6.2 油气井工程工艺流程
6.2 油气井工程工艺流程
一 口
一、钻前准备
井
的
二、钻进
基
本
工
三、固井
艺
过
四、完井
程
一、钻前准备
• （1）修公路。建立通向井场 的运输通道，以保证钻井设备、 器材和原材料的运输、供应。
• （2）平井场及打基础。根据 井的深浅、设备的类型及设计 要求，平整井场、进行设备基 础施工，为设备的安装创造可 靠条件。
3. 井口安装
• 下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装 井口。表层套管的顶端要安套管头的壳体。各 层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要用 来支撑技术套管和油层套管的重量，这对固井 水泥未返至地面尤为重要。套管头还用来密封 套管间的环形空间，防止压力互窜。套管头还 是防喷器、油管头的过渡连接。陆地上使用的 套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、 监控井况、注平衡液等作业。
下深：几十米到几百米，通常30~100m； 管外水泥返高： 返至地面。
三、 固井
技术套管（中间套管）的功用 – 封隔洗井液难以控制的复杂地层，如漏失层、高 压水层、严重坍塌层； – 封隔非目的层的油气层或压力相差悬殊的油气层。
下深：下至复杂地层以下； 管外水泥返高：返至要封隔的复杂地层100m以上，若为高 压气层，需返至地面。 视具体情况，可以不下，也可以下一层，甚至更多层。
• （3）钻井设备的搬迁和安装。
一、钻前准备
• （4）井口准备。井口准备主要包括打导 管（即打一圆孔井，下入导管）和钻鼠 洞。在井口中央掘一圆形井，下入导管， 并用水泥砂浆固结。
• 钻井常用大小两个鼠洞： • 大鼠洞：当不使用方钻杆而从大钩上卸
下时，用于放置方钻杆和水龙头的洞， 位于钻台左前方井架大腿与井口的连线 上。
三、 固井
• 生产套管的功用
– 将油气层与其它地层，以及不同压力的地层分 隔开；
– 为油气生产提供长期稳定的通道。
下深：取决于目的层的深度和完井方法； 管外水泥返高：返至所封隔的油气层以上100m。
三、 固井
• 一口井开钻前根据该井 的钻探目的，本地区的地 质条件及钻井工艺技术水 平所确定的套管层次、尺 寸、各层套管的下入深度、 管外水泥返高及每层套管 相对应的钻头尺寸，称之 为该井的井身结构。
封井器
三、 固井
• 套管的种类 • 按使用目的不同分为： • 表层套管固井起的是“泥浆通路，
油气门户”的作用。 • 技术套管固井，它起的是“巩固
后方，安全探路”的作用。 • 油层套管起的是“严密封隔，油
气门户”的作用。
三、 固井
• 表层套管的功用 – 封隔上部松软的易塌、易漏地层； – 安装防喷器等井口装置，控制钻开高压层时可 能发生的井喷现象； – 支撑技术套管和生产套管的重量。
三、 固井
1.下套管
（2）套管柱下部结构 自下而上的顺序是： 引鞋+套管鞋+旋流短节+回压 凡尔+承托环+扶正器+套管+ 扶正器+…… （3）下套管 基本工艺过程与下钻相同
三、 固井
2. 注水泥
用一套专用设备将设计用量的干水泥和水配制成合适的 水泥浆注入井内，并使其返至套管外设计的位置称为注水泥。
• 小鼠洞位于井口的正前方，用于预先放 置钻杆单根的洞，以加快接单根操作。
• （5）备足钻井所需要的各种工具、器材。
二、钻进
• 钻进是进行钻井生产取得进尺的唯一过程，是用足够 的压力把钻头压到井底岩石上，使钻头牙齿吃入岩石 中并旋转以破碎井底岩石的过程。在井底产生岩屑后， 流经钻柱内孔和钻头喷嘴的洗井液，冲击井底，随时 将井底岩屑清洗、携带到地面，这一过程称之为洗井。
三、 固井
1.下套管
将按强度要求设计好的套管及其附件组成的套管 柱下入到一钻出的井眼内的工艺过程称为下套管。
（1）套管
• 用优质钢材制成的 一种无缝钢管，长 度在10m左右；
• 两端车有螺纹，用 套管接箍联接；
• 为了满足钻井的需 要，套管具有不同 的直径、壁厚和钢 级。
三、 固井
1.下套管
（2）套管柱下部结构 •引鞋：引导套管入井， 防止套管插入井壁或刮削 井壁。 •套管鞋：引导钻具顺利 进入套管，防止钻具的接 头、钻头被套管底部挂住。
三、 固井
1.下套管
（2）套管柱下部结构
•旋流短节：使水泥浆旋流上返， 以利于提高顶替效率，保证注水 泥质量。 •回压凡尔：下套管过程中减轻套 管重量；注水泥过程中防止水泥 浆倒流，保证水泥浆上返高度。 •承托环：控制水泥塞高度。
三、 固井
1.下套管
（2）套管柱下部结构
• 扶正器：使套管在井内 居中，保证管外水泥环 均匀分布。分为弹性扶 正器和刚性扶正器。
二、钻进
• 由于钻头在井底破碎岩石，钻头会逐渐 磨损，当磨损到一定程度后需要更换钻 头，这样就必须将全部钻柱从井内起出 来，更换新钻头，之后再重新将全部钻 柱下入井中，这一过程称之为起下钻。 有时为了处理井下事故、测井斜等特殊 情况，也需要起下钻。
二、钻进
• 要使井眼能够继续向下加深，保持所形成的井 眼稳定，保证上部强度低的地层不被井内洗井 液压裂，在必要的时候必须采用特定的工艺， 将已钻出的井眼用下套管后再注入水泥浆的方 法加以封固，将已钻穿的地层与井眼分隔开来， 然后再在已封固的井眼内下一较小尺寸的钻头 继续向下钻出新井段。每改变一次钻头尺寸， 开始钻一新的井段的工艺叫开钻。
（1）油井水泥 • 为硅酸盐水泥的一种； • 油井水泥需要具有： – 耐高温、高压能力； – 较高的早期强度； – 较短的候凝时间； – 较强的耐腐蚀能力。
三、 固井
2. 注水泥
（2）水泥浆性能 • 密度 • 稠化时间：水泥浆从配置开始到其稠度达到规定值 所用的时间。 • 凝结时间：水泥浆从配置开始到变为固态所用的时 间。 • 失水：水泥浆中的自由水通过井壁渗入地层的现象。 • 水泥石强度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、 固井
2. 注水泥
（3）注水泥设备和工具
下灰车
供水车
撬装式水泥设备
三、 固井
2. 注水泥
（3）注水泥设备和工具 • 注水泥工具包括：水泥 头、顶胶塞和底胶塞。
底胶塞
三、 固井
2. 注水泥
（4）注水泥工艺流程 装水泥头、循环洗井
放下底胶塞、打隔离液
注水泥浆
压顶胶塞
井筒中替换成洗井液
碰压
三、 固井
• 在转盘钻井的整个钻进过程中，不管钻头是否破碎岩 石，钻柱是否在旋转，洗井都是始终在进行的，除非 是在接单根、起下钻或其他无法循环的特殊情况下， 洗井液的循环不能停止，否则将会造成井下事故。
二、钻进
• 在钻进过程中，随着岩石的破碎，井眼 在不断加深，因此钻柱也需要及时接长。 钻柱主要由钻杆组成，每当井眼加深了 一根钻杆的长度时，就向钻柱中接入一 根钻杆，此过程叫做接单根。