川東北固井規(guī)范宣貫

1、川東北天然氣井固井技術規(guī)范,主 要 內 容,修訂工作簡要過程 標準的主要內容構成 與原標準的對比 修訂內容確定依據(jù) 幾點認識與建議,一、修訂工作簡要過程,任務來源 據(jù)中國石油化工集團公司油田企業(yè)標準文件的通知，修訂中石化企業(yè)標準“川東北天然氣井固井技術規(guī)范” 隨著川東北地區(qū)勘探開發(fā)的不斷深入，井況越來越復雜，固井也出現(xiàn)了一些新的難題，有些方面本標準還沒有覆蓋到或者闡述不明確，比如尾管固井的侯凝加壓措施等,編寫過程 2009年4月28日-29日，在重慶召開了川東北標準重新修訂審查會，會議確定了本標準的修訂內容 2009年5月-6月，成立編寫工作組，開展編寫。形成送審稿和編制說明 2009年7月1

2、5日，在成都對本規(guī)范的修改后的送審稿進行專家評審，提出進一步修改意見 2009年7月-9月，完成修改、報批,一、修訂工作簡要過程,編制單位與主要編寫人 中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院 周仕明、許建華、楊廣國、楊紅歧、初永濤 本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況 Q/SH 00142006、Q/SH 00142007,一、修訂工作簡要過程,二、標準的主要內容構成,前言 范圍 規(guī)范性引用文件 隊伍資質與設備配備要求 固井作業(yè) 固井設計 作業(yè)程序 特殊固井工藝技術 固井監(jiān)督 固井質量評價,附錄A 固井基本設備要求 附錄B 固井資料現(xiàn)場收集檢查表 附錄C 固井施工設計格式 附錄D 固井施工報

3、告,2.1 前言,本部分主要闡述了本次修訂的和增加的主要內容，以及明確了本標準的提出單位、起草單位和起草人等內容 對通井鉆具組合不再做具體規(guī)定，根據(jù)井眼實際情況確定通井措施，并遵循通井鉆具的剛度不低于套管串剛度的原則（見4.3.4） 對鉆井液API濾失量要求從宜小于5 ml改為宜小于4 ml（見4.3.5） 增加了候凝要求（見第7章） 附錄C固井設計格式中增加固井后的侯凝、測井及試壓措施,2.2 范圍,本部分規(guī)定了：川東北天然氣井固井施工隊伍資質和設備配備要求、作業(yè)準備、工程設計、作業(yè)程序、固井質量評價、固井監(jiān)督程序以及特殊工藝固井技術的主要內容和技術要點。 本標準適用于：川東北地區(qū)天然氣井固

4、井作業(yè)施工，南方海相其它探區(qū)天然氣井固井也可參照執(zhí)行,2.3 規(guī)范性引用文件,本部分說明了本規(guī)范引用的相關標準 GB/T 191392003 油井水泥試驗方法 SY/T 5412 下套管作業(yè)規(guī)程 SY/T 5467 套管柱試壓規(guī)范 SY/T 57242008 套管柱結構與強度設計 SY/T 59552004 定向井井身軌跡質量 SY/T 6426 鉆井井控技術規(guī)程 SY/T 6592 固井質量評價方法,2.4 隊伍資質和設備配備要求,隊伍資質 固井隊應達到中國石化集團規(guī)定的甲級固井隊資質 固井服務單位應取得中國石化川氣東送工程建設指揮部市場準入資格 設備 承擔川東北地區(qū)固井的基本設備要求見附錄

5、A,2.5 固井作業(yè),資料收集 收集地質和鉆井工程資料以及固井設備與工具資料 固井協(xié)調會 了解地質、工程、油氣水及特殊地層情況 商討固井施工方案，提出固井要求 進行組織分工，明確各方職責，協(xié)調解決問題 檢查鉆井設備、固井設備、工具、送井套管及附件等準備情況，對存在的問題提出整改意見 檢查井眼準備情況，并對存在的問題提出整改意見和措施 檢查水泥漿分析化驗和材料準備情況 安排固井日程及準備工作 會后形成會議紀要，填好表格，列會人員簽字，分發(fā)每單位一份,2.5 固井作業(yè),井眼準備 油氣上竄速度 通井措施 承壓試驗 鉆井液性能 設備準備 井隊設備 固井隊設備 套管、工具及附件 套管檢查、標記 固井工具

6、附件檢查,2.5 固井作業(yè),固井材料準備 水泥存放 配漿水配制與大樣復查 前置液準備 頂替液準備 其它準備工作,2.6 固井設計,固井設計格式 固井設計審核與審批 每次固井施工（包括打水泥塞、擠水泥）都應有固井施工設計。 固井施工設計由固井施工單位或者由油公司委托的有資質的單位完成。 固井施工設計由油公司或油公司委托授權的單位負責審核。 固井施工設計由油公司負責審批 套管串結構與扶正器設計 套管串結構設計方法按SY/T 5724 套管串強度校核按SY/T 5322規(guī)定 套管附件要求 扶正器安放按SY/T 5724的規(guī)定,2.6 固井設計,前置液設計 沖洗液性能要求 能降低鉆井液粘度、切力，稀釋

7、性能好，沖刷井壁、套管壁 與鉆井液、隔離液及水泥漿有良好的相容性，不發(fā)生閃凝、增稠現(xiàn)象 具有較低的紊流臨界流速0.3 m/s0.5 m/s 隔離液性能要求 密度可調節(jié)，宜大于鉆井液密度而小于水泥漿密度，密度差為0.12 g/cm30.36 g/cm3 控制隔離液屈服值泥漿隔離液水泥漿的范圍內 API濾失量應低于250 ml 相容性試驗稠化時間不短于水泥漿稠化時間 高溫條件下的沉降穩(wěn)定性好，上下密度差應小于0.03 g/cm3 前置液用量 一般占環(huán)空高度300500m,2.6 固井設計,水泥漿設計 水泥漿性能實驗及其要求,2.6 固井設計,水泥漿設計 水泥漿實驗溫度 實測法：實測井下循環(huán)溫度或靜

8、止溫度； 經(jīng)驗推算法 TC=-50.6+8.05Gt+(1.342-0.1222Gt)Ts,2.6 固井設計,水泥漿設計 各層套管固井的實驗項目,2.6 固井設計,水泥漿設計 密度 至少比同井使用的鉆井液密度高0.1g/cm30.2g/cm3 流變學設計,水泥漿流動摩阻（管內,水泥漿流動摩阻（環(huán)空,來源于SY/T5480-92注水泥流變性設計,2.6 固井設計,水泥漿設計 防氣竄性能評價 SPN3時，防氣竄能力好；36時，防氣竄性能差,2.6 固井設計,水泥漿量的設計 井徑的確定 按測井公司負責提供的雙井徑測井電子版數(shù)據(jù)計算 水泥漿量計算 設計注入水泥漿量應為套管外環(huán)空容積、水泥塞、下套管口袋

9、容積及附加量之和 水泥塞長度的確定 水泥塞的長度一般應為20 m50 m，淺井取低值，深井取高值 附加量的確定 水泥漿量的附加量可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗而定 裸眼井段在實測井徑計算容積基礎上附加10%20,2.6 固井設計,施工參數(shù)設計 施工壓力 環(huán)空靜液柱壓力與環(huán)空流動阻力之和應小于地層承壓能力 注水泥施工應根據(jù)井下情況和設備狀況控制施工最高壓力 水泥漿失重與防氣竄壓穩(wěn)設計,2.6 固井設計,主要技術措施 水泥漿體系選擇 井眼準備 注水泥替漿 候凝與膠結測井 應急預案設計 下套管時發(fā)生井漏、井涌、遇阻、井下落物等復雜情況的處理措施 開泵循環(huán)時發(fā)生井漏、井涌、循環(huán)通道堵塞等復雜情況的處理措施 固井工具和

10、附件失效的處理措施 注替水泥時發(fā)生蹩高壓、井漏、井涌，或注替設備、工具、管線不能正常工作等復雜情況的處理措施,2.7 作業(yè)程序,下套管作業(yè) 雙防合金套管下入作業(yè) 注水泥漿施工前協(xié)調會 施工作業(yè)要求,2.8 候凝要求,現(xiàn)場取樣與養(yǎng)護要求 取樣點不少于6個，并標明取樣時間和樣品密度，密封保存。 養(yǎng)護溫度按水泥漿頂部靜止溫度 侯凝時間 侯凝時間是從固井施工結束到現(xiàn)場所取水泥漿樣品養(yǎng)護強度達到設計要求的時間 表層和技術套管固井現(xiàn)場樣品養(yǎng)護強度應達到3.5 MPa 產(chǎn)層套管固井現(xiàn)場樣品養(yǎng)護強度達到7.0 MPa 侯凝要求 氣層固井施工結束后，應關井侯凝。根據(jù)水泥漿的失重壓力和地層承壓能力確定憋壓壓力 關

11、井侯凝期間監(jiān)測井口壓力并做記錄。井口壓力變化幅度超過1 MPa，應及時補壓或泄壓 侯凝期間，不得進行起下鉆等井筒作業(yè) 高壓油、水層的候凝要求宜視同氣層,2.9 特殊工藝固井,內插法固井 主要用于導管和表層套管固井 雙級固井 主要用于技術套管固井 尾管固井 主要用于技術尾管和產(chǎn)層尾管固井 常規(guī)尾管固井 旋轉尾管固井 定向井水平井固井 套管居中措施 套管彎曲強度校核,2.10 固井監(jiān)督,水泥漿大樣復查,2.10 固井監(jiān)督,水泥漿大樣復查 在固井施工前兩日內將現(xiàn)場水泥干混料、現(xiàn)場配漿水樣送至指定實驗室。所送現(xiàn)場水泥干混料、配漿水數(shù)量均不少于3 kg。 檢測單位對送樣單位、井號、送樣日期、送樣人進行登

12、記，并至少保留一周時間。 檢測單位在固井施工前完成大樣的復查工作，并出具大樣復查報告。 現(xiàn)場監(jiān)督按照固井設計審核水泥漿大樣性能 水泥漿大樣復查不合格時，應進行調整并重新做大樣復查，合格方可施工,2.10 固井監(jiān)督,現(xiàn)場監(jiān)督 主持現(xiàn)場協(xié)調會 固井準備工作檢查 下套管檢查 固井現(xiàn)場監(jiān)督 主持施工數(shù)據(jù)統(tǒng)一工作,2.11 固井質量評價與套管試壓,固井質量評價方法 固井質量應達到地質、工程設計要求，滿足正常條件下的試采作業(yè)需要，固井質量依據(jù)SY/T 6592進行綜合評價 套管試壓 套管柱試壓方法按SY/T 5467的規(guī)定進行 高壓氣井、高含硫化氫井試壓壓力可高于標準規(guī)定，但試壓壓力均不能超過套管抗內壓屈

13、服強度的80%，否則應采用試壓封隔器,三、與原標準對比,修改 對通井鉆具組合不再做具體規(guī)定，根據(jù)井眼實際情況確定通井措施，并遵循通井鉆具的剛度不低于套管串剛度的原則（見4.3.4） 對鉆井液API濾失量要求從宜小于5 ml改為宜小于4 ml（見4.3.5） 附錄C固井設計格式中增加固井后的侯凝、測井及試壓措施。 增加 增加了候凝要求（見第7章,四、修訂內容確定依據(jù),河飛203井固井后溢流過程分析 鉆井液密度2.20g/cm3 水泥漿設計密度：領漿2.30g/cm3，尾漿2.30g/cm3,四、修訂內容確定依據(jù),河飛203井固井后溢流過程分析 2月21日18:00開始下尾管，22日20:00尾管

14、送放到位 23日12:30送放鉆具倒扣成功，15:00開始固井施工 泵注順序是：1.05g/cm3沖洗液2m3；2.20g/cm3隔離液10m3；1.05g/cm3沖洗液2m3；領漿40m3,平均密度2.24g/cm3；尾漿50m3,平均密度2.27g/cm3；大泵替漿80m3；水泥車替漿3.5m3 19:00替漿結束，沒有碰壓，起鉆拔中心管，鉆柱內反噴泥漿 20:15起20柱后開始循環(huán)，循環(huán)出受污染的泥漿 至22:20起鉆3柱后關井憋壓3MPa侯凝。按固井設計和固井協(xié)調會要求憋壓2Mpa關井候凝，侯凝時間不少于72小時，憋壓時間不少于24小時（有甲方、固井、井隊和鉆井監(jiān)督四方簽字的書面材料,

15、四、修訂內容確定依據(jù),河飛203井固井后溢流過程分析 23日22:3024日20:00憋壓候凝期間井口壓力無變化 24日20:00（23:00）25日2:00(3:00)起鉆；累計憋壓時間 21小時30分 25日2:00(3:00)開始下鉆，25日13:30下鉆至3160m開始開泵循環(huán)劃眼探塞，15:30下探至3571.9m（錄井儀顯示）遇阻，鉆時很慢，振動篩有鐵屑返出。實際那時鉆具已下到回接筒頂部即3624m，鉆具計算誤差有50.1m,四、修訂內容確定依據(jù),河飛203井固井后溢流過程分析 25日17:3018:00循環(huán)； 25日18:0026日6:00起鉆，井內剩余254米鉆具時發(fā)現(xiàn)溢流，此

16、時累計候凝55小時。 26日6:30分，溢流量0.7方； 關井至6:40分套壓上升至6.5Mpa 26日7:00開泵節(jié)流循環(huán)，循環(huán)10余分鐘后泵壓6-7Mpa，套壓降至1.5Mpa；泥漿密度2.15-2.16 g/cm3 。 26日7:45泄壓搶下鉆具10柱，井內鉆具總長517m，溢流逐漸增大；關井求壓，套壓6Mpa； 26日8:46開泵節(jié)流循環(huán)，立壓和套壓均為12Mpa， 26日8:55點火,四、修訂內容確定依據(jù),原因分析 侯凝時間不夠,水泥漿未凝 本次固井領漿的設計密度均為2.30g/cm3，實際入井領漿的平均密度是2.24g/cm3。密度降低會導致水泥漿稠化時間延長，頂部強度發(fā)展緩慢。經(jīng)復檢現(xiàn)場所留大樣灰和大樣水，稠化時間是520min，40小時沒有強度，63小時強度7MPa 而設計中2.30g/cm3領漿的稠化時間是440min，48小時頂部強度是16.8MPa 井隊在下鉆探塞過程沒有遇阻證實水泥漿沒有強度,四、修