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双级、尾管固井技术


4、性能特点
①液压控制实施座挂,可用于多种井况。 液压控制实施座挂,可用于多种井况。 ②胶塞球座均设计锁紧装置,碰压可防止回移,且具 胶塞球座均设计锁紧装置,碰压可防止回移, 有良好的可钻性。 有良好的可钻性。 ③密封总成利用“W”形多组合密封,双向密封性能好。 密封总成利用“ 形多组合密封,双向密封性能好。 ④悬挂器上下均配有扶正环,可以保证扶正效果。又 悬挂器上下均配有扶正环,可以保证扶正效果。 可以保护液缸、卡瓦不受损伤。 可以保护液缸、卡瓦不受损伤。 ⑤倒扣操作方便可靠,无需找中和点,只要将钻具下 倒扣操作方便可靠,无需找中和点, 10吨 然后正转即可倒扣。 压5-10吨,然后正转即可倒扣。
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5、尾管悬挂器使用操作要点
尾管悬挂器要在厂家服务人员的指导下进行使用和操作, 尾管悬挂器要在厂家服务人员的指导下进行使用和操作,但必 要的技术要求和工作程序我们应该掌握。 要的技术要求和工作程序我们应该掌握。 要根据上层套管和本次尾管固井的技术要求, ①要根据上层套管和本次尾管固井的技术要求,对悬挂器进行选 规格、尺寸、作用方式、额定负荷以及其他附件。 型,规格、尺寸、作用方式、额定负荷以及其他附件。 ②固井前,要共同对悬挂器、送入工具及其它附件进行清点、检 固井前,要共同对悬挂器、送入工具及其它附件进行清点、 验收等。 查、验收等。 现场组装工具要按使用说明和有关技术要求执行。 ③现场组装工具要按使用说明和有关技术要求执行。 认真计算钻杆回缩距,留好口袋,对所有入井管柱逐一通径, ④认真计算钻杆回缩距,留好口袋,对所有入井管柱逐一通径, 不准遗漏。 不准遗漏。 ⑤下钻通井,井筒必须畅通干净,泥浆性能符合要求,循环压力 下钻通井,井筒必须畅通干净,泥浆性能符合要求, 正常,起钻时,钻具在悬挂器位置时应认真称重。 正常,起钻时,钻具在悬挂器位置时应认真称重。 下尾管,连接浮鞋浮箍后应做循环顶通试验。下入尾管时, ⑥下尾管,连接浮鞋浮箍后应做循环顶通试验。下入尾管时,要 求五根一灌,十根灌满。下入钻具时,一柱一灌,十柱灌满, 求五根一灌,十根灌满。下入钻具时,一柱一灌,十柱灌满,下 放速度不大于18m/min 要求下放匀速,不能猛刹或开泵过猛。 18m/min, 放速度不大于18m/min,要求下放匀速,不能猛刹或开泵过猛。 下悬挂器时,严禁在其液缸处打大钳。尾管下完后要认真称重。 下悬挂器时,严禁在其液缸处打大钳。尾管下完后要认真称重。
1、尾管分类
1)按应用目的分类
①中间尾管(又称技术尾管或钻井尾管) 这类尾管常用于深井。它的目的同中间套管一样,主要用以封隔漏 失、封隔高低压地层、封隔不稳定地层(坍塌、塑性等),保证钻 井顺利,如果下部再下尾管时它也起生产套管的作用。 ②生产尾管(油层尾管) 用以封隔油气层,建立油气生产通道,可以节省套管,减轻钻机负 荷,降低套管的钢级、壁厚和螺纹等级要求。 ③保护性尾管(短回接尾管) 可以将原有尾管回接到井内任何位置,它主要起修复保护作用。 ④回接尾管 通过回接装置将原尾管回接并延伸到井口,它在修复、保护原有套 管的基础上,为井内提供一层全新的套管柱,提高套管的防腐、耐 压能力。
7、固井设计
由于尾管固井的特点,决定了固井设计的技术要求高。 由于尾管固井的特点,决定了固井设计的技术要求高。 (1 )管串:浮鞋 + 套管+ 双浮箍+ 套管+ 碰压球座 + 套管串+ 悬挂 管串:浮鞋+ 套管+ 双浮箍+ 套管+ 碰压球座+ 套管串+ 器+送入工具+钻杆。 送入工具+钻杆。 (2)井眼条件和泥浆性能:上窜、漏失 井眼条件和泥浆性能:上窜、 (3)水泥浆性能及试验 G级水泥+降失水剂+ +增强剂+微膨胀剂+调凝剂+分散剂等,也 级水泥+降失水剂+ 增强剂+微膨胀剂+调凝剂+分散剂等, 要根据井温加入热稳定材料, 根据压力条件加入减轻材料。 要根据井温加入热稳定材料, 根据压力条件加入减轻材料。 稠 化曲线要有较短的直角时间。 化曲线要有较短的直角时间。 (4)排量选择:尾管固井中,不可一味机械的追求大排量紊流 排量选择:尾管固井中, 固井,这方面教训太多了,应该引起足够的重视, 要根据环容, 固井 ,这方面教训太多了,应该引起足够的重视, 要根据环容 , 悬挂器类型, 实测泵压去合理选择调整固井排量。 悬挂器类型 ,实测泵压去合理选择调整固井排量。 尤其是在小 间隙尾管中,只能采用小排量或塞流固井技术。 间隙尾管中,只能采用小排量或塞流固井技术。
7、固井设计
(5)水泥浆量及密度控制 一般常规的水泥附加量为20 40% 20一般常规的水泥附加量为20-40%,而尾管井的水泥附加量一般 10%左右,最多也不超过15 15% 为10%左右,最多也不超过15%,这主要是防止过多的水泥浆返 在洗井时容易发生事故。 出,在洗井时容易发生事故。另外领浆的密度要求可以低于设 计平均密度0 也是基于安全方面的考虑。 计平均密度0.3g/cm3,也是基于安全方面的考虑。 ( 6 ) 居中度:裸眼段尾管居中和一般井的要求没有大的差别 。 居中度: 裸眼段尾管居中和一般井的要求没有大的差别。 但是悬挂器上下必须居中, 但是悬挂器上下必须居中,所以建议此处使用刚性或双弓扶正 器。 (7)入井液的组合选择 尾管固井压力较高,所以就有必要认真设计入井液的密度、 尾管固井压力较高,所以就有必要认真设计入井液的密度、数 量等。当其它条件确定后,最有效的降压方法就是配置重泥浆。 量等。当其它条件确定后,最有效的降压方法就是配置重泥浆。 另外为防止焊钻具, 另外为防止焊钻具,要通过设计和施工在多余水泥浆上下均用 清水和泥浆有效隔开。 清水和泥浆有效隔开。
6、尾管固井特点: 尾管固井特点:
(1)泵压高,施工困难,由于悬挂器的结构设计所至,它的 泵压高,施工困难,由于悬挂器的结构设计所至, 流道截面积较重合段已有大幅度下降, 流道截面积较重合段已有大幅度下降,而且座挂后流道截面 积还要下降许多。例如φ244.5mm φ139.7mm悬挂器座挂后 φ244.5mm× 悬挂器座挂后, 积还要下降许多。例如φ244.5mm×φ139.7mm悬挂器座挂后, 流道截面积仅31cm2,下降41.5%,只相当φ6.28mm的通径, 流道截面积仅31cm2,下降41.5%,只相当φ6.28mm的通径, 31cm2 41.5% φ6.28mm的通径 环容只有3.1l/m 只是重合段环容的12% 3.1l/m, 12%, 环容只有3.1l/m,只是重合段环容的12%,若和裸眼段环容相 比则下降的更多。这样一来,固井中此处必然产生大量压耗, 比则下降的更多。这样一来,固井中此处必然产生大量压耗, 导致泵压猛增。 导致泵压猛增。 (2)对井眼及泥浆性能要求高,如果泥浆性能不好,井眼不 对井眼及泥浆性能要求高,如果泥浆性能不好, 干净,更容易在此处形成桥堵蹩高压,导致固井复杂和失败, 干净,更容易在此处形成桥堵蹩高压,导致固井复杂和失败, 因此对泥浆性能粘切、含砂、防钙侵要求较高, 因此对泥浆性能粘切、含砂、防钙侵要求较高,在小排量循 环的条件下,对井眼净化要求高。 环的条件下,对井眼净化要求高。
1、尾管分类
2)按悬挂器类型分类 尾管悬挂器是将尾管下入井内,座挂在上层套管下部的预定位 置上,并能完成固井施工作业的特殊固井井下工具。尾管固井 作业的顺利、成功与否,在很大程度上取决于尾管悬挂器设计 和使用的科学性、合理性和可靠性。具体的要求是:下得去、 挂得住、倒得开、可回接,并具有满足施工的流通通道。根据 尾管悬挂器设计原理、工具结构和座挂原理的不同,它又可以 分为机械式和液动式两种,而目前常用的是液压式这种悬挂器 主要是依靠专门的结构附件,通过井内蹩压来实现尾管座挂, 可用于任何井型(直井、定向井)。
2、液压悬挂器主要结构及附件
1)悬挂器主要由两部分组成: 1)悬挂器主要由两部分组成:悬挂器本体和送入工具 悬挂器主要由两部分组成 本体:锥体、液压缸、活塞、剪切销钉、推进杆、卡瓦、 本体:锥体、液压缸、活塞、剪切销钉、推进杆、卡瓦、 回接筒、扶正块等。如果是双液缸的, 回接筒、扶正块等。如果是双液缸的,卡瓦分上卡瓦 和下卡瓦等,只能一次性使用。 和下卡瓦等,只能一次性使用。 送入工具:提升短节、变扣接头、倒扣螺母、 送入工具:提升短节、变扣接头、倒扣螺母、中心管等 组成,可以回收,检修后可重复使用。 组成,可以回收,检修后可重复使用。 配套使用的附件:浮鞋 浮箍、球座短节、 浮鞋、 2) 配套使用的附件 浮鞋、浮箍、球座短节、大小胶塞 及铜球 3)悬挂器主要规格 悬挂器主要规格: 3)悬挂器主要规格: φ339.7mm×φ244.5mm 339.7mm× 244.5mm 339.7mm φ244.5mm×φ177.8mm/139.7mm、 244.5mm× 177.8mm/139.7mm 177.8mm/139.7mm、 244.5mm φ177.8mm×φ127mm/114.3mm 177.8mm× 127mm/114.3mm 177.8mm
6、尾管固井特点: 尾管固井特点:
(3)对水泥浆性能要求高 一般水泥浆失水维持在250ml以内就可以固井 250ml 以内就可以固井, 一般水泥浆失水维持在 250ml 以内就可以固井 , 而尾 管固井失水必须小于50ml。 50ml 管固井失水必须小于 50ml 。 尾管固井除正常施工所需 的稠化时间外, 的稠化时间外 , 还要考虑循环洗井及相关工作所需的 稠化时间,安全时间也较一般井长, 稠化时间 , 安全时间也较一般井长 , 而且还要考虑喇 叭口处的抗压强度,析水及体系稳定性, 叭口处的抗压强度 , 析水及体系稳定性 , 水泥浆抗污 染程度等。 染程度等。 压力高,作业时间长, (4)压力高,作业时间长,对施工要求严格 这主要指尾管固井要求设备能力强,工具可靠, 这主要指尾管固井要求设备能力强,工具可靠,计量 准确,指挥得力。 准确,指挥得力。
尾管固井技术
克拉玛依职业技术学院
尾管固井、 尾管固井、双级固井较常规固井而言属 于特殊固井工艺技术, 于特殊固井工艺技术,它们均是依靠专用的 井下工具附件, 井下工具附件,通过特殊的施工工艺达到固 井的目的。 井的目的。 尾管主要是指其顶部低于井口的套管柱, 尾管主要是指其顶部低于井口的套管柱, 它的管柱主体包括套管(筛管) 它的管柱主体包括套管(筛管)部分和钻杆 等下入工具部分, 等下入工具部分,它的完井方式为射孔完成 和筛管完成。 和筛管完成。
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