頂替干 凈，之后壓穩(wěn)候凝，使水泥漿柱形 成優(yōu)質(zhì)、完整的水泥環(huán)，即成為影 響固井質(zhì)量的關(guān)鍵。,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,

22、（1）、作業(yè)前的準(zhǔn)備工作-基本內(nèi)容 收集基本數(shù)據(jù)，如井眼條件、地層條件、鉆井液性能、后期工況變化等。 根據(jù)收集到的基本數(shù)據(jù)，確定可滿足平衡注水泥、提高頂替效率、候凝過程中壓穩(wěn)、形成優(yōu)質(zhì)水泥環(huán)、良好界面膠結(jié)、適應(yīng)后期工況變化、維持長期密封性能水泥漿、水泥石應(yīng)該具備的性能。套管及其附件。 制定詳細(xì)、周密的施工方案?，F(xiàn)場配漿、平衡注水泥、提高頂替效率、候凝過程中壓穩(wěn)。,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,下午3時(shí)3分,52,基本設(shè)計(jì)參數(shù)、條件合理可靠 水泥性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定可靠 處理劑質(zhì)量穩(wěn)定、性能配伍無突變 套管及其附件滿足要求且質(zhì)量可靠 注水泥設(shè)備性能良好、可靠 現(xiàn)場作業(yè)人員操作熟練 參與方協(xié)調(diào)、處理到位

23、 井眼及作業(yè)準(zhǔn)備充分,（1）、作業(yè)前的準(zhǔn)備工作-基本條件質(zhì)量控制,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（2）、套管柱強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全下入 結(jié)構(gòu)簡單但強(qiáng)度滿足要求 關(guān)鍵（特殊）工況分析 合適的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核方法 強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)滿足要求 能夠安全下入 井眼準(zhǔn)備、泥漿性能 減摩降組措施 下入操作,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿 水泥石的力學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)性能滿足后期工況及其變化的需要，流變性能滿足平衡注水泥、提高頂替效率的需要，防竄性能滿足候凝過程中壓穩(wěn)、快速形成強(qiáng)度的需要，穩(wěn)定性滿足不出現(xiàn)自由水通道、形成優(yōu)質(zhì)水泥環(huán)的需要，稠化時(shí)間滿足安全施工的需要，強(qiáng)度滿足支撐、保護(hù)套管的需要

24、。,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,下午3時(shí)3分,55,密度：井底壓力 流變性：配漿、平衡注水泥、頂替效率 體系穩(wěn)定性：濾失、自由水、懸浮穩(wěn)定 稠化時(shí)間：施工安全 強(qiáng)度：快凝、早強(qiáng)、高強(qiáng) 壓穩(wěn)防竄：失重（彈性膨脹） 界面膠結(jié)強(qiáng)度：良好（剛性微膨脹） 水泥石的滲透率：不產(chǎn)生水化裂縫 長期密封性能：強(qiáng)度、界面膠結(jié)、滲透率 適應(yīng)性：溫度、液灰比、施工條件及工藝,基 本 性 能 要求,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,下午3時(shí)3分,56,稠化時(shí)間對(duì)促凝劑加量波動(dòng)具有良好的適應(yīng)性,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,下午3時(shí)3分,57,四、固井系統(tǒng)工程

25、設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,稠化時(shí)間對(duì)溫度波動(dòng)具有良好的適應(yīng)性,下午3時(shí)3分,58,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,超高密度：密度對(duì)液灰比波動(dòng)反應(yīng)靈敏 可通過密度控制液灰比,下午3時(shí)3分,59,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,超低密度：密度對(duì)液灰比波動(dòng)反應(yīng)遲鈍 通過密度控制液灰比誤差較大，不利于性能控制,下午3時(shí)3分,60,堵漏能力 水泥石的抗沖擊破碎能力 體系在凝結(jié)過程中的彈性膨脹能力 體系在凝結(jié)過程中的微剛性膨脹能力 抗高溫衰退能力 耐腐蝕能力 抗鹽污染能力,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良

26、的固井液水泥漿,特殊 性 能 要求,下午3時(shí)3分,61,分散及流變性控制 體系穩(wěn)定性控制 稠化時(shí)間 早期強(qiáng)度,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,下午3時(shí)3分,62,兼顧水泥漿綜合工程性能 兼顧流變性和體系穩(wěn)定性 兼顧稠化時(shí)間和早期強(qiáng)度 兼顧初期和后期固井質(zhì)量 壓穩(wěn)候凝防竄性能 針對(duì)井況的特殊性能,設(shè)計(jì)原則,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液水泥漿,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,下午3時(shí)3分,63,密度 流變性 穩(wěn)定性 用量 頂替流態(tài) 化學(xué)性能,提高頂替效率 環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu) 平衡注水泥 壓穩(wěn)防竄候凝,設(shè)計(jì)原則,（3）、調(diào)配出性能優(yōu)良的固井液前置液,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（

27、4）、平衡注水泥 在壓穩(wěn)地層流體而不壓漏薄弱地層的條件下將水泥漿順利注入井內(nèi)。在窄安全壓力窗口或小間隙的井內(nèi)，這一工作尤為重要。,（5）、頂替效率 頂替效率不高是固井質(zhì)量不好的直接原因，因此，應(yīng)通過各種措施盡可能提高頂替效率。,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,（6）、候凝過程中壓穩(wěn) 在水泥漿凝結(jié)過程中，一旦不能壓穩(wěn)地層流體，發(fā)生地層流體竄槽，就無法形成優(yōu)質(zhì)、完整的水泥環(huán)。 因此應(yīng)用各種輔助手段，壓穩(wěn)地層流體，確保水泥漿柱凝結(jié)形成優(yōu)質(zhì)完整的水泥環(huán)。,四、固井系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)理念,1、套管強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),五、單項(xiàng)技術(shù),井眼類型：探井、開發(fā)井 下入過程中井口套管受強(qiáng)大拉力 下入過程中底部套管受強(qiáng)大外擠壓力 壓

28、井、生產(chǎn)過程中井口套管受強(qiáng)大內(nèi)壓 有無腐蝕性地層流體？ 有無軟泥巖、鹽巖？,工 況 分 析,1、套管強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),五、單項(xiàng)技術(shù),是否存在高溫?zé)釕?yīng)力或熱應(yīng)力循環(huán)？ 是否存在深井套管內(nèi)壁的磨損問題？ 彎曲井段？強(qiáng)度、密封性能及通過性？ 是否需要?dú)饷芊猓?井眼質(zhì)量如何？大肚子？狗腿？糖葫蘆？ 是否需要減摩降阻？強(qiáng)力扶正？,工 況 分 析,下入摩阻分析 最大允許下入速度 作業(yè)前充分通井、洗井 在泥漿中混入適量原油或塑料小球（潤滑性） 漂浮下套管技術(shù) 按計(jì)算結(jié)果嚴(yán)格控制套管下入速度 按安全操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè) 注意活動(dòng)套管并及時(shí)灌泥漿 根據(jù)需要中途循環(huán),五、單項(xiàng)技術(shù),1、套管安全下入,下午3時(shí)3分,69,

29、密度：加重料或減輕料，液灰比 分散：分散劑，液灰比，比表面積，粒度級(jí)配 增稠：分散劑，液灰比，比表面積，降失水劑 促凝：比表面積，液灰比，促凝劑，增強(qiáng)劑 緩凝：比表面積，液灰比，緩凝劑 降自由水：比表面積，液灰比，粒度級(jí)配，降失水劑 降失水：比表面積，粒度級(jí)配，降失水劑（濾餅滲透率） 懸浮穩(wěn)定：粘、切，密度差，外摻料顆粒直徑,五、單項(xiàng)技術(shù),2、水泥漿體系設(shè)計(jì)技術(shù),下午3時(shí)3分,70,密實(shí)：粒度級(jí)配，液灰比 提強(qiáng)度：水泥量，液灰比，粒度級(jí)配，增強(qiáng)劑，外摻料 壓穩(wěn)：凝結(jié)早期彈性膨脹，減小或延緩失重 界面膠結(jié)：凝結(jié)后期剛性膨脹 防水浸：增強(qiáng)內(nèi)聚力 堵漏：觸變、纖維、顆粒 韌性：密實(shí)、膠乳、纖維等 抗

30、腐蝕：密實(shí)、膠乳、硅粉等 抗高溫衰退：硅質(zhì)材料,五、單項(xiàng)技術(shù),2、水泥漿體系設(shè)計(jì)技術(shù),下午3時(shí)3分,71,合理確定地層承壓能力 憋壓堵漏提高地層承壓能力 防漏、堵漏水泥漿 環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù) 注水泥仿真設(shè)計(jì)技術(shù) 紊流頂替平衡注水泥技術(shù) 前置液紊流水泥漿有效層流頂替平衡注水泥技術(shù) 前置液紊流水泥漿塞流頂替平衡注水泥技術(shù),3、平衡注水泥技術(shù),五、單項(xiàng)技術(shù),下午3時(shí)3分,72,充分進(jìn)行井眼準(zhǔn)備工作，保持井眼清潔、暢通 調(diào)整泥漿性能 沖洗液、隔離液的性能、用量及排量 頂替液和被頂替液之間的流變性級(jí)差 頂替液和被頂替液之間的密度級(jí)差 扶正器類型、安放位置、數(shù)量設(shè)計(jì) 水泥漿紊流頂替 前置液紊流，水泥漿塞

31、流或有效層流頂替技術(shù) 活動(dòng)套管 振動(dòng)固井,4、提高頂替效率技術(shù),五、單項(xiàng)技術(shù),下午3時(shí)3分,73,水泥漿體系穩(wěn)定性控制 水泥漿凝結(jié)體積收縮、膨脹控制 環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 環(huán)空憋壓候凝 關(guān)環(huán)空候凝 雙凝水泥固井 雙級(jí)或多級(jí)固井 振動(dòng)固井,5、壓穩(wěn)候凝固井設(shè)計(jì)技術(shù),五、單項(xiàng)技術(shù),下午3時(shí)3分,74,六、常見問題及其原因,憋泵、灌香腸 設(shè)計(jì)溫度、壓力偏低，促凝劑加量偏多或緩凝劑加量偏少，體系在實(shí)際溫度下提前稠化。 優(yōu)選促凝劑或緩凝劑時(shí)，體系稠化實(shí)際隨溫度變化近似呈線性變化為佳，否則，體系對(duì)溫度、壓力過于敏感，易使體系提前稠化； 在一定的溫度、壓力條件下，體系稠化實(shí)際隨促凝劑、緩凝劑加量的變化近似呈

32、線性變化為佳，否則，體系對(duì)加量變化過于敏感，同樣易使體系提前稠化； 現(xiàn)場連續(xù)混配，導(dǎo)致水泥漿密度上波動(dòng)過大，稠化時(shí)間縮短。,下午3時(shí)3分,75,六、常見問題及其原因,憋泵、灌香腸 干灰經(jīng)過長途運(yùn)輸、振動(dòng)，加重料下沉或減輕料上浮分層，再按密度控制配漿，導(dǎo)致體系稠化時(shí)間縮短 液在配好后，由于現(xiàn)場原因，未及時(shí)施工，隨時(shí)間延長性能發(fā)生變化，而施工前未做陳化試驗(yàn)并進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致體系稠化時(shí)間縮短 液經(jīng)過長時(shí)間放置，分層、不均，施工前未重新攪拌均勻，再按密度控制配漿，導(dǎo)致體系稠化時(shí)間縮短,下午3時(shí)3分,76,六、常見問題及其原因,憋泵、灌香腸 泥漿、隔離液、水泥漿不相容，或用量不足以有效隔離，導(dǎo)致混漿稠化，

33、堵塞環(huán)空或使壓耗增加，甚至直接提前稠化。 井下不穩(wěn)定，施工過程井壁垮塌、堵塞環(huán)空、憋泵 井下不清潔、（大肚子）巖屑在水泥漿的懸浮作用下運(yùn)移、堆積在小間隙處堵塞環(huán)空 清水做隔離液，水敏性地層垮塌 施工過程中設(shè)備故障、管內(nèi)留灰塞 套管內(nèi)異物憋堵 雙塞固井膠塞裝反,下午3時(shí)3分,77,六、常見問題及其原因,全井聲幅偏高 泥漿粘度高、切力大，頂替不干凈 泥漿性能差，虛、厚泥餅，難以頂替干凈 井眼質(zhì)量差，糖葫蘆井眼、大肚子井段內(nèi)滯留大量的泥漿，頂替過程中形成大段泥漿竄槽 井下不清潔，大量巖屑床，影響頂替效率 套管表面油濕，前置液洗油效果不好，影響膠結(jié) 無（負(fù)）密度級(jí)差，泥漿竄槽 無（負(fù)）流變性級(jí)差，泥漿

34、竄槽,下午3時(shí)3分,78,六、常見問題及其原因,全井聲幅偏高 前置液的清洗、隔離效果不好，清洗不干凈，甚至混漿稠化，粘附于井壁和地面表面，影響膠結(jié) 中途設(shè)備故障、不連續(xù)施工，泥漿重新形成結(jié)構(gòu)，不利于頂替 放回水不干凈，管內(nèi)憋壓候凝 水泥漿失重、壓不住地層流體、地層流體竄槽 施工過程中井漏、返高不足、壓不住地層流體、地層流體竄槽,下午3時(shí)3分,79,六、常見問題及其原因,全井聲幅偏高 井徑測量不準(zhǔn)、水泥漿量偏少：返高不足、未壓穩(wěn) 以井底壓穩(wěn)為依據(jù)，設(shè)計(jì)漿柱結(jié)構(gòu)，井底部分井段未壓穩(wěn)、地層流體竄槽 候凝時(shí)間不到，提前動(dòng)井口，影響界面膠結(jié) 提前試壓或后續(xù)作業(yè)，形成微環(huán)隙 水泥漿體系嚴(yán)重失穩(wěn)、分層，壓不

35、住地層流體 水泥漿凝結(jié)過程中體積收縮過大，形成微環(huán)隙 超低密度水泥漿固井，漂珠類材料過多 設(shè)計(jì)溫度偏高、稠化時(shí)間過于安全：全井超緩凝,下午3時(shí)3分,80,六、常見問題及其原因,部分井段聲幅偏高 水泥漿體系嚴(yán)重失穩(wěn)、分層 連續(xù)混配，水泥漿性能不均、密度波動(dòng)過大 批混時(shí)，對(duì)應(yīng)井段水泥漿密度偏低 長封固段頂部凝結(jié)緩慢或超緩凝 高滲透地層、泥餅厚，影響膠結(jié) 低壓地層、泥餅厚，影響膠結(jié) 大肚子井段，膠結(jié)不好,下午3時(shí)3分,81,六、常見問題及其原因,部分井段聲幅偏高 高滲透、高壓地層，地層流體活躍 調(diào)整井固井，關(guān)停措施不到位，動(dòng)態(tài)水干擾 高滲低壓地層，壓差大、失水多，水化受到影響 底部欠壓未得到足夠的補(bǔ)充，未壓穩(wěn) 漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上導(dǎo)致部分井段未壓穩(wěn)、影響膠結(jié) 頂部混漿段、底部多替 快速地層影響,個(gè)人認(rèn)識(shí)，不妥之處，請(qǐng)批評(píng)指正！ 謝謝各位！,