文件编号：JGJ-309(1).09受控状态：构造名称：四川盆地川东北坳陷仪陇井别：预探井－平昌构造带龙岗生物礁井号：龙岗3井型：定向井固井类别：一类井业主单位：西南油气田分公司Φ244.5mm套管固井工程设计四川石油管理局井下作业公司2007年02月08日文件编号：JGJ-309(1).09受控状态：井别：预探井构造名称：四川盆地川东北坳陷仪陇－平昌构造带龙岗生物礁井号：龙岗3井型：定向井固井类别：一类井业主单位：西南油气田分公司Φ244.5mm套管固井工程设计四川石油管理局井下作业公司2007年02月08日设计人：_ _(签字) 日期：井下作业公司初审意见：初审人：_ _(签字) 日期：__川东钻探公司审核意见：审核人：__ (签字) 日期：__ _四川石油管理局工程技术部会审意见:工程技术部：__(签字) 日期：_ _四川石油管理局审批意见：审批人：_ _(签字) 日期：__勘探事业部审核意见：审核人：_ _(签字) 日期：__西南油气田分公司工程技术与监督部会审意见：工程技术与监督部：__(签字) 日期：_ _西南油气田分公司审批意见：审批人：_ _(签字) 日期：__目录前言1. 钻井资料 (2)2. 地质资料 (3)3. 固井目的及方法 (4)4. 固井难点与主要技术措施 (4)5. 套管柱设计、校核与扶正器安放位置 (5)6. 固井工艺设计 (6)7.水泥试验设计 (8)8.下套管复杂情况计算 (9)9.施工技术要求 (9)10.施工组织 (11)11.施工预案 (12)12.健康、安全与环保要求 (13)13.固井设备、工具与材料清单 (13)附：龙岗3井9 5/8˝套管固井施工现场办公会议纪要……………(15)前言龙岗3井是四川盆地川东北坳陷仪陇－平昌构造带龙岗生物礁的一口预探井，由川东钻探公司川钻28队承担钻探作业。
钻井工程设计Φ244.5mm套管进入须家河组顶部19m左右固井，预计固井井深3245m。
根据2月1日川东钻探与井下作业公司现场联合办公会议精神，针对该井Φ244.5mm套管固井裸眼井段属于低压易漏失井段的实际井况，为有效封固裸眼复杂井段，确保固井一次性成功，拟采用堵漏提高地层承压能力、单级双胶塞、两凝低密度堵漏水泥浆、一次性正注水泥浆返出井口固井工艺技术，两凝、低密度、堵漏水泥浆设计：快干水泥浆为纯G级防窜堵漏水泥浆，设计密度1.90g/cm3，封固3243-2700m；缓凝水泥浆为漂珠微硅低密度堵漏水泥浆，设计密度1.30g/cm3，封固0～2700m；另准备井口反灌G级水泥30吨。
为搞好该井的Φ244.5mm套管固井，确保施工质量，提前完成本次固井工程设计并按一类井履行设计审批程序，施工各方应严格按审批后的设计要求作好施工前的各项准备工作，施工工程技术人员到现场后，再根据井下的实际情况对设计相关数据进行校核、内容作必要补充，以科学指导现场施工。
1 钻井资料基本数据钻机编号: 川钻28队钻机类型:ZJ70L本开设计井深:3258m本开完钻井深:3245m本开开钻日期:2006年12月19日完钻日期: 2007年2月日井身结构1.2.1井身结构图说明：Φ(mm)套管固井水泥浆浆柱结构：密度1.30 g/cm3微硅漂珠缓凝水泥浆，封固0～2700m井段，密度1.90 g/cm3G 级快干水泥浆，封固2700～3243m井段。
1.2.2 井身结构：钻井液性能1.3.1类型: 聚磺2月1日报表钻井参数钻具组合12 1/4"钻头×0.29m+630×730双母×0.90m+9"钻铤6根×55.16m+731×630接头×0.76m+8"钻铤3柱×81.92m+曲性长轴×2.64m+8"随震×6.99m+631×410接头×0.46m+61/2"钻铤1柱×27.26m++5"加重钻杆3柱×82.77m+5"钻杆油气水显示2646~2651m ，2656~2660m，2871~空气钻进气测异常；2889~2890.22m 密度1.21g/cm3钻进气测异常。
钻井复杂情况描述氮气钻进至2875.86m 替入ρ1.21g/cm3泥浆钻进至2878m井漏0.4m3/h，继续钻进至2943.39m井涌控回压循环排气出口点火焰高3～4m，漏速3.5 m3/h，三次注入桥浆66.8m3堵漏后不漏,关井蹩压不降。
其后钻进至3049.5m，有0.5 m3/h 的微漏。
2.地质资料地质分层井温预测井底温度：根据区域地温梯度推测该井井底温度为80℃，水泥试验（稠化）温度暂定65℃，水泥大样复查试验（稠化）温度应根据完钻电测井底温度为准作调整。
电测井眼情况电测井径、井斜方位数据：待测井后补；3 固井目的及方法固井目的封固低压易漏、易垮塌、气显示裸眼井段，确保下步安全钻进。
固井方法采用单级双胶塞固井工艺、两凝低密度堵漏水泥浆工艺、一次性正注水泥浆返出井口固井技术方法。
两凝低密度堵漏水泥浆设计：快干水泥浆为纯G级防窜堵漏水泥浆，设计密度1.90g/cm3，封固3243-2700m；缓凝水泥浆为漂珠微硅低密度堵漏水泥浆，设计密度1.30g/cm3，封固0～2700m；另准备井口反灌G级水泥30吨。
4 固井难点及主要技术措施固井难点1、地层压力低,存在井漏井段，下套管、循环、注水泥浆、顶替、候凝中极易发生井漏。
2、裸眼段长，采用氮气钻进井段井壁粗糙、摩擦阻力大，大尺寸套管下至设计井深难度大。
3、油气显示好，气体钻进井径偏大，顶替效率较低，易气窜。
固井主要技术措施1、提高地层承压能力，要求全井筒做当量密度1.42 g/cm³的承压试验。
2、认真通井，要求井眼畅通，无垮塌、无沉砂，在井深2000m以下垫含3～5%固体润滑剂的高粘钻井液，确保套管安全下至井底，留2.0m口袋；严格按局工技【2006】14号文要求模拟套管刚性通井两次，具体如下（尺寸单位：mm）；第一次通井：Φ钻头+Φ钻铤1根+Φ300扶正器1只+钻铤2根+原钻进钻具组合第二次通井：Φ钻头+Φ钻铤1根+Φ300扶正器1只+钻铤1根+Φ290～300扶正器1只 +钻铤1根+Φ290～300扶正器1只+原钻进钻具组合。
3、采用双胶塞固井技术，提高水泥浆的顶替效率。
4、根据井下井径、井斜、方位角变化情况充分使用套管刚性扶正器：重合段加Ф≤308mm刚性扶正器15只；裸眼段根据井身质量加入Ф≤300mm宽棱大倒角全封闭螺旋刚性扶正器30只，提高套管的居中度。
5、试验优选两凝、低密度、堵漏水泥浆配方：快干水泥浆设计为纯G级水泥，密度1.90g/cm3，封固3243-2700m主要油气显示段同时是漏失井段，要求水泥浆具有防窜防漏性能；缓凝水泥浆为漂珠微硅低密度堵漏水泥浆，设计密度1.30g/cm3，封固0～2700m；设计推荐在水泥浆中加入高效堵漏纤维以切实增强水泥浆防漏堵漏性能，具体根据试验优选配方定。
6、优化地面施工工艺。
采用以70－30水泥车为主体的双套设备施工，采用Ф127钻杆立柱作注浆通道，严格控制水泥浆密度和施工排量。
5 套管柱设计校核与扶正器安放位置管串组合(1)管串结构引鞋+管鞋+套管1根+回压凡尔1只+套管4根+回压凡尔1只+套管串+套管挂+联入（2）套管排列强度校核5.2.1套管强度数据5.2.2强度校核外载计算方法:扶正器安放位置6固井工艺设计注替水泥浆量计算6.1.1水泥浆、水泥与配浆水用量:A、井不漏：注：1、裸眼段按340mm井径计算，考虑空钻井径偏大，环容附加15%，重合段按320mm计算，不附加, 水泥浆总容积166m3；2、预计水泥量：G级纯水泥60吨（其中，30吨准备反打）；漂珠130吨（按方低密度水泥浆计算，考虑地面损耗）。
6.1.2 前置液、后置液用量6.1.3 顶替量计算6.2.1 施工工艺流程5注后隔药水(顶上胶塞)215～203986泥浆泵替钻井液11935～4560158 7碰压15~210168施工压力计算管内外流动阻力：P1=×3245＋=.注水泥浆前后，全井液柱压差△P1:注水泥浆后，全井液柱压力P外P外=×[×(3243-2700)+×2700]=（不考虑飘珠破碎引起水泥浆密度增加）P外=×[×(3243-2700)+×2700]=（飘珠破碎后水泥浆密度增加）全井钻井液液柱（即地层）压力P内P内=××3245＝井底液柱压差：△P1= P外-P内= ，正压差压稳；井深2943.39m显示层1.21 g/cm3钻井液堵漏后承压 MPa不漏，能承压，当量密度约1.30 g/cm3；1.26 g/cm3钻井液安全钻达中完井深；注水泥浆后，全井液柱压力P：P=×[×(2943-2700)+×2700]=（飘珠破碎后水泥浆密度增加）施工最高泵压：P最高＝P1+△P1+5＝5++= （碰压附加3～5MPa）7 水泥试验设计水泥浆性能要求项目缓凝水泥浆快干水泥浆密度(g/cm3)流动度(cm)≥20≥20失水量(ml/≤150≤100注：设计要求在水泥浆中加堵漏纤维，试验应充分考虑其对水泥浆性能及施工条件的影响。
水泥试验条件试验条件：升温升压 65℃×40MPa常温常压—————→————————→ 测稠化时间60min 恒温恒压升温80℃×常温常压—————→————————→ 测凝结时间60min 恒温水泥浆污染试验要求:污染试验养护条件：×80℃×3:00Hrs污染试验要求：注意：对污染试验最严重者取样做稠化试验，试验条件同水泥浆稠化试验。
8 下套管计算. 下送套管的允许掏空深度按回压凡尔试压值5MPa,计算允许掏空高度为：397 m. 允许下套管速度计算套管本体处允许钻井液上返速度取钻杆本体处的环空上返速度计算, 当钻进排量为 42l/s 时，上返速度为:0.54m/s，套管柱允许下放速度计算为:0.59m/s. 下套管遇卡时允许的最大上提力下套管时最上一根套管是管串中最薄弱点，考虑的抗拉安全系数，套管上提悬重不得超过307ｔ。
9 施工技术要求固井前期准备9.1.1施工车辆在出发前要进行一次彻底的台上和台下检查，特别是要对柱塞盘根、凡尔胶皮等作重点检查，并试运转正常，台上台下易损件准备1套作备用件；9.1.2井下固井工具附件送往井场前，川东分公司工程技术人员要做好检查，确保其能正常工作；9.1.3到井场后，工程技术人员按有关标准与规定检查套管附件（如引鞋、套管鞋、回压凡尔、上下胶塞、承托环、扶正器等）和固井工具（水泥头、循环头、灌浆帽等）的尺寸、扣型、质量、性能、确保工作状况满足施工要求；9.1.4按照《固井设备操作规程》检查和确认固井作业所用设备和其气、水、灰管线及固井高压管线和阀门等是否符合施工要求；检查和确认下灰系统、混浆系统、供气系统、供水系统和混合液混拌系统等是否符合施工要求；9.1.5水泥和干混外掺料在现场严格按比例小批量混配，并倒灰三遍，保证混灰的均匀性；9.1.6根据固井施工设计的要求和现场作业进度，配制抗钙隔离液和固井药水，为确保混合液的性能与试验相近，要求尽可能缩短混合液配制完后至注水泥作业之间的等候时间，同时应满足留有复查时间的要求；9.1.7现场对水泥浆进行大样复查，确认无问题后方可施工。