漂浮固井技术简介
漂浮固井技术要点 浮鞋、浮箍承受的反向液柱压力≤24.5MPa（额定工作压力的 70%），大于该压力时建议使用2只浮箍； 漂浮接箍承受的正向液柱压力≤17.5MPa（打开压力的70%)，大 于该压力时建议使用2只漂浮接箍分别承压；
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漂浮固井组件
漂浮套管组件包括漂浮接箍、止塞浮箍、旋 转自导式浮鞋以及固井胶塞。
漂浮固井技术简介
漂浮固井管串结构 旋转自导式浮鞋+短套管1根+1#浮箍+套管1根+2#浮箍+套管若干 +1#漂浮接箍+套管若干+2#漂浮接箍+套管串
漂浮固井技术简介
漂浮固井技术原理
在套管串中连接1～2个漂浮接箍，使漂浮接箍上、下的套管水眼内形 成临时隔断。 漂浮接箍以下的套管柱内不灌泥浆或灌低密度的液体。 增加漂浮接箍以下套管串的浮力，降低对井壁的正压力，使其在下套管 过程中处于漂浮状态，降低套管下入摩擦阻力。 漂浮接箍以上的套管串中正常灌注泥浆或重泥浆。 增加套管柱重量，提高漂浮接箍以上套管串的轴向力。 合理确定漂浮段长度，保证套管顺利下入。 （直井段+稳斜段+弯曲段）套管产生的轴向力≥（稳斜井段+弯曲井段+ 水平井段）的摩擦阻力，使套管顺利下到井底。
漂浮固井作业程序
漂浮固井作业程序： 按设计排列下入套管及扶正器； 1#漂浮接箍前的所有套管不灌泥浆； 接1#漂浮接箍以后，每15-20根套管，灌1次泥浆，接2#漂浮接箍前，所有 套管必须灌满； 接完2#漂浮接箍后每15-20根灌1次泥浆； 套管下至预定井深后，开始灌泥浆，灌满后接循环接头及排气拷克三通； 小排量开泵，缓慢升压，先打开2#漂浮接箍，然后再打开1#漂浮接箍，打 开压力等于漂浮接箍设定压力减去静液柱压力； 打开排气闸门排放漂浮段套管内的空气，间歇注入泥浆，直到泥浆全部灌 满，空气排完为止； 灌浆完成后观察20-30min，确定套管内没有空气，小排量开泵，缓慢建立 循环； 大排量循环2周以上，泥浆性能满足固井施工，开始固井作业； 连接水泥头及管线，采用常规注水泥作业。
现场应用实例
大庆油田萨平953井为三开水平井，完钻井深3064m，完钻 垂深2372.59m，完钻视平移794.45m，水平段长460m。该井由于 定向滑动钻进过程中，摩阻大无法施工，且接单根后无法下至 井底提前完钻。该井造斜及水平井段井眼轨迹不平滑，个别井 段狗腿度大，井段2438.93-2457.99m狗腿度达11.5412.70/30m。水平段为波浪形，井段2604.93-2679.46m，井斜 角从89.26增斜至95.24；井段2679.46-2853.82m为稳斜段，井 斜角在94.38-95.58；井段2853.82-3064m为降斜段，井斜角从 94.38降斜至89.97；井底垂深比入窗点垂深抬深25m。在完井 阶段，多次发生下钻通井遇阻，划眼困难等复杂情况。
漂浮固井技术简介
漂浮接箍安放位置
漂浮下套管的核心技术就是漂浮接箍位置的选择以及漂浮 长度的确定。
在大位移水平井下套管过程中，垂直井段套管可以依靠自 身重力克服井壁的不规则和井眼形状改变所带来的摩阻载荷， 当套管进入造斜井段后，由于套管自身的刚度以及和井壁的摩 擦，套管受到摩阻力的作用，பைடு நூலகம்下运动的趋势减弱，在临界阻 力角处，套管处于平衡状态，此时套管再往井眼深处下放，需 要外界力的作用。漂浮接箍安放位置就选择在大位移水平井临 界阻力角处。
漂浮固井组件
旋转自导式浮鞋 连接于套管最下端，与浮箍一起构成双级单向
回压阀。替浆过程打开，下套管和水泥候凝时关闭。 在下套管的过程中，如果出现遇阻，可以通过
上下活动，调整偏心角度，引导套管的安全顺利下 入。 •具有常规浮鞋的单向阀的功能 •导向头带偏心，能灵活转动。 •前端和侧面都有循环孔。 •下套管时如遇台阶，导向头能自动产生偏转。
漂浮固井组件
止塞浮箍 和浮鞋相隔1 ～2根套管，与浮鞋一起 构成双级单向回压阀。替浆过程打开， 下套管和注完水泥后关闭。承托环安装 在阀座上，与固井胶塞形成配合。 •结构型式：弹簧式 •反向承压能力≥35MPa •与连接套管扣形相同 •与连接套管钢级一致 •性能可靠，可钻性好
漂浮固井组件
漂浮接箍 由本体和盲板组成，盲板 使用特殊的易碎材料，蹩 通破碎后成小颗粒状，容 易被泥浆携带出地面。 •扣型与连接套管一致 •钢级与连接套管一致 •打开压力：25MPa
漂浮固井技术简介
临界阻力角计算
套管摩擦阻力
套管重力对井壁产生的正向压力
套管重力
套管重力产生的下滑分力 井壁
Wcosϴc=μWsinϴc ϴc=tan-1（1/μ) 式中，W 为套管自重；ϴc为临界阻力角 (度)； μ为套管与井壁的摩
擦系数。215.9mm井眼在技术套管内摩擦系数取值0.25、裸眼摩擦系数取值 0.35的情况下，临界阻力角为70.70度。
漂浮固井组件
固井胶塞 在替浆过程中隔离水泥浆和泥浆。一旦胶塞在套管内下行 过程中遇阻，可蹩通胶塞继续顶替，以防出现顶不动，形 成水泥塞。 蹩通压力P：20MPa。
漂浮固井组件
半刚性扶正器（外径210mm） 整体强度高，不易损坏。 下套管过程中，井壁对螺旋扶正凸棱产生 一定横向分力，使扶正器产生转动，从而减 轻下套管的阻力； 下套管遇阻时，通过上提下放，阻力超过 3—8吨时，能将其扶正棱条压变形，从而通 过遇阻点。 当水泥浆通过扶正器螺旋片时产生旋流， 改善了环空流场，从而可提高水泥浆顶替效 率。
现场应用实例
现场应用实例
该井管串组合： 旋转自导式浮鞋+139.7mm套管1根+1#浮箍+139.7mm套 管1根+2#浮箍+139.7mm套管串+1#漂浮接箍（2450m） +139.7mm套管串+2#漂浮接箍（1350m）+139.7mm套管
漂浮固井技术
漂浮固井技术简介
自水平井和大位移井问世以来，如何保证水平井、 大位移井尤其是大位移水平井套管的安全下入，一直是 技术难点的问题。国内外在大量研究和试验的基础上认 为,漂浮下套管技术是目前解决下套管困难最为有效的 方法之一。该技术通过在套管串结构中加入漂浮接箍， 利用漂浮接箍与套管鞋中间套管内封闭的空气或低密度 钻井液的浮力作用，来减小套管下入过程中井壁对套管 的摩阻，以达到套管安全下入的目的。