固井工具附件基礎(chǔ)知識ppt課件

1、1;.2引言固井工具附件：是指在固井工程中，為了使固井施工達(dá)到預(yù)期的目的，安裝于套管柱上的機械裝置；固井工具附件可分為固井井口工具和固井井下工具兩大類。安裝固井井口工具30102Table of Contents內(nèi)容大綱4固井井口工具Cementing wellhead tools5固井井口工具u 固井水泥頭u 套管水泥頭(單塞水泥頭、雙塞水泥頭)u 尾管水泥頭(鉆桿水泥頭、油管水泥頭)u 固井膠塞(上膠塞、下膠塞、尾管膠塞)u 循環(huán)接頭(水龍帶接口、方鉆桿接口)u 水龍帶接頭(大小頭)u 注水泥管匯u 高壓閥門67固井水泥頭定義：是連接在套管柱(或尾管柱)上端和固井管匯之間，內(nèi)部可容納固井膠

2、塞，用于完成注水泥作業(yè)的井口裝置。作用：u通過它來完成循環(huán)、注隔離液、注水泥漿、釋放膠塞、替漿等施工工序，是固井作業(yè)地面管匯井口總樞紐。u承受高壓，適應(yīng)多種工藝固井。u在浮箍浮鞋失靈時，可實現(xiàn)憋壓候凝，防止水泥漿倒流。分類：按安裝管柱可分為套管水泥頭和尾管水泥頭，按容塞數(shù)量可分為單塞水泥頭和雙塞水泥頭。8固井水泥頭結(jié)構(gòu)：主要由本體、端蓋、擋銷、由壬接頭、管匯、快裝接頭等組成。910固井膠塞定義：裝在水泥頭內(nèi)，在固井注水泥作業(yè)中用來隔離不同液體的橡膠制品。作用：u隔開不同液體，刮凈套管內(nèi)壁上的鉆井液或水泥漿。u完成碰壓時給出碰壓訊號，提示固井作業(yè)完成。u可確保套管內(nèi)水泥塞長度和套管鞋附件的水泥環(huán)

3、質(zhì)量。分類：按用途可分為套管上膠塞、下膠塞、自鎖膠塞、尾管膠塞、分級固井膠塞、防轉(zhuǎn)膠塞，等多種。11固井膠塞結(jié)構(gòu)：它由芯體、膠皮碗和簾布層組成。膠塞芯體用生鐵、鑄鋁、玻璃鋼或硬質(zhì)橡膠等制成；膠皮碗以較膠制成，然后將其硫化在內(nèi)心體上即成膠塞；現(xiàn)在大多內(nèi)心用鋁板制成。1213循環(huán)接頭定義：用來連接井口套管柱與地面循環(huán)系統(tǒng)而實現(xiàn)循環(huán)的工具稱為套管循環(huán)接頭。作用：u方鉆桿-套管循環(huán)接頭在下套管中途需要循環(huán)鉆井液時使用?？稍谙绿坠苡鲎钑r上下活動套管。u水龍帶-套管循環(huán)接頭在下完套管后循環(huán)鉆井液時使用，也可用于表層固井作業(yè)。分類：按用途可分為：方鉆桿-套管循環(huán)接頭，水龍帶-套管循環(huán)接頭(也稱套管循環(huán)帽子)

4、，鉆桿循環(huán)接頭。14循環(huán)接頭結(jié)構(gòu)：方鉆桿-套管循環(huán)接頭是一端帶套管公螺紋，另一端為鉆桿母螺紋；水龍帶-循環(huán)接頭，是一端為套管公螺紋，另一端設(shè)由壬短節(jié)的兩通接頭。1516水龍帶接頭(大小頭、變徑接頭)定義：用來連接水龍帶及井口注水泥工具（水泥頭或水龍帶-套管循環(huán)接頭）的變換接頭。作用：u在固井注水泥作業(yè)時，用于連接替漿水龍帶及套管水泥頭以完成替漿工序；u在進(jìn)行循環(huán)洗井時，用于連接鉆井水龍帶及安裝在井口的水龍帶-套管循環(huán)接頭。分類：按規(guī)格可分為：4x2和5x2兩種；按變換接頭型式可分為雙公接頭，母x公接頭兩種。17水龍帶接頭(大小頭、變徑接頭)結(jié)構(gòu)：水龍帶接頭主要由不同尺寸的高壓由壬接頭互相連接構(gòu)

5、成，其中包括由壬凹頭、由壬凸頭、由壬圈、密封圈。1819注水泥管匯定義：主要由高壓閥門、高壓由壬、高壓三通、及高壓管線組成，用以連接注水泥設(shè)備及固井井口工具的裝置。20高壓閥門、高壓彎頭用途：主要用以切換注液通道，連接注水泥管線。21固井井下工具Cementing downhole tools22固井井下工具u 套管浮箍、浮鞋、引鞋u 套管扶正器(剛性、彈性)u 分級注水泥器(機械式、液壓式，免鉆式)u 內(nèi)管法注水泥器(井底座封式、井口座封式)u 尾管懸掛器(機械式、液壓式、雙作用式)u 套管外封隔器(液力膨脹式、自膨脹式)u 其它套管附件(定位環(huán)、水泥傘、刮泥器，等)2324套管浮箍、浮鞋定

6、義：安裝于套管柱下部，帶回壓裝置，下套管時能產(chǎn)生浮力的套管短節(jié)稱為浮箍，下套管時能產(chǎn)生浮力的套管引鞋稱為浮鞋。作用：u下套管過程中防止井眼內(nèi)的鉆井液進(jìn)入套管，以減輕套管重量。u排擠管外鉆井液，使其在井眼內(nèi)上返，有利于清洗井壁。u注水泥后，可以防止水泥漿回流入套管內(nèi)。u套管浮箍內(nèi)阻流板可承托膠塞，套管浮鞋可引導(dǎo)套管順利入井。分類：按下井時鉆井液進(jìn)入方式，可分為自灌型和非自灌型；按回壓裝置的工作方式可分為浮球式、彈簧式和舌板式。25套管浮箍、浮鞋結(jié)構(gòu)：浮箍主要由本體、閥芯(回壓裝置)兩大部分組成，浮鞋還包括引鞋；不同類型的浮箍、浮鞋其結(jié)構(gòu)不盡相同。2627套管引鞋定義：安裝于套管柱底端帶有循環(huán)孔的

7、圓錐(半球)狀的裝置，主要作用是引導(dǎo)套管順利入井，防止套管下端套管下放遇阻。分類：金屬引鞋、水泥引鞋、木質(zhì)引鞋、套管本體割制的引鞋。2829套管扶正器定義：安裝于套管柱外部，在井眼內(nèi)起扶正套管作用的機械裝置。作用：u扶正套管，保持套管居中，確保環(huán)空水泥環(huán)分布均勻。u防止套管在高滲透地層發(fā)生粘卡，確保套管順利入井。u降低套管入井阻力，減小套管磨損。u刮掉井壁疏松泥餅，提高水泥與地層膠結(jié)質(zhì)量。分類：按作用形式可分為彈性扶正器、剛性扶正器和半剛性扶正器；按扶正條結(jié)構(gòu)形式，彈性扶正器可分為單弓和雙弓，剛性扶正器可分為普通剛性扶正器和滾輪剛性扶正器。30套管扶正器結(jié)構(gòu)：彈性扶正器由箍環(huán)和彈簧片組成，剛性

8、扶正器由箍環(huán)和扶正棱組成。3132分級注水泥器(分級箍)定義：為實現(xiàn)雙級或多級進(jìn)行連續(xù)或不連續(xù)的注水泥作業(yè)，在套管柱的預(yù)定位置上安裝的一種特殊裝置。采用原則：u地層不能承受一次注長段水泥漿形成的壓力時。u兩段目的層之間存在很長不需要水泥封固的井段。u長封固段注水泥作業(yè)難以滿足一次完成施工設(shè)計要求。分類：按照作用形式可分為機械式(膠塞式)、液壓式(壓差式)。33分級注水泥器(分級箍)結(jié)構(gòu)：機械式分級箍由分級箍本體、撓性塞、打開塞（膠塞或重力塞）、碰壓座和關(guān)閉塞組成。適用范圍：直井或小斜度井時可采用重力打開塞，大斜度井時可采用頂替型打開塞。3435內(nèi)管法注水泥器定義：在大直徑套管內(nèi)，以鉆桿或油管作

9、內(nèi)管，水泥漿通過內(nèi)管注入并從套管鞋處返至環(huán)形空間的注水泥裝置。作用：u防止注水泥及替泥漿過程在管內(nèi)發(fā)生竄槽或替泥漿量過大。u防止大尺寸套管常規(guī)固井時產(chǎn)生過大的上頂力。分類：按插座的結(jié)構(gòu)形式可分為水泥澆注型和套管嵌裝型。套管嵌裝型可分自灌式和非自灌式兩種。36內(nèi)管法注水泥器結(jié)構(gòu)：內(nèi)管法注水泥器由插座和插頭兩部分組成。水泥澆筑式主要由喇叭口、芯管、承托環(huán)、本體和尼龍球組成。半澆注式全澆注式澆注式插頭37內(nèi)管法注水泥器結(jié)構(gòu)：套管嵌裝型主要由喇叭口、承托環(huán)、尼龍球和限位球組成。套管嵌裝型嵌裝式插頭38內(nèi)管法注水泥器原理：下套管時將內(nèi)管法注水泥器插座接在套管柱底部，下完套管后，將下部接有插頭的鉆桿或油管

10、作為內(nèi)管下在大直徑套管內(nèi)，并使插頭與插座對接。注水泥時水泥漿通過內(nèi)管注入，并通過內(nèi)插管注水泥器從套管鞋處返至環(huán)形空間，完成固井作業(yè)。3940尾管懸掛器定義：尾管懸掛器是將尾管懸掛在上一層套管柱底部并進(jìn)行注水泥作業(yè)的特殊裝置。作用：u可降低注替施工的流動阻力，有利于安全施工。u可節(jié)約套管，降低鉆井成本。分類：按類型可分為機械式、液壓式、機械-液壓雙作用式三種；機械式又可分為：J型槽式、軌道式，楔塊式和微臺階式(基本淘汰)。41尾管懸掛器42尾管懸掛器43尾管懸掛器44尾管懸掛器尾管送入工具45尾管懸掛器尾管回接裝置46尾管懸掛器下得去、掛得住倒得開、提得出4748套管外封隔器定義：套管外封隔器為接在套管柱上，在固井碰壓之后能使套管與裸眼環(huán)空形成永久性橋堵的裝置。作用：u能避免異常地層壓力或因水泥漿失重現(xiàn)象，導(dǎo)致高壓油、氣、水侵人候凝期間的水泥環(huán)。u有效防止固井后發(fā)生套管外噴冒油、氣、水現(xiàn)象。分類：按漲封形式可分為液力膨脹型和遇油遇水自膨脹型。49套管外封隔器結(jié)構(gòu)：液力膨脹型套管外封隔器主要由膠筒、中心管、密封環(huán)和閥箍等組成。50套管外封隔器5152定位環(huán)(限位卡、卡箍)定義：是用于固定或限制扶正器、水泥傘和刮泥器等外部附件的裝置?？煞譃槁菪斒健⒐潭葆斒?、敲擊式。53水泥傘定義：水泥傘是安裝在分級注水泥器下部，防止水泥漿下沉和支撐液柱壓力的裝置。54刮泥器定義：