水平井固井技術設計探討

姜海濤

【摘要】水平井林7-更平16井屬熱采生產井，結合該井二開鉆井設計，從井眼準備、設備準備、下套管作業，以及一開、二開主要固井技術措施進行了設計，以為該井固井順利施工提供技術參考。

【關鍵詞】固井技術;水平井;固井設計

水平井林7-更平16井屬熱采生產井，該井一開設計：井眼直徑（mm）：346.1;所鉆深度221m;套管直徑273.1mm;套管下深220m;水泥返深：地面。二開：井眼直徑241.3mm;所鉆深度1333.78m;套管直徑177.8mm;套管下深1331m，其中1113.5m～1331m為高精密濾砂管;水泥返深（m）：0～1113.5。

1 井眼準備

（1）電測以前通井、循環，保證電測工具順利下入。（2）電測完通井，對起鉆遇阻、卡井段、縮徑段和井眼曲率變化大的井段反復劃眼或進行短起下;下入套管前應在井眼底部打入潤滑鉆井液，減少下套管摩阻。（3）井內鉆井液性能良好、穩定，符合固井施工要求。在保證井下安全的前提下，盡量降低粘切，降低含砂量。（4）下套管前通井及注水泥前，均以較大排量洗井，洗井時間不少于兩個循環周。洗井循環中，應密切注意觀察振動篩返出巖屑量的變化、鉆井液池液面變化。同時，應慢速轉動鉆具防粘卡。

2 設備準備

（1）檢查、準備下套管工具：吊卡、大鉗、卡瓦、氣動卡盤、灌鉆井液管線等。（2）循環系統中用于頂替作業的各鉆井液罐（包括儲備罐）各閘門應靈活可靠。（3）從下套管開始，整個固井施工過程中，井口裝置應達到既能關閉套管與井眼環空又能關閉鉆桿與井眼環空的要求。（4）認真檢查懸吊系統，井口、游車、天車一條線，下套管前應根據大鉤負荷更換大繩，確保下套管安全。

3 下套管作業

（1）套管及附件、工具等下井前認真檢查外觀、通徑、丈量、清洗絲扣，不合格套管嚴禁下入。（2）按下入次序對套管進行編號、記錄。（3）套管及附件、工具上鉆臺時要戴好護絲，嚴禁碰撞。（4）下入下部附件時，底部6根套管要涂絲扣膠，套管絲扣使用標準套管螺紋密封脂，以提高套管的氣密封能力。（5）按設計要求安裝套管扶正器：主力油層封固段每根套管加1只，其他封固段每2根套管加1只。（6）下套管采用套管鉗按API規定的最佳扭矩上扣。（7）嚴格控制套管下放速度，一般不超過0.46m/s。（8）下套管中途禁止停頓，根據情況可以在3～5m范圍提放管柱，防止粘卡，并時刻注意懸重變化。下套管操作要平穩，嚴禁猛剎、猛放。下放套管遇阻時，一般控制下壓載荷不超過井下套管浮重的60%。上提時保持最小抗拉安全系數不低于1.5。（9）下套管過程中，一般是每下入30～40根套灌滿一次鉆井液，較長時間（超過3min）的灌漿過程應上下活動套管，以防套管粘卡。（10）下完套管后先灌滿鉆井液，再小排量開泵循環洗井，開泵循環時要用流量計來校正排量，并根據排量調整循環時的泵沖直至鉆井液性能達到施工要求。

4 一開套管固井主要技術措施

（1）鉆井液開鉆，內插法固井。固井時考慮套管所受浮力，根據計算得知套管串重量大于其所受浮力，因此套管不會上浮。（2）內插管坐封要平穩，密封要可靠，密封插頭下井前要涂抹黃油。坐封后，開泵循環鉆井液，如果套管內無鉆井液溢出，則說明密封插頭處密封良好，即可按設計注入水泥漿。注完水泥后，按鉆桿內容積替入當量鉆井液量。（3）坐封壓力根據循環最高泵壓由固井施工指揮現場計算，為了能在泵壓出現異常情況下順利施工，實際施加的坐封壓力應為計算值的2倍以上為宜。（4）施工結束后，如果井口水泥漿面下沉，必須注水泥漿補充，防井架基礎移動及圓井倒塌。（5）候凝時間：24h。

5 二開套管固井主要技術措施

（1）施工程序：脹封膠筒→打開注水泥通道→循環鉆井液→注前置液→注水泥漿→壓膠塞→替水泥漿→碰壓→打撈作業→候凝。

①前置液的配制，其特性必須對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;使用量：在不造成油氣侵及垮塌的原則下，占環空高度100～300m。

②前導漿密度：1.50～1.65g/cm3，注量：6～10m3;領漿密度：1.80～1.87g/cm3，尾漿密度：1.88～1.95g/cm3，注量：必須滿足封固到地面。

油層固井水泥中加入30～40%石英砂作為熱穩定劑。使用高溫高壓套管密封脂。

（2）固井前召開固井協作會，明確施工方案和要求及各方責任。

（3）固井前由井隊儲備足量的經固井試驗合格的固井水泥配漿水，數量不少于理論量的1.5～2.0倍。固井前井隊必須儲備足夠的鉆井液以備替水泥漿使用，固井施工設計應按照程序審批。

（4）固井前固井設備和配合固井的有關設備必須試運轉正常，確保施工的連續性。

（5）注水泥施工前，由施工指揮召集鉆井隊和固井隊人員開碰頭會，明確施工程序，貫徹固井措施，進行崗位分工，交待安全事項和異常情況下的應急措施，并明確聯系信號，保證施工協調一致。

（6）電測完通井，采用優質鉆井液，大排量洗井，確保井壁穩定，摩阻小，無漏失現象，油氣上竄速度小于10m/h。

（7）對送井套管及其固井工具和附件，必須嚴格檢查，確保其質量。浮箍浮鞋的回壓凡爾必須可靠，入井套管必須通徑;下套管必須逐根緊扣，控制下放速度，減少壓力激動;防止套管內落物，并及時灌好泥漿。

（8）采用大泵紊流頂替鉆井液，排量不低于鉆進排量，達不到紊流時，應注入足量的前導低密度水泥漿，保證紊流接觸時間達到7min。

（9）專人負責觀察井口鉆井液返出情況，發現異常，立即報告施工指揮，采取應急措施。

（10）確定專人監測水泥漿密度，確保入井水泥漿密度達到設計要求。

（11）碰壓后，用水泥車清水頂壓，穩壓2～3min后泄壓，如回壓閥密封好，則敞壓候凝;否則，套管內控制壓力候凝，其值為管內外靜液柱壓差附加2～3MPa。

（12）候凝時間：24h。

參考文獻：

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