《石油鉆探固井技術(shù)》ppt課件

1、碩士碩士20022002級(jí)級(jí) 現(xiàn)代完井工程現(xiàn)代完井工程石油鉆探固井技術(shù)概述概述井身構(gòu)造設(shè)計(jì)井身構(gòu)造設(shè)計(jì)套管及套管柱設(shè)計(jì)套管及套管柱設(shè)計(jì)油井水泥及水泥漿設(shè)計(jì)油井水泥及水泥漿設(shè)計(jì)影響注水泥質(zhì)量的要素影響注水泥質(zhì)量的要素1.1.固井的概念固井的概念 固井在井眼中下入適當(dāng)尺寸及強(qiáng)度固井在井眼中下入適當(dāng)尺寸及強(qiáng)度的套管柱，然后用水泥漿封固套管與的套管柱，然后用水泥漿封固套管與井壁之間的環(huán)形空間的作業(yè)。井壁之間的環(huán)形空間的作業(yè)。 包括包括： 套管與下套管套管與下套管 水泥與注水泥水泥與注水泥2.2.固井的目的固井的目的封隔易塌、易漏等復(fù)雜地層，保證鉆封隔易塌、易漏等復(fù)雜地層，保證鉆井順利進(jìn)展；井順利進(jìn)展；

2、封隔油氣水層，建立油氣流出通道，封隔油氣水層，建立油氣流出通道，防止產(chǎn)層間互竄；防止產(chǎn)層間互竄；進(jìn)展增產(chǎn)措施；進(jìn)展增產(chǎn)措施；安裝井口。安裝井口。3.3.固井的內(nèi)容固井的內(nèi)容套管及下套管套管及下套管 n水泥與注水泥水泥與注水泥4.4.對(duì)固井質(zhì)量的要求對(duì)固井質(zhì)量的要求套管有足夠的強(qiáng)度套管有足夠的強(qiáng)度能接受井下各種外力作能接受井下各種外力作用，抗腐蝕、不斷、不用，抗腐蝕、不斷、不裂、不變形。裂、不變形。水泥環(huán)有可靠的密封水泥環(huán)有可靠的密封環(huán)空封固段不竄、不漏環(huán)空封固段不竄、不漏、能經(jīng)受高壓擠注的考、能經(jīng)受高壓擠注的考驗(yàn)。驗(yàn)。 5.5.固井工藝流程固井工藝流程(1) (1) 井眼預(yù)備；鉆井至預(yù)定井深后

3、測(cè)井、井眼預(yù)備；鉆井至預(yù)定井深后測(cè)井、通井并清洗井眼通井并清洗井眼( (循環(huán)鉆井液循環(huán)鉆井液1 12 2周周) )起起鉆、下套管、安裝水泥頭及注水泥地面鉆、下套管、安裝水泥頭及注水泥地面管匯再循環(huán)鉆井液管匯再循環(huán)鉆井液1 12 2周；周；(2) (2) 打隔離液或前置液打隔離液或前置液( (普通用量為環(huán)空普通用量為環(huán)空高度高度100m100m左右左右) )；(3) (3) 釋放下膠塞注水泥釋放下膠塞注水泥( (領(lǐng)漿、中漿、尾領(lǐng)漿、中漿、尾漿漿) )；(4) (4) 釋放上膠塞替鉆井液釋放上膠塞替鉆井液; ;(5) (5) 碰壓碰壓( (上膠塞下行至套管承托環(huán)上膠塞下行至套管承托環(huán), ,泵壓泵壓

4、忽然升高忽然升高, ,通常通常 5.0 MPa) 5.0 MPa)，注水泥終，注水泥終了。了。6.6.工藝引見工藝引見下套管下套管注水泥注水泥候凝候凝檢測(cè)評(píng)價(jià)檢測(cè)評(píng)價(jià)7.7.固井的特點(diǎn)固井的特點(diǎn)(1) (1) 固井作業(yè)施工時(shí)間短。例：固井作業(yè)施工時(shí)間短。例：3500m 9-3500m 9-5 / 85 / 8 套 管 固 井 作 業(yè) ， 下 套 管 約套 管 固 井 作 業(yè) ， 下 套 管 約12:0012:0016:0016:00，注水泥約，注水泥約3:003:004:00 4:00 ；(2) (2) 作業(yè)屬一次性工程，且質(zhì)量要求高，作業(yè)屬一次性工程，且質(zhì)量要求高，事后補(bǔ)救困難事后補(bǔ)救困難(

5、 (補(bǔ)救質(zhì)量可控性差、勝補(bǔ)救質(zhì)量可控性差、勝利率低、費(fèi)用高利率低、費(fèi)用高) )。據(jù)資料。據(jù)資料( (美國(guó)、海洋美國(guó)、海洋) )，補(bǔ)救作業(yè)費(fèi)用與根本注水泥作業(yè)費(fèi)，補(bǔ)救作業(yè)費(fèi)用與根本注水泥作業(yè)費(fèi)的比值為的比值為: : 表層套管固井：表層套管固井：5555 技技術(shù)套管固井：術(shù)套管固井：1515 尾尾 管管 固固 井井 ：120120 產(chǎn)產(chǎn) 層層 固固 井井 ：8484(3) (3) 資料用量大，本錢高。資料用量大，本錢高。 普通為鉆普通為鉆井總本錢的井總本錢的15153030。一一. .井身構(gòu)造設(shè)計(jì)的內(nèi)容井身構(gòu)造設(shè)計(jì)的內(nèi)容套管的層次；套管的層次；各層套管的尺寸與下入深度；各層套管的尺寸與下入深度；井

6、眼尺寸井眼尺寸( (鉆頭尺寸鉆頭尺寸) )與深度；與深度；水泥返高。水泥返高。二二. .井身構(gòu)造確定的原那么井身構(gòu)造確定的原那么能有效的維護(hù)油氣層，使不同壓力梯度能有效的維護(hù)油氣層，使不同壓力梯度的油氣層不受鉆井液的污染。的油氣層不受鉆井液的污染。應(yīng)防止漏、噴、塌、卡等復(fù)雜情況發(fā)生應(yīng)防止漏、噴、塌、卡等復(fù)雜情況發(fā)生，為全井順利鉆進(jìn)發(fā)明條件。，為全井順利鉆進(jìn)發(fā)明條件。鉆下部高壓地層時(shí)，所用較高密度鉆井鉆下部高壓地層時(shí)，所用較高密度鉆井液構(gòu)成的液柱壓力，不壓裂上層套管鞋液構(gòu)成的液柱壓力，不壓裂上層套管鞋處薄弱的裸露地層。處薄弱的裸露地層。下套管過程中，應(yīng)不發(fā)生壓差卡套管。下套管過程中，應(yīng)不發(fā)生壓差

7、卡套管。套管與井眼、下次鉆進(jìn)的鉆頭與套管內(nèi)套管與井眼、下次鉆進(jìn)的鉆頭與套管內(nèi)徑之間，應(yīng)有合理的間隙。徑之間，應(yīng)有合理的間隙。三三. .井身構(gòu)造設(shè)計(jì)中所需的根底數(shù)據(jù)井身構(gòu)造設(shè)計(jì)中所需的根底數(shù)據(jù) 1.1.地質(zhì)方面的數(shù)據(jù)地質(zhì)方面的數(shù)據(jù) 巖性剖面及缺點(diǎn)提示；巖性剖面及缺點(diǎn)提示； 地層孔隙壓力剖面；地層孔隙壓力剖面； 地層破裂壓力剖面。地層破裂壓力剖面。2.2.工程類數(shù)據(jù)工程類數(shù)據(jù) 抽吸壓力與激動(dòng)壓力允許值；抽吸壓力與激動(dòng)壓力允許值； 地層壓裂平安增值；地層壓裂平安增值； 井涌條件；井涌條件； 壓差允許值。壓差允許值。四四. .套管與井眼尺寸的選擇與配合套管與井眼尺寸的選擇與配合 消費(fèi)套管的尺寸應(yīng)滿足采

8、油的要求；消費(fèi)套管的尺寸應(yīng)滿足采油的要求；據(jù)產(chǎn)能、油管大小、增產(chǎn)措施以及井下作據(jù)產(chǎn)能、油管大小、增產(chǎn)措施以及井下作業(yè)等要求。業(yè)等要求。 對(duì)于探井，要思索設(shè)計(jì)原井深能否需求對(duì)于探井，要思索設(shè)計(jì)原井深能否需求加深；加深；實(shí)踐地與層原地質(zhì)預(yù)告有能夠存在差別，實(shí)踐地與層原地質(zhì)預(yù)告有能夠存在差別，能否留可添加中間套管層次的余地。能否留可添加中間套管層次的余地。 要思索到工藝技術(shù)程度以及管材、鉆頭要思索到工藝技術(shù)程度以及管材、鉆頭等的庫(kù)存情況。等的庫(kù)存情況。地質(zhì)復(fù)雜情況、取巖心尺寸要求、井眼曲地質(zhì)復(fù)雜情況、取巖心尺寸要求、井眼曲率等。率等。一、套管規(guī)范簡(jiǎn)介一、套管規(guī)范簡(jiǎn)介套管遭到各種類型外力作用，須具有一

9、定強(qiáng)度套管遭到各種類型外力作用，須具有一定強(qiáng)度。外載大小、類型不同，所需的強(qiáng)度要求也不同外載大小、類型不同，所需的強(qiáng)度要求也不同，須有一系列不同尺寸、不同強(qiáng)度的套管。即，須有一系列不同尺寸、不同強(qiáng)度的套管。即套管系列。套管系列。對(duì)所用的套管系列作一個(gè)一致規(guī)定，叫套管規(guī)對(duì)所用的套管系列作一個(gè)一致規(guī)定，叫套管規(guī)范。規(guī)定了套管消費(fèi)的尺寸、鋼級(jí)、壁厚、銜范。規(guī)定了套管消費(fèi)的尺寸、鋼級(jí)、壁厚、銜接方式等。接方式等。目前普通運(yùn)用的美國(guó)目前普通運(yùn)用的美國(guó)APIAPI套管規(guī)范。其規(guī)定的有套管規(guī)范。其規(guī)定的有關(guān)性能主要有。關(guān)性能主要有。1 1、尺寸系列又叫名義外徑或公稱直徑、尺寸系列又叫名義外徑或公稱直徑41/

10、241/2，5 5，51/251/2，65/865/8，7 7，75/875/8， 85/885/8，95/895/8，103/4103/4，113/4113/4，1616, , 285/8 285/8，2020，3030.2 2、鋼級(jí)系列、鋼級(jí)系列APIAPI鋼級(jí)有鋼級(jí)有1010種：種：H,J,K,N,C,L,P,Q,X.H,J,K,N,C,L,P,Q,X.非規(guī)范的鋼級(jí)，也較廣泛運(yùn)用，如非規(guī)范的鋼級(jí)，也較廣泛運(yùn)用，如NKK,S,SS,VNKK,S,SS,V等。等。APIAPI規(guī)定鋼級(jí)代號(hào)后面的數(shù)字乘以規(guī)定鋼級(jí)代號(hào)后面的數(shù)字乘以1000 1000 psi(6894.8Pa)psi(6894.8

11、Pa)即為該鋼材的最小屈服強(qiáng)度即為該鋼材的最小屈服強(qiáng)度。如如: :N-80 N-80 80 801000psi1000psi但也有個(gè)別例外但也有個(gè)別例外: :S-80 S-80 55Kpsi 55KpsiSS-95 SS-95 80Kpsi 80Kpsi3 3、套管螺紋類型與螺紋銜接、套管螺紋類型與螺紋銜接APIAPI規(guī)范螺紋類型：規(guī)范螺紋類型：短園螺紋，短園螺紋，STC, CSG, C1STC, CSG, C1長(zhǎng)園螺紋，長(zhǎng)園螺紋，LTC,LTC,LCSG, C2LCSG, C2梯型螺紋，梯型螺紋，BTC,BTC,BCSG, C33BCSG, C33直連型螺紋，直連型螺紋，XL, XCSG,

12、C11XXL, XCSG, C11X與螺紋類型相對(duì)應(yīng)的螺紋銜接也有四種。與螺紋類型相對(duì)應(yīng)的螺紋銜接也有四種。 螺紋銜接指套管本體與結(jié)箍之間的銜接螺紋銜接指套管本體與結(jié)箍之間的銜接。 另有一些非規(guī)范螺紋由廠家定義。另有一些非規(guī)范螺紋由廠家定義。如何選用這些套管，選擇原那么：如何選用這些套管，選擇原那么：外載外載平安系數(shù)平安系數(shù) 套管強(qiáng)度套管強(qiáng)度二、套管外載分析與套管強(qiáng)度計(jì)算二、套管外載分析與套管強(qiáng)度計(jì)算一載荷分類與特點(diǎn)一載荷分類與特點(diǎn)1 1 靜載靜載特點(diǎn)：長(zhǎng)期作用、結(jié)協(xié)作用在套管上。特點(diǎn)：長(zhǎng)期作用、結(jié)協(xié)作用在套管上。類型：類型：軸向拉力軸向拉力徑向外擠壓力徑向外擠壓力徑向內(nèi)壓力徑向內(nèi)壓力彎曲附加

13、拉力彎曲附加拉力溫差應(yīng)力溫差應(yīng)力(1)(1)軸向拉力：軸向拉力：T T 自重：自重：W W 浮力：浮力：F F T = W - F T = W - F(2)(2)徑向外擠壓力：徑向外擠壓力：管外液柱壓力管外液柱壓力P1P1地層擠壓地層擠壓P2P2環(huán)空加壓環(huán)空加壓P3P3(3)(3)徑向內(nèi)壓力：徑向內(nèi)壓力：管內(nèi)流體壓力管內(nèi)流體壓力壓裂作業(yè)等壓力壓裂作業(yè)等壓力2 2 動(dòng)載動(dòng)載特點(diǎn)：瞬時(shí)地、單一地作用在套管上特點(diǎn)：瞬時(shí)地、單一地作用在套管上。起下鉆時(shí)速度變化產(chǎn)生的動(dòng)載起下鉆時(shí)速度變化產(chǎn)生的動(dòng)載阻、卡套管時(shí)提拉動(dòng)載阻、卡套管時(shí)提拉動(dòng)載摩擦動(dòng)載摩擦動(dòng)載碰壓動(dòng)載碰壓動(dòng)載密度差產(chǎn)生的附加拉力密度差產(chǎn)生的附加

14、拉力套管柱在井下所受的套管柱在井下所受的主要外力有哪些？主要外力有哪些？作用在套管上作用在套管上的主要載荷是：的主要載荷是：軸向拉力軸向拉力 Tb= W - FTb= W - F外擠壓力外擠壓力 PcPc內(nèi)壓力內(nèi)壓力 PiPi二軸向拉力與套管抗拉強(qiáng)度二軸向拉力與套管抗拉強(qiáng)度1 1、軸向拉力計(jì)算、軸向拉力計(jì)算1.11.1套管自重產(chǎn)生的軸向拉力套管自重產(chǎn)生的軸向拉力 浮力對(duì)軸向載荷有減小作用，因此，設(shè)計(jì)浮力對(duì)軸向載荷有減小作用，因此，設(shè)計(jì)時(shí)思索與不思索浮力時(shí)的選用的平安系數(shù)應(yīng)有時(shí)思索與不思索浮力時(shí)的選用的平安系數(shù)應(yīng)有一定區(qū)別。一定區(qū)別。(1)(1) 不思索浮力時(shí)套管自重拉力不思索浮力時(shí)套管自重拉力

15、分布規(guī)律：在套管柱上由下向上逐漸分布規(guī)律：在套管柱上由下向上逐漸增大。增大。最大值位置：井口處。最大值位置：井口處。計(jì)算公式：計(jì)算公式：1000/qLTbT 井口處套管軸向拉力, KNq 單位長(zhǎng)度套管的分量，N/mL 套管長(zhǎng)度，m(2) (2) 思索浮力時(shí)套管自重拉力思索浮力時(shí)套管自重拉力 浮力思索方法：浮力思索方法： 浮力系數(shù)法，臺(tái)階力法浮力系數(shù)法，臺(tái)階力法( (按集按集中力思索中力思索) )計(jì)算式計(jì)算式( (浮力系數(shù)法浮力系數(shù)法 ) )：Tb套管在鉆井液中的分量，KNBF 浮力系數(shù)3310101LqBqLTFsmb在空氣中在空氣中在鉆井液中在鉆井液中Tb1.21.2 彎曲附加拉力彎曲附加拉

16、力 假設(shè)井眼存在較大的假設(shè)井眼存在較大的井斜變化或狗腿度時(shí)，井斜變化或狗腿度時(shí)，由于套管彎曲效應(yīng)的影由于套管彎曲效應(yīng)的影響將增大套管的拉力負(fù)響將增大套管的拉力負(fù)荷，特別是在接近絲扣荷，特別是在接近絲扣嚙合處，易構(gòu)成裂痕損嚙合處，易構(gòu)成裂痕損壞，由于壞，由于APIAPI套管的銜接套管的銜接強(qiáng)度沒有思索彎曲應(yīng)力強(qiáng)度沒有思索彎曲應(yīng)力，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從套管，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從套管的銜接強(qiáng)度中扣除彎曲的銜接強(qiáng)度中扣除彎曲效應(yīng)的影響，其計(jì)算公效應(yīng)的影響，其計(jì)算公式見有關(guān)資料。式見有關(guān)資料。1.3 1.3 其它附加拉力其它附加拉力 在普通的套管設(shè)計(jì)中，沒有詳細(xì)思在普通的套管設(shè)計(jì)中，沒有詳細(xì)思索附加拉力，而是經(jīng)過平

17、安系數(shù)的選索附加拉力，而是經(jīng)過平安系數(shù)的選用，將它們包括在內(nèi)。用，將它們包括在內(nèi)。2 2 軸向拉力作用下的套管強(qiáng)度軸向拉力作用下的套管強(qiáng)度( (抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度2.12.1 軸向拉力作用下套管的失效方式軸向拉力作用下套管的失效方式(1)(1) 絲扣接箍滑脫絲扣接箍滑脫(2)(2) 絲扣斷裂絲扣斷裂(3)(3) 管體斷裂管體斷裂(4)(4) 氫脆氫脆2.22.2 套管抗拉強(qiáng)度的選用套管抗拉強(qiáng)度的選用抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度minmin絲扣部分抗拉強(qiáng)度，管體抗絲扣部分抗拉強(qiáng)度，管體抗拉強(qiáng)度拉強(qiáng)度 三三 外擠壓力與套管抗擠強(qiáng)度外擠壓力與套管抗擠強(qiáng)度1 1 外擠壓力計(jì)算外擠壓力計(jì)算1.11.1外擠壓力的計(jì)算外

18、擠壓力的計(jì)算思索方法：管內(nèi)按全掏空的思索方法：管內(nèi)按全掏空的 最危險(xiǎn)形狀思索。最危險(xiǎn)形狀思索。計(jì)算方法：計(jì)算方法：HPme00981. 0Pe外擠壓力，MPaH 計(jì)算點(diǎn)深度，mm 管外泥漿(或鹽水)密度，g/cm3外擠力分布：沿井深添加，最大在井底。外擠力分布：沿井深添加，最大在井底。闡明：闡明：a.a.水泥環(huán)有一定的承載才干，實(shí)踐的外擠水泥環(huán)有一定的承載才干，實(shí)踐的外擠力在水泥面以下要小得多，可分段思索力在水泥面以下要小得多，可分段思索；b.b.在有易流動(dòng)塑性地層的情況下如鹽巖在有易流動(dòng)塑性地層的情況下如鹽巖層、泥鹽層，套管所受的外擠力應(yīng)按層、泥鹽層，套管所受的外擠力應(yīng)按上覆巖層的壓力梯度計(jì)

19、算；上覆巖層的壓力梯度計(jì)算；c.c.在很多井中，并不能夠發(fā)生全掏空的外在很多井中，并不能夠發(fā)生全掏空的外擠形狀，故按上面方法計(jì)算出的外擠力擠形狀，故按上面方法計(jì)算出的外擠力偏大，這樣便能夠呵斥選擇套管的浪費(fèi)偏大，這樣便能夠呵斥選擇套管的浪費(fèi)?，F(xiàn)行的方法是：根據(jù)各層套管詳細(xì)能?，F(xiàn)行的方法是：根據(jù)各層套管詳細(xì)能夠出現(xiàn)的最大工況，按有效載荷計(jì)算。夠出現(xiàn)的最大工況，按有效載荷計(jì)算。1.21.2 有效外擠壓力計(jì)算有效外擠壓力計(jì)算計(jì)算方法：計(jì)算方法：Pe=Pc- PiPe=Pc- Pi 其中其中PiPi的計(jì)算方法不的計(jì)算方法不同，也使得同，也使得PePe有多種算有多種算法。法。2 2 套管的抗擠強(qiáng)度單一外

20、力作用套管的抗擠強(qiáng)度單一外力作用2.12.1 套管在外擠力下的失效方式套管在外擠力下的失效方式套管徑厚比的范圍不同，套管破壞的套管徑厚比的范圍不同，套管破壞的方式也有所不同，其變化類似于受壓直方式也有所不同，其變化類似于受壓直桿件的破壞。桿件的破壞。細(xì)長(zhǎng)桿壓彎失穩(wěn)細(xì)長(zhǎng)桿壓彎失穩(wěn)短粗桿塑性變形破壞短粗桿塑性變形破壞套管按徑厚比分類為：厚壁：D/t 10中厚壁：10 30 D 套管直徑； t 套管壁厚。套管失效方式：主要是失穩(wěn)破壞，而不是強(qiáng)度破壞。失穩(wěn)后的套管被擠扁或破裂。2.2 2.2 套管抗擠強(qiáng)度計(jì)算套管抗擠強(qiáng)度計(jì)算 APIAPI根據(jù)上面套管的不同失效方式，給出了一套根據(jù)上面套管的不同失效方式

21、，給出了一套抗擠強(qiáng)度計(jì)算公式，即：抗擠強(qiáng)度計(jì)算公式，即：最小屈服抗擠強(qiáng)度最小屈服抗擠強(qiáng)度最小塑性抗擠強(qiáng)度最小塑性抗擠強(qiáng)度最小塑彈性抗擠強(qiáng)度最小塑彈性抗擠強(qiáng)度最小彈性抗擠強(qiáng)度最小彈性抗擠強(qiáng)度詳細(xì)公式見有關(guān)教材。詳細(xì)公式見有關(guān)教材。3 3 套管在多向載荷作用下的強(qiáng)度變化與計(jì)算套管在多向載荷作用下的強(qiáng)度變化與計(jì)算3.13.1 套管雙軸應(yīng)力橢圓套管雙軸應(yīng)力橢圓a.a. 方程建立方程建立 由資料力學(xué)實(shí)際可知，套管在外載作用下由資料力學(xué)實(shí)際可知，套管在外載作用下，其單元體上受三個(gè)正應(yīng)力作用，其單元體上受三個(gè)正應(yīng)力作用，z軸向應(yīng)力t周向應(yīng)力r徑向應(yīng)力ztr這三個(gè)應(yīng)力共同作用時(shí)合成應(yīng)力為這三個(gè)應(yīng)力共同作用時(shí)合

22、成應(yīng)力為MisesMises方程：方程：22221zrrttzc根據(jù)第四強(qiáng)度實(shí)際，可得套管在多向應(yīng)力下的強(qiáng)度條件為：根據(jù)第四強(qiáng)度實(shí)際，可得套管在多向應(yīng)力下的強(qiáng)度條件為：c c s s其平衡方程有：其平衡方程有：22222szrrttz在這三個(gè)應(yīng)力中，在這三個(gè)應(yīng)力中，r r t,t,故在上面方程中忽略其影響后故在上面方程中忽略其影響后可得出方程：可得出方程：122ststszsz 式中，z/s和t/s分別表示軸向應(yīng)力和周向應(yīng)力在屈服應(yīng)力中占的比例。b.b.方程意義方程意義反映反映z z 、t t與與s s之關(guān)系，表示套管所受多向之關(guān)系，表示套管所受多向載荷時(shí)，套管內(nèi)軸向應(yīng)力與周向應(yīng)力的關(guān)系。載荷

23、時(shí)，套管內(nèi)軸向應(yīng)力與周向應(yīng)力的關(guān)系。t /sz/ s3.23.2軸向拉力作用下套管抗擠強(qiáng)度的計(jì)算軸向拉力作用下套管抗擠強(qiáng)度的計(jì)算a.a. 計(jì)算公式計(jì)算公式ATbz10ATss10tdPccct2tdPccs2csbsbcsccPKTTTTPPP214312b. b. 計(jì)算計(jì)算K K直接由直接由Tb/TsTb/Ts計(jì)算計(jì)算K K查表求查表求K K法法四四 內(nèi)壓力與套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度內(nèi)壓力與套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度1 1 內(nèi)壓力計(jì)算內(nèi)壓力計(jì)算思索形狀：內(nèi)壓力最大普通為井噴關(guān)井思索形狀：內(nèi)壓力最大普通為井噴關(guān)井后或酸化壓裂時(shí)。后或酸化壓裂時(shí)。內(nèi)壓分布：以井口為最大內(nèi)壓分布：以井口為最大( (無外擠壓力無外擠壓力)

24、 )。計(jì)算方法：計(jì)算方法：按井口封鎖，全井充溢天然氣計(jì)算：按井口封鎖，全井充溢天然氣計(jì)算：井口壓力井口壓力PsPs為：為：LGbePPs410115. 1Pb地層壓力以井口安裝的許用最高壓力作為井口壓力以有效內(nèi)壓力計(jì)算有效內(nèi)壓力有效內(nèi)壓力有效內(nèi)壓力井口壓力管內(nèi)壓力管外壓力有效內(nèi)壓力井口壓力管內(nèi)壓力管外壓力2 2 套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度2.12.1套管在內(nèi)壓作用下的失效方式套管在內(nèi)壓作用下的失效方式套管在內(nèi)壓力下的破壞普通屬于強(qiáng)度破壞。套管在內(nèi)壓力下的破壞普通屬于強(qiáng)度破壞。2.22.2抗內(nèi)壓強(qiáng)度的計(jì)算抗內(nèi)壓強(qiáng)度的計(jì)算 套管管體和接箍處的抗內(nèi)壓強(qiáng)度能夠不一致，套管管體和接箍處的抗內(nèi)壓強(qiáng)度

25、能夠不一致，故需同時(shí)計(jì)算套管管體與絲扣處的抗內(nèi)壓強(qiáng)度。故需同時(shí)計(jì)算套管管體與絲扣處的抗內(nèi)壓強(qiáng)度。公式：公式：csidtP2875. 0WdWPsi1薄壁圓筒實(shí)際0.875允許套管壁厚12.5%的變化W接箍直徑d1管末端的接箍扣根直徑三、套管柱設(shè)計(jì)方法三、套管柱設(shè)計(jì)方法( (一一) )設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)原理套管柱設(shè)計(jì)，實(shí)踐上就是怎樣選擇套管，套管柱設(shè)計(jì)，實(shí)踐上就是怎樣選擇套管，使其能滿足井下各種外載形狀的方法。使其能滿足井下各種外載形狀的方法。1.1.選擇根據(jù)選擇根據(jù)外載外載平安系數(shù)平安系數(shù) 套管可用強(qiáng)度套管可用強(qiáng)度選擇原那么：選擇原那么：應(yīng)能滿足鉆井、開發(fā)和產(chǎn)層改造的工藝應(yīng)能滿足鉆井、開發(fā)和產(chǎn)層改造

26、的工藝要求，能滿足各種條件下各種作業(yè)情況要求，能滿足各種條件下各種作業(yè)情況以及地層的要求；以及地層的要求；思索一定的平安貯藏；思索一定的平安貯藏；經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性。工程上對(duì)選擇套管的有關(guān)限制：工程上對(duì)選擇套管的有關(guān)限制： 在要求抗腐蝕的條件下，應(yīng)先選用在要求抗腐蝕的條件下，應(yīng)先選用抗硫套管或高一鋼級(jí)的套管；抗硫套管或高一鋼級(jí)的套管； 套管段數(shù)和種類的數(shù)量不應(yīng)太多，套管段數(shù)和種類的數(shù)量不應(yīng)太多，普通應(yīng)小于普通應(yīng)小于4 45 5段；段； 井口一根套管應(yīng)為全井最大壁厚；井口一根套管應(yīng)為全井最大壁厚； 對(duì)復(fù)雜井要計(jì)算井口的瞬時(shí)最大載對(duì)復(fù)雜井要計(jì)算井口的瞬時(shí)最大載荷。荷。2 2 選擇步驟選擇步驟a.a.確

27、定套管在井下能夠遇到的最大外載情況；確定套管在井下能夠遇到的最大外載情況；b.b.確定運(yùn)用的平安系數(shù)范圍：確定運(yùn)用的平安系數(shù)范圍： 根據(jù)套管強(qiáng)度的計(jì)算方法和室內(nèi)套管強(qiáng)度根據(jù)套管強(qiáng)度的計(jì)算方法和室內(nèi)套管強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，井下套管受力形狀的思索以及運(yùn)用的的實(shí)驗(yàn)，井下套管受力形狀的思索以及運(yùn)用的套管設(shè)計(jì)方法等要素，確定一個(gè)可用的平安系套管設(shè)計(jì)方法等要素，確定一個(gè)可用的平安系數(shù)范圍數(shù)范圍. .抗擠：抗擠：1.00-1.501.00-1.50，普通為，普通為1.00-1.1251.00-1.125抗拉：抗拉：1.60-2.001.60-2.00，普通為，普通為1.8-1.91.8-1.9抗內(nèi)壓：抗內(nèi)壓：1.0

28、0-1.75,1.00-1.75,普通為普通為1.10-1.33,1.10-1.33,常用常用1.101.10c.c.計(jì)算出不同井深下套管所需的各種強(qiáng)計(jì)算出不同井深下套管所需的各種強(qiáng)度，從現(xiàn)有套管中選擇出滿足這些要度，從現(xiàn)有套管中選擇出滿足這些要求的套管；求的套管；d.d.對(duì)所選套管進(jìn)展校核和調(diào)整對(duì)所選套管進(jìn)展校核和調(diào)整3 3 等平安系數(shù)設(shè)計(jì)法等平安系數(shù)設(shè)計(jì)法3.13.1 設(shè)計(jì)原那么設(shè)計(jì)原那么 即要求所設(shè)計(jì)的各段套管的最小平安即要求所設(shè)計(jì)的各段套管的最小平安系數(shù)應(yīng)等于規(guī)定的平安系數(shù)值。系數(shù)應(yīng)等于規(guī)定的平安系數(shù)值。實(shí)踐平安系數(shù)套管強(qiáng)度實(shí)踐平安系數(shù)套管強(qiáng)度/ /計(jì)算外載計(jì)算外載3.23.2 設(shè)計(jì)思

29、索的外載形狀設(shè)計(jì)思索的外載形狀軸向力：軸向力： 思索浮力作用下的套管自重彎曲思索浮力作用下的套管自重彎曲段加彎曲應(yīng)力段加彎曲應(yīng)力外擠力：外擠力： 管內(nèi)全掏空時(shí)的最危險(xiǎn)形狀，有特管內(nèi)全掏空時(shí)的最危險(xiǎn)形狀，有特殊地層段單獨(dú)按上覆巖層壓力殊地層段單獨(dú)按上覆巖層壓力梯度梯度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)壓力：內(nèi)壓力： 以有效內(nèi)壓力思索以有效內(nèi)壓力思索3.3 設(shè)計(jì)順序：外載特點(diǎn):井底位置主要受外擠壓力作用最大；在井口部位主要受拉力與內(nèi)壓力作用較大。設(shè)計(jì)順序:自下而上，先抗擠后抗拉自下而上，先抗擠后抗拉3.43.4 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：確定設(shè)計(jì)條件：平安系數(shù)、外載計(jì)算方式確定設(shè)計(jì)條件：平安系數(shù)、外載計(jì)算方式按內(nèi)壓挑選套管按內(nèi)

30、壓挑選套管求井底外擠力，選第一段套管求井底外擠力，選第一段套管選第二段套管，計(jì)算其可下深度選第二段套管，計(jì)算其可下深度計(jì)算第一段套管長(zhǎng)度和有關(guān)平安系數(shù)計(jì)算第一段套管長(zhǎng)度和有關(guān)平安系數(shù)選第三段套管選第三段套管選套管，按套管抗拉強(qiáng)度計(jì)算其可下深度選套管，按套管抗拉強(qiáng)度計(jì)算其可下深度留意：抗擠應(yīng)按雙軸應(yīng)力進(jìn)展計(jì)算留意：抗擠應(yīng)按雙軸應(yīng)力進(jìn)展計(jì)算水泥與水混合配成的水泥漿，注入到套管與井眼的環(huán)空中，經(jīng)一定時(shí)間的凝結(jié)和硬化封固環(huán)形空間。固井質(zhì)量的根本要求之一，是要有可靠的密封性。這便要求運(yùn)用的水泥在強(qiáng)度等性能方面均具備較高的目的。而影響油井水泥這些性能的要素與它內(nèi)部的礦物成分的含量是親密相關(guān)的。一、油井水泥

31、組成與水化凝結(jié)過程一、油井水泥組成與水化凝結(jié)過程 1 1 油井水泥的主要礦物成分油井水泥的主要礦物成分硅酸三鈣：硅酸三鈣：3CaO3CaOSiO2SiO2 簡(jiǎn)寫：簡(jiǎn)寫：C3SC3S硅酸二鈣：硅酸二鈣：2CaO2CaOSiO2SiO2 簡(jiǎn)寫：簡(jiǎn)寫：C2SC2S鋁酸三鈣：鋁酸三鈣：3CaO3CaOAl2O3Al2O3 簡(jiǎn)寫：簡(jiǎn)寫：C3AC3A鐵鋁酸四鈣：鐵鋁酸四鈣：4CaO4CaOAl2O3Al2O3Fe2O3Fe2O3簡(jiǎn)簡(jiǎn)寫：寫：C4AFC4AF這四種礦物成分占總量的這四種礦物成分占總量的8787以上，各以上，各種組分在水泥的水化過程中有不同的特性種組分在水泥的水化過程中有不同的特性。故組成水泥

32、的各種組分的比例不同，其。故組成水泥的各種組分的比例不同，其水泥的性能也有所不同，即不同類型的水水泥的性能也有所不同，即不同類型的水泥。泥。2 2 礦物成分對(duì)水泥性能的影響礦物成分對(duì)水泥性能的影響(1)(1)硅酸三鈣：在普通硅酸鹽水泥中含硅酸三鈣：在普通硅酸鹽水泥中含量最高，是水泥產(chǎn)生強(qiáng)度的主要化合量最高，是水泥產(chǎn)生強(qiáng)度的主要化合物。物。 水化反響速度快，早期強(qiáng)度開水化反響速度快，早期強(qiáng)度開展快、最終強(qiáng)度大。展快、最終強(qiáng)度大。(2)(2)硅酸二鈣：水化反響慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)硅酸二鈣：水化反響慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)逐漸增大水泥石的慢，能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)逐漸增大水泥石的強(qiáng)度。強(qiáng)度。(3)(3)鋁酸三鈣：

33、是促進(jìn)水泥快速水化的化合鋁酸三鈣：是促進(jìn)水泥快速水化的化合物，是決議水泥初凝和稠化時(shí)間的主要要物，是決議水泥初凝和稠化時(shí)間的主要要素。對(duì)水泥漿的流動(dòng)性有顯著影響，并對(duì)素。對(duì)水泥漿的流動(dòng)性有顯著影響，并對(duì)硫酸鹽的侵蝕非常敏感，因此，高抗硫酸硫酸鹽的侵蝕非常敏感，因此，高抗硫酸鹽水泥必需控制其含量鹽水泥必需控制其含量3%3%或更低?；蚋汀?4)(4)鐵鋁酸四鈣：水化速度僅次于鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣：水化速度僅次于鋁酸三鈣，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，但早期強(qiáng)度與最終強(qiáng)，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，但早期強(qiáng)度與最終強(qiáng)度差別不大，且強(qiáng)度的絕對(duì)值不大，對(duì)水度差別不大，且強(qiáng)度的絕對(duì)值不大，對(duì)水泥強(qiáng)度奉獻(xiàn)很小，含量過大可使強(qiáng)度過早泥

34、強(qiáng)度奉獻(xiàn)很小，含量過大可使強(qiáng)度過早減退。減退。 C3AC3A和和C4AFC4AF的生成，主要是為降低水泥消的生成，主要是為降低水泥消費(fèi)的燒結(jié)溫度，參與了費(fèi)的燒結(jié)溫度，參與了Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3。凝結(jié)硬化時(shí)間凝結(jié)硬化時(shí)間C2SC3SC3AC4AF水水泥泥石石強(qiáng)強(qiáng)度度(4)(4)礦物成分對(duì)強(qiáng)度的影響礦物成分對(duì)強(qiáng)度的影響經(jīng)過調(diào)理水泥礦物成分的含量，便可獲得各種適用于不同要求的油井水泥，如：性能要求實(shí)現(xiàn)方法高的早期強(qiáng)度 添加C3A、C3S含量、細(xì)磨緩凝性能好 控制C3A、C2S含量、粗磨低水化熱 限制C3A、C3S含量高抗硫才干 限制C3A3，C3A+2C4AF24油井水泥的類型

35、油井水泥的類型(1)API(1)API規(guī)范規(guī)范 A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G、H H、J J九個(gè)級(jí)別。九個(gè)級(jí)別。其中，其中，G G、H H兩級(jí)為根本水泥。即可經(jīng)過參與兩級(jí)為根本水泥。即可經(jīng)過參與外加劑和外加劑和/ /或外摻料到達(dá)其它類型的特性，或外摻料到達(dá)其它類型的特性，J J級(jí)水泥目前已有逐漸被取消的趨勢(shì)。級(jí)水泥目前已有逐漸被取消的趨勢(shì)。(2)(2)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范 按按APIAPI規(guī)范，目前主要有規(guī)范，目前主要有G G、H H級(jí)。級(jí)。J J級(jí)質(zhì)量級(jí)質(zhì)量控制規(guī)范不嚴(yán)，實(shí)踐質(zhì)量不穩(wěn)定?？刂埔?guī)范不嚴(yán)，實(shí)踐質(zhì)量不穩(wěn)定。(3)(3)原國(guó)產(chǎn)規(guī)范原國(guó)產(chǎn)規(guī)范 4545、7

36、575、9595、120120。已不運(yùn)用。已不運(yùn)用3 3 水泥的凝結(jié)與硬化水泥的凝結(jié)與硬化(1)(1)水化反響水化反響水泥礦物與水混合后，發(fā)生水化反響水泥礦物與水混合后，發(fā)生水化反響，生成各種水化產(chǎn)物。水泥漿將逐漸由，生成各種水化產(chǎn)物。水泥漿將逐漸由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，這個(gè)過程叫水泥的凝液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，這個(gè)過程叫水泥的凝結(jié)與硬化過程。結(jié)與硬化過程。水泥的水化反響：水泥的水化反響：a.a. C3AC3A的水化反響的水化反響b.b. C3S,C2S,C3S,C2S,及及C4AFC4AF的水化反響的水化反響c.c. 水化的水化的C3AC3A和二水石膏的水化反響和二水石膏的水化反響隨著水化的不斷進(jìn)展，水泥

37、漿中的硅酸鹽隨著水化的不斷進(jìn)展，水泥漿中的硅酸鹽水化合物，鋁酸鹽水化合物、鐵鋁酸鹽水化水化合物，鋁酸鹽水化合物、鐵鋁酸鹽水化物等在容液中的濃度不斷添加，逐漸使微小物等在容液中的濃度不斷添加，逐漸使微小晶體構(gòu)成凝聚構(gòu)造，從而促成水泥的凝結(jié)和晶體構(gòu)成凝聚構(gòu)造，從而促成水泥的凝結(jié)和硬化。硬化。 (2)(2)水泥的凝結(jié)與硬化水泥的凝結(jié)與硬化“凝聚結(jié)晶實(shí)際根本思想凝聚結(jié)晶實(shí)際根本思想以為水泥在凝結(jié)和硬化過程要構(gòu)成兩種以為水泥在凝結(jié)和硬化過程要構(gòu)成兩種不同類型的三維空間網(wǎng)，即凝聚網(wǎng)和結(jié)晶不同類型的三維空間網(wǎng)，即凝聚網(wǎng)和結(jié)晶網(wǎng)。由于凝聚結(jié)晶網(wǎng)的不斷加強(qiáng)，最后網(wǎng)。由于凝聚結(jié)晶網(wǎng)的不斷加強(qiáng)，最后構(gòu)成水泥的硬化。

38、構(gòu)成水泥的硬化。a.凝結(jié)過程水化由顆粒外表深化 膠態(tài)粒子增多 晶體開場(chǎng)結(jié)合 凝聚網(wǎng)。b.硬化過程水化深化 晶體析出 相互結(jié)合 結(jié)晶網(wǎng) 硬化成微晶構(gòu)造。二、油井水泥及水泥漿的物理性能二、油井水泥及水泥漿的物理性能1 概念：描畫水泥或水泥漿特性的有關(guān)參量。2 規(guī)范：API規(guī)范、國(guó)家規(guī)范、原國(guó)家規(guī)范。水泥的性能水泥的性能 自在水自在水 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 安定性安定性 細(xì)度細(xì)度 稠化時(shí)間稠化時(shí)間水泥漿的性能水泥漿的性能 (現(xiàn)行現(xiàn)行)國(guó)家和國(guó)家和API規(guī)范規(guī)范 密度密度 自在水自在水(析水析水) 濾失量濾失量(失水失水) 稠化時(shí)間稠化時(shí)間 流變性能流變性能 水泥石抗壓強(qiáng)度水泥石抗壓強(qiáng)度 水泥石浸透率水泥

39、石浸透率3 3 水泥及水泥漿的性能水泥及水泥漿的性能描畫性能的參數(shù)描畫性能的參數(shù)水泥漿的性能水泥漿的性能 (原原)國(guó)家規(guī)范國(guó)家規(guī)范 密度密度 流動(dòng)度流動(dòng)度 凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間 水泥石抗折強(qiáng)水泥石抗折強(qiáng)度度(1)(1)密度密度ss：?jiǎn)挝惑w積水泥漿的質(zhì)量，：?jiǎn)挝惑w積水泥漿的質(zhì)量，g/cm3g/cm3。 根本要求：注水泥過程中，既要壓穩(wěn)地層不發(fā)生流體的侵入根本要求：注水泥過程中，既要壓穩(wěn)地層不發(fā)生流體的侵入，也不壓裂地層呵斥井漏。，也不壓裂地層呵斥井漏。(2)(2)稠化時(shí)間稠化時(shí)間TtTt：在指定溫度和壓力條件下，自水泥與水混合開：在指定溫度和壓力條件下，自水泥與水混合開場(chǎng)至配成的水泥漿的稠度值到達(dá)場(chǎng)

40、至配成的水泥漿的稠度值到達(dá)100BC100BC所閱歷的時(shí)間，叫該水所閱歷的時(shí)間，叫該水泥漿在此條件下的稠化時(shí)間。泥漿在此條件下的稠化時(shí)間。 根本要求：整個(gè)注水泥過程應(yīng)在稠化時(shí)間以內(nèi)完成，并包含根本要求：整個(gè)注水泥過程應(yīng)在稠化時(shí)間以內(nèi)完成，并包含一定的平安因數(shù)。通常：一定的平安因數(shù)。通常：施工時(shí)間施工時(shí)間 稠化時(shí)間稠化時(shí)間 - 1- 1小時(shí)小時(shí) 3.13.1水泥漿的性能水泥漿的性能(3)(3)濾失量濾失量Q30Q30：水泥漿中的自在水在壓差作用下，經(jīng)過井壁滲：水泥漿中的自在水在壓差作用下，經(jīng)過井壁滲入到地層中的景象叫濾失，濾失的多少叫濾失量，入到地層中的景象叫濾失，濾失的多少叫濾失量，ml/30

41、minml/30min。 根本要求：在保證注水泥施工順利平安的前提下，盡量降低根本要求：在保證注水泥施工順利平安的前提下，盡量降低濾失量。濾失量。( (留意：這與對(duì)鉆井液的要求有區(qū)別留意：這與對(duì)鉆井液的要求有區(qū)別在鉆井平安在鉆井平安和不損害儲(chǔ)層的前提下，可放寬。和不損害儲(chǔ)層的前提下，可放寬。) )(4)(4)自在水自在水( (析水析水) )：在一定條件下，水泥漿靜置一定時(shí)間后分別：在一定條件下，水泥漿靜置一定時(shí)間后分別出的游離水。常用出的游離水。常用250ml250ml量筒滿刻度水泥漿，靜止量筒滿刻度水泥漿，靜止2 2小時(shí)分別小時(shí)分別出的游離水度量，體積出的游離水度量，體積% %。 根本要求：

42、規(guī)定根本要求：規(guī)定G G、H H級(jí)水泥在規(guī)范水灰比下級(jí)水泥在規(guī)范水灰比下 1.4% 1.4%。實(shí)踐工。實(shí)踐工程中，在施工平安的前提下，應(yīng)盡量降低。如，用于大斜度程中，在施工平安的前提下，應(yīng)盡量降低。如，用于大斜度和程度井固井的水泥漿，應(yīng)等于零或近于零。和程度井固井的水泥漿，應(yīng)等于零或近于零。(5)(5)流變性能：描畫水泥漿在外力作用下，產(chǎn)生流動(dòng)的特點(diǎn)的參流變性能：描畫水泥漿在外力作用下，產(chǎn)生流動(dòng)的特點(diǎn)的參數(shù)。常用流變方式參數(shù)有：數(shù)。常用流變方式參數(shù)有：PVPV、YP(YP(賓漢賓漢) )，n n、K(K(冪律冪律) )，YPYP、n n、K(K(赫赫巴巴) )等。等。 根本要求：在保證漿體穩(wěn)定

43、性的前提下，盡量改善。根本要求：在保證漿體穩(wěn)定性的前提下，盡量改善。(6)(6)抗壓強(qiáng)度：在一定溫度、壓力條件下，水泥漿在一定時(shí)間內(nèi)抗壓強(qiáng)度：在一定溫度、壓力條件下，水泥漿在一定時(shí)間內(nèi)凝結(jié)硬化構(gòu)成的水泥石抵抗壓力破壞的才干，凝結(jié)硬化構(gòu)成的水泥石抵抗壓力破壞的才干，MPaMPa。 根本要求：支撐和懸掛套管的一部分分量；接受繼續(xù)鉆井的根本要求：支撐和懸掛套管的一部分分量；接受繼續(xù)鉆井的沖擊載荷或油氣層改造的壓力。普通要求在井底靜止溫度下沖擊載荷或油氣層改造的壓力。普通要求在井底靜止溫度下4848小時(shí)的值小時(shí)的值 14MPa 14MPa。(7)(7)水泥石浸透率：一定壓力下，水泥石允許流體經(jīng)過的特性

44、叫水泥石浸透率：一定壓力下，水泥石允許流體經(jīng)過的特性叫水泥石的浸透性，其大小叫浸透率，水泥石的浸透性，其大小叫浸透率，m2m2。 根本要求：普通情況下不作要求，用于封固腐蝕性地層應(yīng)盡根本要求：普通情況下不作要求，用于封固腐蝕性地層應(yīng)盡量降低浸透率。量降低浸透率。(8)(8)流動(dòng)度：水泥漿自重作用下攤開流動(dòng)的才干，流動(dòng)度：水泥漿自重作用下攤開流動(dòng)的才干，cm cm 或或mmmm。建。建筑上稱作坍落度。筑上稱作坍落度。 根本要求：在保證水泥漿穩(wěn)定性的前提下，應(yīng)盡量提高水泥根本要求：在保證水泥漿穩(wěn)定性的前提下，應(yīng)盡量提高水泥漿的流動(dòng)才干。實(shí)踐工程中，普通要求流動(dòng)度漿的流動(dòng)才干。實(shí)踐工程中，普通要求流

45、動(dòng)度20cm20cm。(9)(9)凝結(jié)時(shí)間：一定溫度、壓力條件下，自水泥與水混合開場(chǎng)至凝結(jié)時(shí)間：一定溫度、壓力條件下，自水泥與水混合開場(chǎng)至水泥漿失去流動(dòng)性所閱歷的時(shí)間。包括：水泥漿失去流動(dòng)性所閱歷的時(shí)間。包括： 初凝時(shí)間：自配漿開場(chǎng)至水泥漿部分失去塑性所閱歷的時(shí)間初凝時(shí)間：自配漿開場(chǎng)至水泥漿部分失去塑性所閱歷的時(shí)間。 終凝時(shí)間：自配漿開場(chǎng)至水泥漿凝結(jié)硬化能接受一定壓力時(shí)終凝時(shí)間：自配漿開場(chǎng)至水泥漿凝結(jié)硬化能接受一定壓力時(shí)所閱歷的時(shí)間。所閱歷的時(shí)間。 根本要求：整個(gè)注水泥過程應(yīng)在初凝時(shí)間以內(nèi)完成，并包含根本要求：整個(gè)注水泥過程應(yīng)在初凝時(shí)間以內(nèi)完成，并包含一定的平安因數(shù)。普通：一定的平安因數(shù)。普通

46、：施工時(shí)間施工時(shí)間 75% 75%初凝時(shí)間初凝時(shí)間(10)(10)其它：抗折強(qiáng)度、安定性、細(xì)度。其它：抗折強(qiáng)度、安定性、細(xì)度。 抗折強(qiáng)度：在一定溫度、壓力條件下，水泥漿在一定時(shí)間內(nèi)凝抗折強(qiáng)度：在一定溫度、壓力條件下，水泥漿在一定時(shí)間內(nèi)凝結(jié)硬化構(gòu)成的水泥石抵抗剪切破壞的才干，結(jié)硬化構(gòu)成的水泥石抵抗剪切破壞的才干，MPaMPa。 安定性安定性: :水泥石的熱壓膨脹特性，常用線膨脹率表示。要求水泥石的熱壓膨脹特性，常用線膨脹率表示。要求0.8%0.8%。 細(xì)度：水泥灰顆粒的大小，普通不作要求。常用篩于量比外表細(xì)度：水泥灰顆粒的大小，普通不作要求。常用篩于量比外表表示。表示。( (如原國(guó)產(chǎn)如原國(guó)產(chǎn)0.

47、08mm0.08mm方孔方孔15%15%，現(xiàn)行根本水泥，現(xiàn)行根本水泥G G、H H級(jí)不級(jí)不作要求作要求) ) 。4 4 影響水泥漿性能的主要要素影響水泥漿性能的主要要素5 5 水泥性能的調(diào)理水泥性能的調(diào)理油井水泥外加劑油井水泥外加劑調(diào)理水泥漿性能的外加劑可分為：調(diào)理水泥漿性能的外加劑可分為： 三大主劑：降失水劑、分散劑三大主劑：降失水劑、分散劑( (減阻劑減阻劑) )、調(diào)凝劑調(diào)凝劑( (緩凝劑和促凝劑緩凝劑和促凝劑) )。 其它外加劑：早強(qiáng)劑、防竄劑、膨脹劑、其它外加劑：早強(qiáng)劑、防竄劑、膨脹劑、不浸透劑消泡劑、穩(wěn)定劑等。不浸透劑消泡劑、穩(wěn)定劑等。 密度調(diào)理：減輕劑、加重劑。密度調(diào)理：減輕劑、加重劑。三、固井水泥漿的設(shè)計(jì)三、固井水泥漿的設(shè)計(jì)1.1.國(guó)內(nèi)常用水泥外加劑及特性國(guó)內(nèi)常用水泥外加劑及特性2.2.水泥漿設(shè)計(jì)的普通程序水泥漿設(shè)計(jì)的普通程序3.3.根本資料的