正器，有常规使用弹簧
片式扶正器，带有紊流 导向板及刚性扶正器， 后者主要用于较大斜度 井段。 各式套管扶正器
（a）常规直形不电焊扶正器； （b）适用定向井大斜度井段；
（c）具有紊流导向片
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
套管刮泥器见图：
套管刮泥器 (a)定位箍；(b)环式刮泥器(往复式)；(c)针形刮泥器(往复式)；(d)旋转式刮泥器
使用井段套管要求一致，外径不能大于接箍外径尺寸(扶正器除外)，内径不能小
于下入套管的最小内径。
注水泥附件及工艺技术
三 注水泥的各种工艺方法介绍
1 内管柱注水泥方法
（1）选用原因
井深较浅而且是大井眼大尺寸套管时，尤其在无大尺寸胶塞，为防
止注水泥及替泥浆过程在管内发生窜槽。顶替泥浆量过大、时间长。
该方法可以防止产生过大的上顶力，因较大承压截面积，在环空略 有堵塞时，极易造成套管因上顶力大于管体重量而向上移动。
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
２ 典型尾管悬挂装置
（2）“Ｊ”形槽悬挂器见图 作用原理：当下至设计深度后，
上提0.3 ～0.5m，依靠弹簧片与 外层套管内壁的摩擦力，以反时
针方向转动，J槽内导向销钉由
短槽进入长槽，此时下放钻具， 卡瓦在锥套处张开而悬挂在外层
套管内壁上。
注水泥附件及工艺技术
灌，下回压阀旁道开启。上回压阀
由中空管作用一直打开阀板，旁道 可节流回灌液体速度； （b)一在循环钻井液该浮箍形式。 （c)一通过投球，将中空管下压， 上回压凡尔起作用，下回压凡尔旁 通道也被关掉，是注水泥中浮箍的 工作状态。 自灌式浮箍工作原理
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
套管扶正器见图： 三种典型使用的套管扶
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
２ 典型尾管悬挂装置
（4）液压式悬挂器见图
作用原理： 投球至球座，加压使液体进入液缸剪断销钉后，推动液缸环塞 套，带动卡瓦上行至锥套而张开，这时下放钻具，而使卡瓦卡牢产生悬挂。由 井口增大整压值，再剪断球座销钉，球座套下落而恢复循环。可先倒扣然后注 水泥，替液推动钻杆胶塞与中空胶塞重合最后在球座处碰压，球座接头见图。
Hale Waihona Puke 水泥混拌的配浆系统也有不断发展。
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
引鞋及浮箍见图 (包 括浮鞋及阻流环式浮 箍等结构)。
阻流环、浮箍、浮鞋
(a)浮鞋；（b）水泥鞋；（c）水泥阻流环 （d）浮箍；（e）阻流环式浮箍
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
自灌式浮箍见图： （a）一在下套管过程所形成的自
与爪套一起下移，形成永久关闭。
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
具有典型三通管的 双塞水泥头见图：
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
2 注水泥设计主要应考虑的问题
获得合理设计，泌须考虑影响注水泥的因素。应考虑影响水泥浆设计因 素，而对关键的一次性注水泥施工设计，应考虑如下项目见表。
注水泥附件及工艺技术
（3）其它结构 在套管下部配特殊接 箍，为插入接箍有供钻杆 内管插入用的插座，注水 泥完，由钻杆胶塞替水泥 浆，提出钻杆靠下部舌形 凡尔控制回流。其结构见 图。
内管注水泥装置之二
注水泥附件及工艺技术
三 注水泥的各种工艺方法介绍
2 非常规通过或不通过套管注水泥方法介绍
（1）内管注水泥方法见本节“内管注水泥方法” （2）管外主水泥法
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
1 概述
尾管是不延仲至井口套管的一种注水泥方法，较短的尾管可座于井底， 但绝大部分必需要求实施尾管悬挂，这样可保证环空水泥质量，而且管柱
不弯曲，便于进行增产作业。尾管顶部为悬挂器(内设喇叭口及回接筒和悬
挂机构)。它挂于上层套管内壁上，与上层套管悬挂重叠长度一般控制在 50～150m 。200～250m长度属超长重叠的特殊情况。还有特殊尾管段形式， 不与上层悬挂重叠，而靠水泥环支持，称为“保护性”尾管，它在处理大 漏层，异常压力层，严重坍塌层，键槽井段使用，亦属于钻进尾管范筹。 尾管具有较高的经济效益，又改善管柱设计的轴向载荷，具有再钻进 改善水力条件以及降低注水泥环空流动阻力的各种优点，近年来在井身结
China University of Petroleum
油气井工程设计规范与法规
注水泥附件及工艺技术
摘自《钻井手册》（甲方）
石油工程学院
注水泥附件及工艺技术
一
二 三 四 五
注水泥有关概念及注水泥技术
注水泥 注水泥的各种工艺方法介绍 尾管固井工艺 分级注水泥技术
六
挤水泥及注水泥塞
注水泥附件及工艺技术
1 注水泥技术内容
套管封隔引鞋见图：
套管封隔引鞋
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
地层封隔接箍见图： 此种工具按正规完成第一次注水泥
后，投重力塞打开11，在剪断销钉10过
程打开套下移，钻井液通过定压单流阀 进入胶筒14，涨开胶筒，在9MPa压力下，
限压套销钉剪断，限压套上移，则注水
泥孔打开，可进行二级注水泥。碰压过 程关闭塞使关闭销钉5剪断，关闭套下行
或增产措施失效；使储量计算出偏差；不需开采的流体进入井内；各
产层问互为窜聚；使生产层遭受破坏。因此注水泥的重要性不是言过 其实的，同时补救挤水泥的再次注水泥，常因技术上的问题，困难很
大，而且需要花大量的费用。
注水泥附件及工艺技术
一 注水泥有关概念及注水泥技术
2 注水泥方法概念
注水泥除常规的水泥浆从套管内注入并从环空上返外，还有一些 用于特殊情况的注水泥方法。主要有双级或多级注水泥方法，内管注
一 注水泥有关概念及注水泥技术
1 概念及说明
一般通过套管的固井作业称为注水泥，某些称为初级注水泥。它 区别于经注水泥后而质量不合格，需再次挤水泥等其它补救注水泥以
及其它注水泥塞作业等。因此注水泥在工程上和经济上有其重要的意
义。对此所要施行的工程应当从准备、设计和施工上作好周密的计划， 慎重的进行施工。当质量上发生问题时，将导致：限制增产措施执行
二 注水泥
1 注水泥技术内容
注地面注水泥设备与装置如下所述： 水泥散装库存装置，包括储存灰罐，外加剂混拌装置。
散装水泥的运输装置，包括散装水泥运输车，运输船和铁路专用散
灰罐。 井场贮水罐，专用固井水罐设施。
泵送设备，水泥浆混配及高压泵送装置可安装在车上(包括拖车架上)，
撬装注水泥设备是海上平台及沙漠钻井装置必须配套设备。 泵送设备的高压水泥泵具有不同压力和排量，其功率指标越来越高。
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
２ 典型尾管悬挂装置
（5）贝克公司液压尾管悬挂头见图
作用原理： 悬挂头结构本体有 两排卡瓦，卡瓦下端有三个压缩弹簧。 液缸机构接在仲缩接头以下，液缸仲 出后，卡簧卡住不能缩回，指环也不 上移，悬挂头卡瓦便可伸出。下放钻 具，使尾管悬挂。 操作程序:尾管下至设计井深， 投球憋压卡瓦卡外层套管(坐挂步骤)。 通过伸缩接头找中和点(零轴向力点)， 倒开反扣螺纹；注水泥顶替泥浆，碰 压，最后起出送入钻具及送入工具。
四 尾管固井工艺
２ 典型尾管悬挂装置
（3）轨道（迹）式悬挂器见图
作用原理：悬挂本体开有长短轨 道槽，卡瓦处于短槽内，通过转环机 构，转向销钉由短槽进入长槽，卡瓦 上行至锥套而张开，卡紧而悬挂。因
此下尾管过程应控制上提高度，否则
引起转向而中途悬挂，只有重新提放， 使进入短槽而卡瓦复位，方可继续下 尾管。
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
２ 典型尾管悬挂装置
（6）RP型尾管悬挂器
注水泥附件及工艺技术
三 注水泥的各种工艺方法介绍
2 非常规通过或不通过套管注水泥方法介绍
（４）延迟凝固注水泥方法
为了获得特殊要求，均匀性高的水泥环质 量，具有条件的井，采用该方法，首先通过 钻杆，注入较长凝固时间的缓凝水泥浆，起 钻后下入底端封闭的套管柱，下入未凝固的 水泥浆井段内，靠管柱挤压水泥浆上溢，而 完成注水泥的环空充填作业，挤压过程套管 内依据悬重变化灌入钻井液。这种不停地下 套管使水泥浆环空上返过程，具有充分活动 套管时间，从而提供良好环空水泥质量。这 种方法主要用于无油管完成井，且井深与温 度均有一定限制，结构见图。
由于紊流注水泥可能压漏地层，同 时井口上部漏失性小或具有上一层套 管条件，当改变管柱浮箍浮鞋结构， 则可从井口环空注入水泥，这种方法 更容易使用多种组合水泥浆柱。对下 部地层有最小的流动压降，同时免除 水泥浆顶不出套管高水泥塞事故危机。 主要困难是判断水泥量与充填环空位 置，一般为保证套管鞋水泥环质量， 注水泥量不易掌握，也在管内留有较 高们水泥塞。方法见图。
构设计上广泛采用。
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
1 概述
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
1 概述
注水泥附件及工艺技术
四 尾管固井工艺
２ 典型尾管悬挂装置
（１）卡块式悬挂器见图
作用原理是在上层套管顶设
有承接悬挂的特殊接箍。卡 块受弹簧片作用，卡块进入
特殊接箍台阶凹槽内而悬挂。
销钉剪断即完成。
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
上下胶塞见图：
上下胶塞
(a)上塞
(b)下塞
注水泥附件及工艺技术
二 注水泥
1 注水泥技术内容
胶塞所起的刮集段 的混合污染泥浆见图， 说明双塞施工重要性， 以及要求阻流环至少保
持距套管鞋20～30m 。