1、第二局部固井根底知識第一章根本概念1、什么叫固井？固井是指向井內(nèi)下入一定尺寸的套管串,并在其周圍注以水泥漿,把 套管與井壁緊固起來的工作.2、什么叫擠水泥？是水泥漿在壓力作用下注入井中某一特定位置的施工方法.3、固井后套管試壓的標(biāo)準(zhǔn)是什么？5英寸、5 1/2英寸試壓15MPa, 30分鐘降壓不超過0.5MPa, 7英寸, 9 5/8 英寸分別為 10MPa和 8MPa,30 分鐘不超過 0.5MPa; 10 3/4 13 3/8 英寸不超過6MPa, 30分鐘壓降不超0.5MPa.4、什么叫調(diào)整井？為挽回死油區(qū)的儲量損失,改善斷層遮擋地區(qū)的注水開發(fā)效果以及調(diào) 整平面矛盾嚴(yán)重地段的開發(fā)效果所補(bǔ)鉆

2、井叫調(diào)整井.5、什么叫開發(fā)井？亦屬于生產(chǎn)井的一種,是指在發(fā)現(xiàn)的儲油構(gòu)造上第一批打的生產(chǎn)井.6、什么叫探井？在有儲油氣的構(gòu)造上為探明地下巖層生儲油氣的特征而打的井.7、簡述大慶油田有多少種不同井別的井？有探井、探氣井、資料井、檢查井、觀察井、標(biāo)準(zhǔn)井、生產(chǎn)井、調(diào)整 井、更新井、定向井、泄壓井等.8、什么叫表外儲層？是指儲量公報表以外的儲層即未計算儲量的油層.包括：含油砂巖 和未劃含油砂巖的所有含沒產(chǎn)狀的儲層.9、固井質(zhì)量要求油氣層底界距人工井底不少于多少米？探井不少于多 少米？固井質(zhì)量要求,調(diào)整井、開發(fā)井油、氣層底界距人工井底不少于25米探井不少于15米.10、調(diào)整井小于等于1500米按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)井

3、斜不大于多少度？探井 小于等于3000米按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)井斜不大于多少度？調(diào)整井按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)井斜不大于 3度.探井按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)井斜不大于5度.11、調(diào)整井小于等于1500米井底最大水平位移是多少？探井小 于等于3000米井底最大水平位移是多少？調(diào)整井井底最大水平位移是40米.探井井底最大水平位移80米.12、目前大慶油田常用的固井方法有哪幾種？1常規(guī)固井2雙密度固井變密度固井3雙級注固井4 低密度固井5尾管固井13、目前大慶油田形成幾套固井工藝？1多壓力層系調(diào)整井固井工藝技術(shù).2水平井固井工藝技術(shù).3斜直井固井工藝技術(shù).4小井眼固井工藝技術(shù).5深井及長封井固井工藝技術(shù).6欠平衡固井工藝技術(shù).14、水泥頭

4、是用來完成注水泥作業(yè)的專業(yè)工具,常用的有哪幾種？1簡易水泥頭；2單塞水泥頭；3雙塞水泥頭；4尾管固井水泥 頭.15、5 1/2 '水泥頭銷子直徑為多少毫米？5 1/2水泥頭銷子直徑為24mm.16、常用的套管有哪些規(guī)格？5、5 1/2、7、7 5/8、 8 5/8、 9 5/8、 10 3/4 、12 3/4 、13 3/8 、 20等.17、簡述技術(shù)套管及油層套管的作用？技術(shù)套管是封隔復(fù)雜地層,保證固井順利進(jìn)行,安裝井口裝置,支承 油層套管重量,必要時可當(dāng)油層套管使用.油層套管是封隔油、氣、水層與其它不同壓力的地層,如因保護(hù)套管形成油氣通道,滿足開采和增產(chǎn)舉措的需要.18、常用扶正器

5、的規(guī)格有哪些？5X5 1/4,5 1/2 7 1/2,5 1/2 8 1/2,5 1/2 9 3/4,9 5/8 12 1/4, 13 3/8 17 3/4.19、上膠塞的作用是什么？1在管內(nèi)隔開水泥漿和泥漿或清水；.(2)刮掉管內(nèi)壁上的泥漿和水泥漿混合物.(3)傳遞替泥漿終止信號.(4)進(jìn)行油層套管試壓.20、實際施工時間和稠化時間的關(guān)系？稠化時間所規(guī)定的稠度值一般 取多少BC?實際施工時間再加1個小時或1個半小時即稠化時間,稠化時間所規(guī) 定的稠度值一般取5070BC.21、大慶長垣由北向南包括幾個三級構(gòu)造？自北向南依次為順序為：喇嘛甸、薩爾圖、杏樹崗、高臺子、太平屯、 葡萄花、敖包塔等七個

6、構(gòu)造.22、大慶油田中部含油組合的油層組有哪些？大慶油田共有10個油層組,依次是薩零組、薩一組、薩二組、薩三組、 葡一組、葡二組、高一組、高二組、高三組、高四組.23、大慶油田的標(biāo)準(zhǔn)層是指哪一段,巖性是什么？標(biāo)準(zhǔn)層是指嫩二段底部的一層劣質(zhì)油頁巖.24、大慶油田的斷層屬于哪一類型？主要屬于斷距不大,延伸不太長的正斷層.25、扶正器作用是什么？目前使用類型有幾種？套管能下至預(yù)定井深并促使套管位于井眼中央.目前使用的扶正器類型有弓形扶正器,彈性限位扶正器,剛性扶正器, 旋流扶正器.26、A級水泥使用深度及溫度是多少？A級水泥使用深度范圍01828.8井深,溫度至76.7 Co27、G級水泥使用深度及

7、溫度是多少？G級水泥使用深度范圍02440米井深,溫度至93 Co28、固井后,出現(xiàn)水泥塞的可能原因有哪些？(1)鉆井液性能不好,石粉沉淀,出現(xiàn)假塞現(xiàn)象；(2)套管長度與實際長度不符；(3)浮箍、浮鞋失靈,敞壓時管內(nèi)回流水泥漿；(4)替泥漿時,泥漿中混有水泥漿.29、什么叫水泥漿 失重現(xiàn)象?固井后,水泥漿在凝固過程中由于膠凝和橋堵原因,其液柱壓力降低 的現(xiàn)象稱為水泥漿失重.30、什么叫多級注水泥固井？根據(jù)井下條件,需利用雙級箍實現(xiàn)兩次或?qū)掖巫⑺嗟奶厥夤に嚬叹?方法.31、使用封隔器的作用是什么？(1)密封技術(shù)套管,預(yù)防下部靈敏地層受泥漿和水泥漿污染.(2)預(yù)防高壓層間的相互溝通.(3)可隔離

8、循環(huán)漏失層,減輕水泥對地層的壓力.(4)雙級注水泥時,不必等待一級凝固時即可注入第二級水泥.32、尾管固井有哪些特點？(1)水泥漿稠化時間確實定：從混配水泥漿起至多余水泥漿完全循環(huán) 出井口為止.考慮一定平安系數(shù).(2)對尾管懸掛器及短方鉆桿等工具,要進(jìn)行認(rèn)真全面檢查.(3)下井鉆桿要認(rèn)真通內(nèi)徑.(4)對下井套管內(nèi)徑要用通徑規(guī)檢查.(5)尾管與套管重疊段選150-300米,對尾管掛進(jìn)行懸掛水平校核.(6)對鉆具長度,鉆桿收縮距,要認(rèn)真計算.(7)要進(jìn)行流變學(xué)設(shè)計.(8)在注水泥施工結(jié)束時,要保持回壓、以防管外水泥漿倒返.33. U型管效應(yīng)是怎樣形成的？答：所謂U型管效應(yīng)即固井時套管內(nèi)出現(xiàn)的真空現(xiàn)

9、象,一般這種情況 是由于水泥漿密度大于泥漿密度,由于密度不同在注水泥時造成管內(nèi)外的 靜壓差,當(dāng)管內(nèi)外的靜壓差大到一定值,使這個值足夠克服整個流體的沿 程阻力之和時,管內(nèi)流體便會產(chǎn)生自由落體運動.隨著自由落體運動速度 的增大,泵入的流體不能填滿管內(nèi)便形成一真空段,即發(fā)生了 U型管效應(yīng).34 .生位到井底是如何規(guī)定的？為什么？答：生位到井底這段距離一般約為每 1000米井深為10米,這主要是 為了替泥漿時膠塞刮掉套管內(nèi)壁泥餅存于此而定的, 一般認(rèn)為1000米的管 內(nèi)泥餅約需10米的套管內(nèi)容積.35 .高壓異常地層(憋壓層)會給固井質(zhì)量造成一定的影響,目前常見的憋壓層類型有哪些？答：常見的憋壓層類型

10、有：1透鏡體型2砂巖層尖滅型3滲 透率變化型4斷層遮擋型5套斷型6復(fù)合型7堵水型.36 .易漏井有哪幾種施工工藝技術(shù)？答：主要是應(yīng)用雙級注注水泥工藝技術(shù)、雙密度注水泥工藝技術(shù),施 工時主要是限制水泥密度和泵壓、泵速.37 .固有高壓層的井,主要有何種舉措？答：主要是考慮使用套管外封隔器,使用抗竄的特種水泥和外加劑, 隔離液要適當(dāng)減少,水泥漿密度限制好.38 .流動阻力主要受哪幾種因素影響？答：影響流動阻力的主要因素有：流體的流速、密度和流度參數(shù),以 及流體通過的當(dāng)量直徑等.39 .隔離液的設(shè)計應(yīng)注意哪些？答：隔離液的設(shè)計首先要考慮充分隔離開水泥漿和鉆井液另外還要考 慮隔離液的使用,因其一般密度

11、較低,會對環(huán)空液柱壓力造成一定影響, 影響壓穩(wěn).40 .有碰壓顯示,試不住壓怎么辦？答：即有碰壓顯示,說明已碰壓,在排除假碰壓可能的情況下,檢查 地面管匯和泵車管匯,看是否有短路局部,如果有整改后重新試壓,保證 地面無問題,可判定為套管串有短路局部,應(yīng)停止試壓活動.第四章固井設(shè)計知識固井設(shè)計包括套管柱設(shè)計和注水泥施工設(shè)計一、套管柱設(shè)計套管柱設(shè)計的目的在于保證套管平安下入,使套管柱滿足注水泥作業(yè) 和后期完井作業(yè)需要.因此要求入井套管必須有足夠的強(qiáng)度但不浪費 適宜的居中度.一套管強(qiáng)度計算方法套管柱強(qiáng)度包括：抗拉強(qiáng)度、抗擠強(qiáng)度、抗內(nèi)壓強(qiáng)度中油集團(tuán)公司公布的 固井技術(shù)規(guī)定中要求,在設(shè)計套管柱時,抗拉強(qiáng)

12、 度必須大于1.61.8 技套、表層1.6以上；抗擠強(qiáng)度大于1.125;抗內(nèi) 壓強(qiáng)度大于1.1.1、套管的軸向拉力及拉抗強(qiáng)度F0=E ql x-3 0F0 一套管承受的軸向拉力,KNq一套管單位長度的各義重力,N/ml一套管段長,m上式計算為井口處套管所承受的軸向拉力.實際上在一口井上,井口套管承受的軸向力最大,在抗拉強(qiáng)度設(shè)計中, 井口最為關(guān)鍵.在實際下套管過程中,套管要受到鉆井液的浮力,因此套管上各處所 受的拉力要比在空氣中小,考慮浮力時,井口套管所受的拉力Fm,為Fm=E ql1pd/ ® X10-3式中：Pd一鉆井液密度,g/cm3ps鋼材套管密度取7.8 g/cm3我國在對套

13、管設(shè)計時,一般不考慮浮力的減輕作用.通常用套管在空 氣中的重力來考慮軸向拉力,認(rèn)為浮力被套管柱與井壁之間摩擦抵銷.在定向井及水平井中,套管彎曲會引起附加應(yīng)力.當(dāng)注入水泥漿量較大,在水泥漿未返出套管底部時,管內(nèi)液體較重, 將對套管產(chǎn)生一個附加接應(yīng)力,FcFc=h( Pd/1000) d2cin -兀 /4式中：Fc一注水泥產(chǎn)生的附加力,KN;h管內(nèi)水泥漿高度,m© &一水泥漿、鉆井液密度,g/cm3dcin一套管內(nèi)徑.當(dāng)注水泥過程中,流動套管時,應(yīng)考慮該力.其它附加力：下套管過程中的動載,如上提時附加力；注水泥時泵壓 變化等.這些附加力很難計算.抗拉平安系數(shù)St計算St=F/F

14、 0F為雙套治理論上能承受的最大拉伸力(接頭拉伸強(qiáng)度),KN;F0一計算點以下井段套管在空氣中重力.2、套管承受的外擠力及抗擠強(qiáng)度套管承受的外抗壓力,主要來自管外液柱壓力,地層中流體壓力,高 塑性巖石的側(cè)向力及其它作業(yè)時產(chǎn)生的壓力.一般情況下,在常規(guī)套管設(shè)計中,外抗壓力按最危險的情況考慮,即 按套管內(nèi)全部掏空；套管承受鉆井液柱壓力計算,其最在外擠壓力為：Poc=9.81 X6 DX10-2P0c一套管承受的外擠力.MPapd管外鉆井液密度D一計算的井深,m從式中可以看出,套管底角所受的外擠力最大,井口處最小.套管的抗擠強(qiáng)度：指套管在外擠力作用下,失圓、擠扁時的最大外擠 壓力數(shù)值,一般從甲方手冊

15、查閱.在有軸向載荷時的抗擠強(qiáng)度在軸向力作用下,套管能夠承受外擠或內(nèi)壓水平是會發(fā)生變化的,或 者說,是與地面做的抗擠或抗內(nèi)壓強(qiáng)度是不一樣的.假定套管自重引起的軸各拉應(yīng)力為 %由外擠或內(nèi)壓引起的圓周向應(yīng) 力為行.因套管為薄壁管,行比小得多,可忽略不計,因此可只考慮軸 向拉應(yīng)力 以和周向應(yīng)力二維應(yīng)力,根據(jù)第四強(qiáng)度理論,套管發(fā)生破壞的 強(qiáng)度條件為：蒞+(r2t- oz ct=(r2s函為套管鋼材屈服強(qiáng)度,Mpa(b/ cs) 2- z ot/ (s+ (a/ g) 2 = 1即為橢圓方程：臣為橫軸,a/ s為縱軸,為畫出應(yīng)力圖軸為雙軸應(yīng) 力橢圓.考慮軸向拉應(yīng)力時,套管的抗擠強(qiáng)度計算為近的采用下式：Pc

16、c=Pc(1.03-0.74F m/Fs)式中:Pcc存在軸向拉力時的最大允許抗外擠強(qiáng)度,MpaPc 一原軸向力時的套管抗外擠強(qiáng)度(手冊 P160-177)Fm一軸向拉力,KNFs一套管管體屈服強(qiáng)度(手冊 P160-177)E式在0.1 wm/FsW 0.5?£圍內(nèi)計算誤差與理論計算值在 2%以內(nèi).抗擠平安系數(shù)Sc=Pc (或 Pcc) /P0c3、套管承受的內(nèi)壓力及抗內(nèi)壓強(qiáng)度套管承受的內(nèi)壓力來源：地層流體(油氣水)進(jìn)入套管產(chǎn)生的壓力;生產(chǎn)中特殊作業(yè)(壓裂、酸化、注水)時的外來壓力.當(dāng)井口敞開時,套管內(nèi)壓力等于套管內(nèi)流體產(chǎn)生的壓力；當(dāng)井口關(guān)閉時,內(nèi)壓力等于井口壓力與流體壓力之和.通常

17、井口內(nèi)壓力有三種確定方式：(1)假定套管內(nèi)完全充滿天然氣,那么井口處內(nèi)壓力近似表示為：P尸Pgas/e 1.1155 10-4GL式中：R一井口內(nèi)壓力,MpaP gas一井底天然氣壓力,MpaL一井深,mG一天然氣與空氣密度之比,一般取 G=0.55(2)以井口防噴器能承受的壓力作為井口內(nèi)壓力.(3)以套管鞋處的地層破裂壓力值決定井口內(nèi)壓力.Pi=L(G f+ Gf)Gf 一套管鞋處地層破裂壓力梯度,MPa/m G附加系數(shù),一般取 0.0012MPa/m.在上述三種方案中,一般采用套管內(nèi)完全充滿天然氣時的井口處內(nèi)壓 力來計算.即第一種情況.套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度指套管在內(nèi)壓力作用下發(fā)生爆列時的內(nèi)壓值

18、.套管的抗內(nèi)壓平安系數(shù)：;.Si=P 理/PiP理一套管最小屈服強(qiáng)度下的抗內(nèi)壓力, MPa;R一計算點處實際承受的內(nèi)壓力.二套管柱強(qiáng)度設(shè)計方法1、等平安系數(shù)法：根本思路是各危險載面上的最小平安系數(shù)等于或大 于給定的平安系數(shù).設(shè)計時,先考慮下部套管抗擠通常水泥面以上磁管外應(yīng)考慮雙軸應(yīng)力,再考慮上部套管應(yīng)滿足抗拉及抗內(nèi)壓要求.2、邊界載荷法拉力余量法：此法抗擠強(qiáng)度設(shè)計與等平安系數(shù)法相 同.抗拉強(qiáng)度采用：以抗拉設(shè)計的第一段套管的可用強(qiáng)度=抗拉強(qiáng)度/平安系數(shù)；邊界載荷拉力余量=抗拉強(qiáng)度-可用強(qiáng)度.以抗拉設(shè)計的第二段套管的可用強(qiáng)度 =抗拉強(qiáng)度-邊界載荷以各段均按 同一個邊界載荷來用可用強(qiáng)度.優(yōu)點：套管各

19、段邊界載荷相等,套管受拉時,各段拉伸余量相等,避 免浪費.3、最大載荷法：根本思路是將套管按表層、技套、油層分類,每一類 套管按其外載性質(zhì)大小進(jìn)行設(shè)計.具方法為：先按內(nèi)壓力篩選套管,再按有效外擠力及拉應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計.4、AMOCO法,獨特之處：抗擠考慮受拉影響雙軸,計算外載時考 慮按箍處受力,計算內(nèi)壓時考慮抗應(yīng)力影響.5、BEB法：圖解法,計算外擠內(nèi)壓時考慮拉力的影響,拉應(yīng)力按浮重 計算,并考慮浮力作用在套管鞋底部截面上使底部受壓應(yīng)力.6、前蘇聯(lián)設(shè)計方法：該方法比擬繁瑣,一般不常應(yīng)用,略.目前,我國常采用等平安系統(tǒng)法和 BEB法.三套管伸長與回縮1、套管在外力作用下伸長 L=FL/AEF一外

20、力,N;L一套管總長,m;A一套管截面積,m2;E一套管鋼材的彈性模量,E=206 xi06Kpa=206 xi09Pa2、套管在自重作用下的伸長 l=WL:/2AEW一單位長度套管所產(chǎn)生的重力,N/m3、套管在泥漿中下入井后的伸長 一一經(jīng)驗公式 1=7.854 pm/4 漢2X10-7pm 一鉆井液密度,g/cm34、套管在熱應(yīng)力作用下,伸長縮短量 r=L T AT為鋼材料的熱膨脹系數(shù)；=12.1 X-6H8/m - C T主管變形前后的溫差,C在井眼中,由于溫度變化作用,套管伸縮量 1=區(qū) 1K5、固井后套管回縮距計算固井后,由于下部封固段水泥的凝固,使井口套管承受的自重明顯減少,原來已拉

21、伸的套管會由于受力的減少而回縮,因此要求從井口斜放套 管回縮的距離,以保證套管不致于被拉段.套管回縮距計算,公式： |_=昌/10E L 固 p鋼-L 總 pm L鎏管回縮距,m;L自一自由段套管長度,m;L固一封固井段套管長度,封固段長m;L總一套管總長,m;p鋼一鋼的密度,g/cm3;阿一泥漿密度,g/cm3;E一鋼的彈性模量,2.06 X08KPa.鉆井測試手冊P350頁也提供了一套經(jīng)驗公式： L=7.854 pm/2L 固 l M0-7阿一泥漿密度,g/cm3;L固一封固段套管長度,m;l一自由套管長度,m四定向井套管強(qiáng)度設(shè)計在彎曲井段,套管彎曲應(yīng)力對套管抗拉抗內(nèi)壓強(qiáng)度影響較大.1、定

22、向井中套管管體允許的彎曲半徑,推薦使用下式：R=ED/200Y 水1K2式中：R一允許的套管彎曲半徑,cm；.E鋼材彈性模量,206 M06KpaD一套管外徑,cmYp一鋼材的屈服極限,KPa,甲方手冊P206表3-18Ki抗彎平安系數(shù),取1.8K2螺紋聯(lián)接處的平安系數(shù),K=3井眼曲率K與井眼軌跡半徑Ro關(guān)系Ro=5730/KRo一井眼軌跡半徑k一曲率/i00.m要想使套管平安入井,必須滿足：R<R02、套管彎曲應(yīng)力"彎=DE/200R 0=DEK/1146000T彎一定向井套管廠生的彎曲應(yīng)力K一井眼曲率全角變化率,° /100m3、定向井內(nèi)允許的套管軸向當(dāng)量載荷Q=

23、W+r 彎 AQ一套管柱上的軸向當(dāng)量載荷,KN;W一彎曲套管以下所有套管重點,KN;A一套管壁截面積,cm2.4、定向井眼上提套管時的摩擦阻力F=fw isinaF一摩擦阻力,KN;Wi一套管段重,KN;f摩擦系數(shù),裸眼取0.6,套內(nèi)取0.3a一段井斜角5、上提套管平安系數(shù)S=套管抗拉強(qiáng)度/合成提力+累計摩擦力二、注水泥設(shè)計(一)壓穩(wěn)壓穩(wěn)設(shè)計的目的在于固井時和固井后水泥漿侯凝過程中,環(huán)空液柱壓 力大于地層壓力,小于地層孔隙壓力,保證既能壓穩(wěn)地層(尤指高壓層) 預(yù)防發(fā)生油氣水竄入水泥環(huán)；又能有效地杜絕壓漏地層.1、壓穩(wěn)設(shè)計應(yīng)考慮的因素(1)環(huán)空鉆井液密度及鉆井液柱壓力；(2)前置液、密度、隔離段

24、長及液柱壓力.(3)水泥漿柱的分段密度、段長,液柱壓力.(4)流動阻力；(5)地層孔隙壓力(高壓層)；(6)地層破裂壓力.2、壓穩(wěn)設(shè)計滿足條件(1)高壓層井段環(huán)空液柱壓力 >地層孔隙壓力(2)欠壓易漏井及環(huán)空液柱壓力 < 地層破裂壓力在高壓層與漏失層在一 口井同時存在的情況下,固井設(shè)計必須以壓穩(wěn) 為前提條件.二流體方案設(shè)計1、水泥漿方案1水泥漿密度.水泥漿密度必須滿足地層防漏要求和封固井段的特 點要求.2水泥漿配方.水泥漿配方的選擇以確定的水泥漿密度、井深、井 溫和地層水、氣特點來選擇.一般來說,根據(jù)井深和地層水特點來選擇油 井水泥級別A級運用于0-1828m , G級適用于0-2

25、440m ,根據(jù)井底溫 度選擇抗高溫外加劑,包摻料,根據(jù)地層壓力、滲透性確定水泥漿的防竄、 防滲性能.目前,在大慶地區(qū),一般調(diào)整井、開發(fā)井均采用A級水泥,井深大于1800m的探井,采用G級油井水泥,深井3000m以上全部采 用G級混石英砂抗高溫水泥漿體系.3水泥漿主要性能要求稠化時間：滿足施工要求,一般情況下要求不低于施工時間加1小時30分鐘.流動度：要求220mmo失水：根據(jù)油藏特點不同而不同,一般低滲油藏對油層保護(hù)要求較高 時,采用低失水水泥漿,失水量限制在 300ml以下,有特殊要求的按要求 調(diào)節(jié)水泥漿失水量.初始稠度：要求水泥漿必須有較低的初始稠度 W15B.抗壓強(qiáng)度：為滿足完井期間射

26、孔、酸化壓裂等作業(yè)要求,水泥石必須 有足夠的抗壓強(qiáng)度.對常規(guī)水泥漿,要求水泥石的抗壓強(qiáng)度：24小時18MPa, 48小時20MPa;對低密度水泥漿,24h抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于12MPa, 48h抗壓 強(qiáng)度大于14MPa.2、前置液方案使用前置液的目的在于有效沖洗附著在井壁和管壁上的剩余鉆井液, 隔離鉆井液和水泥漿,并適應(yīng)調(diào)節(jié)環(huán)空液柱壓力,為替凈和壓穩(wěn)創(chuàng)造條件. 前置液包括沖洗液和隔離液.(1)前置液方案選配依據(jù)選配前置液方案主要依據(jù)鉆井液類型,關(guān)鍵時確定沖洗液.一般來說, 使用油基鉆井完井,附著在井壁及管壁上的油膜難以沖洗,要求沖洗液必 須對油膜有較強(qiáng)的乳化沖洗效果.而一般的水包油鉆井液體系那么易于

27、沖洗, 因而對沖洗液選擇條件較為寬松.(2)前置液的性能要求與鉆井液和水泥漿具有良好的相容性；沖洗液密度滿足壓穩(wěn)要求.3、頂替液頂替液設(shè)計的關(guān)鍵在于平衡施工過程中管內(nèi)外壓差,降低施工壓力, 保證施工平安.在地面設(shè)備許可的條件下,應(yīng)盡可能采用較低密底的鉆井 液或者采用清水做頂替液,以減少或預(yù)防固井后鉆井液中固相沉淀而出現(xiàn) 的假水泥塞.(三)注水泥施工參數(shù)設(shè)計1、井眼容積Vw=E xli2AH/4式中Vw為封固段井段容積；AH、Di2分別為第I井段段長及對應(yīng)的井 徑.2、套管外容積即封固段內(nèi)由套管外所圍的圓柱所占的體積.Vc=兀 Di2H/4式中Vc為套管外容積,Dc為套管外徑,H為封固段長度.3

28、、環(huán)形容積井壁和套管之間環(huán)空所占的體積.Va=V w-Vc4、水泥塞體積指碰壓座(浮箍、承托環(huán)、阻流板等)到井底之間的一段套管內(nèi)容積, 固井后,這里充滿水泥.Vs=兀(D-2t)2 (L-Ls) /4式中Vs為水泥塞體積,t為套管壁厚,L為井深,Ls為碰壓座下深.5、設(shè)計水泥體積Vcem=Va+Vs+Vf式中,Vf為水泥漿附加量,附加系數(shù)依據(jù)地區(qū)注水泥經(jīng)驗系數(shù)而定.6、干水泥用量M二V cem/q式中M為干水泥用量,q為單位水泥造漿體積.造漿量q因水泥漿配方、性能要求不同而不同.一般常規(guī)水泥漿(A、G級原漿)每袋水泥造漿量可用下式表示:q=15.873+(50-15.873P c)/( c-1

29、)式中pc為設(shè)計水泥漿密度.7、替鉆井液量Vt= Zj ViliVI、li分別表示生位以上不同壁厚管柱的每米內(nèi)容積和段長.8、用水量計算總用水量=注隔離液用水+注水泥漿用水+頂替用水+洗車用水9、施工泵壓計算Pp= (PHa-Phc) + AP式中Pp表水施工最高壓力；Pha表水環(huán)空液柱最高壓力,Phc表水管內(nèi) 液柱壓力,AP為流動阻力,可用下式表示為： P=0.2LVf p /DL一套管長度,m;p 一流體密度,g/cm 3;V流速,m/s ;D一套管直徑,cm ；f一流體范圍摩抗系數(shù),f=0.00454+0.644R e.70當(dāng) Re=2100 時,f=0.00758 P也可以用以下經(jīng)驗公

30、式表示： P=0.00098L+ (3-4) MPa.式中L為井深10、井底循環(huán)溫度計算T=T0+108L/168式中,T為井底循環(huán)溫度C, To為循環(huán)出口溫度C, L為井 深.第五章常見固井事故應(yīng)急預(yù)案循環(huán)洗井階段1、循環(huán)洗井壓力過高怎么辦？理論上講,循環(huán)壓力只應(yīng)是沿程阻力作用的結(jié)果.如果由于洗井不充分,泥漿中固相含量過高； 泥漿粘度以及切力過高； 井壁坍塌脫落 造成環(huán)空不暢等原因,應(yīng)加大洗井排量或處理泥漿性能后使壓力降至正常 值以前方可施工.如果是由于環(huán)空間隙過小,導(dǎo)致環(huán)空流速過快,應(yīng)適當(dāng)降低洗井排量, 以預(yù)防沖毀井壁或坍塌.2、在洗井過程中發(fā)現(xiàn)泥漿中有油氣顯示應(yīng)如何處理？首先應(yīng)判斷是否是

31、油氣侵造成的,如長時間大量的油氣顯示,那么應(yīng)提 高泥漿比重,延長循環(huán)時間,適當(dāng)提升洗井排量,直至油氣消失.3、在洗井過程中如發(fā)現(xiàn)水浸造成泥漿密度有明顯降低,應(yīng)怎么辦？答:應(yīng)提升泥漿比重.4、循環(huán)洗井時如發(fā)現(xiàn)微漏應(yīng)如何處理？答：應(yīng)繼續(xù)加大排量循環(huán),如漏失加重,應(yīng)進(jìn)行堵漏處理,如循環(huán)一 段時間以后,形成泥餅,微漏停止,方可固井.5、鉆進(jìn)井漏處理以后如果在循環(huán)洗井時泥漿多返,應(yīng)如何處理以待固井？答：應(yīng)延長洗井時間,適當(dāng)增大洗井排量,提升泥漿比重.6、井口出砂的原因有幾種？答：一是井底鉆屑沒有完全清洗出來.如果是由于泥漿性能問題,應(yīng) 調(diào)整泥漿性能,使其便于攜屑,縮短洗井時間,如果由于洗井不充分,應(yīng) 提

32、升洗井排量延長洗井時間.二是井眼坍塌或井壁脫落.應(yīng)加大洗井排量,調(diào)整泥漿性能,提升攜 屑水平,直至井眼暢通,固相含量降低到正常范圍.7、停泵后套管懸重增加預(yù)示著什么？答：懸重增加一般發(fā)生于定向井或事故井,是由于井眼不暢造成套管受卡 或定向井的鍵梢造成套管受卡.應(yīng)先行處理,待解卡前方可固井.8、停泵后套管懸重變輕應(yīng)如何處理？答：如果套管懸重變輕,應(yīng)先核算在去除泥漿浮力影響并校正指重表 排除此因素外,應(yīng)是套管斷或絲扣開,應(yīng)拔套管并對扣打撈.二、停泵后至注隔離液階段1、注隔離液期間,發(fā)現(xiàn)井口返出量減少,應(yīng)如何處理？答：停注隔離液,繼續(xù)循環(huán)泥漿,假設(shè)注入量與返出量差較大,說明井 漏嚴(yán)重,應(yīng)進(jìn)行堵漏處理

33、到循環(huán)正常后,停泵固井.2、如果水泥頭接上有困難應(yīng)如何處理？答：水泥頭接上困難,有三種可能,一是水泥頭絲扣壞,應(yīng)及時更新 保養(yǎng)水泥頭,現(xiàn)場有條件應(yīng)及時更換；二是水泥頭或聯(lián)頂節(jié)圓度有偏差, 應(yīng)更換聯(lián)頂節(jié)或水泥頭；三是高寒因素,造成結(jié)冰影響施工,應(yīng)及時供給 蒸氣,增加人手盡快縮短接頭時間.3、如果卸下循環(huán)接頭發(fā)現(xiàn)套管返吐應(yīng)如何處理？答：如果返吐嚴(yán)重,說明環(huán)空內(nèi)有憋壓,并且浮箍、浮鞋效果不好,應(yīng)拔套管處理,重新下套管后應(yīng)注意環(huán)空暢通.4、如果卸下循環(huán)接頭發(fā)現(xiàn)套管內(nèi)液壓下降應(yīng)如何處理？答：說明井漏.應(yīng)接上重新循環(huán)進(jìn)行堵漏處理.5、如果注隔離液車中途壞,不能施工,應(yīng)如何處理？答：應(yīng)立即更換備用泵車,并及

34、時修復(fù).三、注水泥階段1、在一口調(diào)整井注水泥初期,經(jīng)過調(diào)整的水泥漿密度仍未到達(dá)設(shè)計范圍內(nèi), 應(yīng)如何處理？答：一是更換水泥車,利用另一臺水泥車進(jìn)行注水泥作業(yè)；二是假設(shè)第 一種方法無法實現(xiàn),采取把水泥漿全部循環(huán)出,洗井、拔套管,重新進(jìn)行 下套管固井.2、注灰漿期間假設(shè)灰罐發(fā)生故障,停止下灰,假設(shè)無備用罐車,但注入量沒有 到達(dá)設(shè)計量,應(yīng)如何處理？答：一是看是否能保證封固油頂,如是可壓膠塞進(jìn)行頂替作業(yè).二是假設(shè)不能保證封固油頂,應(yīng)將水泥漿循環(huán)出地面,洗井拔套管重新 固井.3、注水泥期間,水泥車因性能故障無法繼續(xù)注水泥,應(yīng)采取什么舉措？答：一是更換注水泥設(shè)備,完成注水泥作業(yè)；二是假設(shè)所有設(shè)備均不能 作業(yè)

35、,應(yīng)看注入量是否能封固油頂,假設(shè)封固得上,可進(jìn)行下一步作業(yè)；否 那么應(yīng)盡快水泥將水泥漿循環(huán)出來,進(jìn)行洗井拔套管進(jìn)行二次固井.4、注水泥期間壓力激增,有幾種可能,應(yīng)如何分別處理？答：1 一種可能是留水泥塞過長或灌香腸,使施工無法繼續(xù)進(jìn)行,其原 因可能為a.施工排量過大,造成井壁坍塌、堵塞,形成憋泵b.泥漿性能不好,井下固相含量過多,在井眼較小處形成橋堵.c.由于水泥中外摻料混配不均,造成環(huán)空中外摻料的沉降形成堵塞.d.水泥漿性能變化,如稠化時間縮短,級別不符,水質(zhì)影響等.e.存在某高滲透性地層造成水泥漿大量失水形成橋堵.f.外加劑使用不當(dāng)或失誤,造成水泥閃凝.(2)第二種可能是膠塞提前下井,應(yīng)停

36、止施工,檢查予以確認(rèn).如提 前入井,應(yīng)拔套管處理.(3)井下異物.如在下套管時的井下落物或環(huán)空落物,堵塞在浮箍上 造成憋壓或環(huán)空堵塞.(4)機(jī)械故障造成注水泥停頓,水泥漿靜止時間長,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)迅 速稠化造成二次開泵困難.(5)管線內(nèi)扒皮.(6)水泥雜質(zhì)過多或結(jié)塊過多.(7)用低級別水泥進(jìn)行深井施工.5、冬季施工注水泥開始時開泵困難是何原因？應(yīng)如何處理？答：冬季施工應(yīng)首要防凍,因此可能是泵車粘泵或管線內(nèi)存水結(jié)冰造 成無法施工,應(yīng)迅速加熱或更換管線及車輛,繼續(xù)施工.6、在施工時發(fā)現(xiàn)水泥漿提前從地面返出應(yīng)如何處理？答：(1)此種事故系上部套管斷裂或有裂縫,應(yīng)立即停止注灰,用清 水或泥漿頂替(不壓膠

37、塞),直至井口不返泥漿后拔套管、洗井處理,準(zhǔn)備 二次固井.(2)如果是下入水泥面限制接頭的井,應(yīng)通過計算是否是提前翻開. 如提前翻開應(yīng)把水泥洗出后,拔套管準(zhǔn)備二次固井.7、如果施工車輛缺乏,使注灰達(dá)不到要求速度,應(yīng)如何處理？答：應(yīng)盡快組織足夠的施工車輛到達(dá)預(yù)定位置.8、如果注灰期間發(fā)生起泡應(yīng)如何處理？答：首先應(yīng)立即停止注灰,預(yù)防低密度水泥或清水入井,然后參加足 夠量的消泡劑,降低混配速度,提升灰漿比重,待無泡前方可繼續(xù)施工.9、注水泥漿后期,忽然發(fā)生井漏,應(yīng)如何處理？答：首先要判斷漏失層位,假設(shè)可以判定漏失層位在封固段或油頂以上, 可繼續(xù)注水泥作業(yè).假設(shè)判定漏失層在油頂以下,應(yīng)停止循環(huán)出水泥漿

38、,準(zhǔn) 備重新固井.10、假設(shè)在注灰時發(fā)現(xiàn)水泥級別與設(shè)計不符,應(yīng)如何處理？答：應(yīng)立即停止施工,將水泥漿循環(huán)出來,重新洗井后,用正確級別 的水泥固井.11、如果施工時外加液量缺乏,應(yīng)怎樣處理？答：應(yīng)先盡可能多地注入水泥漿量,同時應(yīng)備好原漿水泥及用水,如 果是深井盡可能用高級別的水泥補(bǔ)足.或設(shè)計要求,將水泥漿全部洗出, 拔套管處理,進(jìn)行重新固井.12、如果注灰用水溫度不符合要求,應(yīng)如何處理？答：把注灰用水換成符合要求的溫度范圍內(nèi)方可施工.13、在雙級注水泥中,如果一級注灰結(jié)束后循環(huán)出大量水泥漿,應(yīng)如何處 理？答：延長二次循環(huán)時間,直到泥漿中完全無水泥漿為止.14、如果在注灰時發(fā)現(xiàn)井微漏,但漏失層位不

39、確定,應(yīng)如何處理？答：如注灰量較少,應(yīng)將水泥漿循環(huán)出來,待堵漏前方可固井,如注 灰量較多,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母郊?減速慢注,以限排量方法進(jìn)行頂替.15、注水泥漿結(jié)束后,壓完膠塞后發(fā)現(xiàn)井漏,應(yīng)如何處理？答：開始頂替,注意限制排量以減輕井下壓力,測井之后再決定是否 進(jìn)行修井作業(yè),注意不要打水泥帽.如果確定漏失層位位于油層,應(yīng)拔套 管,將水泥漿洗出處理后,重新固井.四、替泥漿階段1、如果頂替作業(yè)時中途發(fā)生井漏,該怎么辦？答：應(yīng)減速繼續(xù)頂替,直至碰壓為止.然后決定下步處理舉措.2、替泥漿過程中,壓力偏高,超過正常替壓,但仍可泵送,應(yīng)如何處理？答：注意觀察泵壓,在頂替泵能夠泵送的情況下,仍以原來的速度頂 替,

40、假設(shè)壓力繼續(xù)增加,使大泵或泵車高速工作困難,可適當(dāng)降低泵速,切 不可停泵,否那么二次開泵將十分困難,直至碰壓.3、替泥漿過程中,發(fā)生停電或泥漿量不夠,應(yīng)如何處理？答：立即改為用泵車供清水繼續(xù)頂替,直至碰壓.4、替泥漿過程中,頂替設(shè)備發(fā)生機(jī)械故障,無法繼續(xù)施工,應(yīng)如何處理？答：立即更換可用設(shè)備,或是泵車與鉆井泵之間的互換,直至碰壓.5、如果一口油井固井時在替泥漿過程中發(fā)現(xiàn)水泥漿已返出地面,應(yīng)如何處 理？答：應(yīng)繼續(xù)頂替直至水泥漿全部返出地面,然后進(jìn)行工程事故處理.6、替泥漿過程中,替壓低于正常壓力較多,應(yīng)如何處理？答：在排除壓力表工作不正常及管線良好的因素并校正之以外,應(yīng)首 先檢查套管懸重,假設(shè)懸

41、重減少很多,說明套管已斷或脫扣,停止頂替,由 鉆井公司進(jìn)行事故處理.假設(shè)懸重正常,可繼續(xù)頂替.頂替過程中,認(rèn)真觀 察壓力變化,判斷井口返出情況,看是否套管有刺漏.假設(shè)頂替到達(dá)設(shè)計量 仍未碰壓,應(yīng)在附加替量不大于 0.5m3的范圍內(nèi)停止頂替.7、在調(diào)整井施工中水泥漿已注入井內(nèi),發(fā)現(xiàn)油層套管程序不符合設(shè)計要求,；.應(yīng)如何處理？答：立即停止施工,將水泥循環(huán)出地面,拔套管重新洗井后二次固井.8、在固井施工中,如果頂替壓力忽然升高,有何原因應(yīng)如何處理？答：(1)膠塞可能提前入井,造成提前碰壓,或試壓如果至 20MPa井 口不返,應(yīng)停止施工,待聲幅結(jié)果出來后進(jìn)行事故處理.(2)對于下入封隔器的井,有可能封

42、隔器提前翻開,看能否活動套管, 如不能,應(yīng)停止施工.(3)水泥漿閃凝,造成灌香腸事故,應(yīng)迅速拔套管處理.(4)環(huán)空坍塌造成堵塞,應(yīng)謹(jǐn)慎活動套管,適當(dāng)加大頂替排量,使環(huán) 空暢通后繼續(xù)施工.(5)井下落物.如管線內(nèi)扒皮等.(6)假水泥塞.如果泥漿性能不穩(wěn)定,在清水或壓膠塞液的作用下, 形成假塞.(7)管串附件故障.如浮箍球體脫落.(8)泥漿與水泥漿或隔離液與水泥漿成泥漿相溶性差,使水泥漿發(fā)生 促凝.(9)套管異形,如受擠內(nèi)徑變小,管內(nèi)有落物,造成膠塞中途受卡等, 應(yīng)繼續(xù)加大施工壓力看是否能繼續(xù)施工,如假設(shè)不能,那么停止施工.9、在探井或深井開發(fā)井施工中,如果頂替泵上水不好,應(yīng)如何處理？答：如已注完

43、水泥漿,應(yīng)減速慢替.如果仍不能適應(yīng)施工要求,那么改泵車頂替,此時可不考慮排量達(dá)標(biāo)的問題.10、如果在施工作業(yè)時井下固井工具發(fā)生質(zhì)量和施工問題應(yīng)如何處理？答：參考局鉆井工程技術(shù)研究院編寫的 ?固井工具現(xiàn)場應(yīng)用應(yīng)急舉措?. 11、如果在頂替作業(yè)時,井口返量減少發(fā)生井漏該如何處理？答：應(yīng)降排量繼續(xù)頂替,直至碰壓.如果漏點處于油層,應(yīng)考慮拔套管處理.如果有水泥帽,那么不可打水泥帽,待聲幅檢測后決定事故處理或 打水泥帽.12、如果在替泥漿時發(fā)現(xiàn)儀表記量不準(zhǔn),應(yīng)如何采取舉措？答：如果是大泵頂替,應(yīng)查泵沖及轉(zhuǎn)數(shù),確定當(dāng)時排量以確定大泵頂替時間,應(yīng)有充足的預(yù)留量.如果由泵車頂替,應(yīng)一并考慮泵車計量及水罐水量,

44、同時在頂替將近結(jié)束時,提前降低排量以預(yù)防求碰壓壓力過高.13、如果在替泥漿后期,替量已達(dá)設(shè)計量,卻仍未碰壓,針對不同原因,應(yīng)分別如何處理？答：計量問題如果由于流量計儀表計量不準(zhǔn)或容器計量有誤,使替量計算錯誤,應(yīng)及時校正儀表,繼續(xù)頂替.膠塞問題膠塞未下井,膠塞內(nèi)無鋼板或鋼板碎.未裝膠塞.應(yīng)替至設(shè)計量附加0.10.2m3后停止施工.機(jī)械故障地面管匯、泵車管匯有刺漏,短路現(xiàn)象泵車自循環(huán),此時應(yīng)及時排 除故障,繼續(xù)頂替至碰壓.套管刺漏或斷開形成短路.如果懸重減輕應(yīng)判斷套管斷；如果壓力 有所降低及套管口返泥漿或者環(huán)空返水泥漿,可根本判斷套管刺漏.套管內(nèi)異物造成膠塞與浮箍之間密封不嚴(yán)如撬杠、螺栓等,此時

45、征兆為壓力較高,但仍可泵送,此時假設(shè)到達(dá)設(shè)計量應(yīng)停止施工,憋壓候凝.14、如果碰壓后敞不住壓,是何原因,如何處理？答：一般由于浮箍、浮鞋質(zhì)量問題引起單向閥失靈,應(yīng)放壓回零后重新憋壓 +2-3MPa.15、在頂替過程中發(fā)生提前碰壓,應(yīng)如何處理？答：首先查看是否屬于假碰壓,試壓 1015MPa仍不動,可提壓到 20MPa,仍不動停止施工.查年計量,與泵車計量對照,排除計量誤差；查看套管程序,排除套管下入錯誤,如果套管錯誤,應(yīng)拔套管處理, 準(zhǔn)備二次固井；管線內(nèi)皮脫落,堵塞形成碰壓；管串附近質(zhì)量故障,浮箍球體脫落；水泥閃凝.由于水泥漿性能不好如外加劑加量錯誤,稠化時間過 短,固井用水不合格或外摻料混配

46、不均等造成水泥漿閃凝.假水泥塞造成碰壓,所以應(yīng)提前備好相應(yīng)壓膠塞液.如果對于下入管外封隔器的井,判斷是否封隔器提前翻開；對于環(huán)空易坍塌井,應(yīng)考慮是否有井壁坍塌或水泥橋堵的可能.16、如果碰壓后試壓15MPa有壓力降,應(yīng)如何處理？答：雙浮失靈,應(yīng)在壓差附加12MPa后憋壓候凝；套管本體刺漏,一般停止泵送后套管內(nèi)返吐水泥漿應(yīng)附加1 2MPa憋壓候凝；地面管匯及水泥頭刺漏,應(yīng)在檢查后重新更換或接好,重新試壓.下入軟膠塞或膠塞鋼板碎,應(yīng)憋壓候凝.井下工具事故,如限制水泥面接頭提前翻開.參考局鉆井工程研究 院?固井工具現(xiàn)場應(yīng)用應(yīng)急舉措?.17、施工結(jié)束后,如果環(huán)空仍返吐泥漿,應(yīng)如何處理？答：首先應(yīng)繼續(xù)觀

47、察返情況,如逐漸減少,可繼續(xù)打水泥帽.如果返吐較嚴(yán)重,應(yīng)等待測井結(jié)果,決定處理舉措.有條件的情況下, 應(yīng)進(jìn)行環(huán)空加壓25MPa,預(yù)防油層混竄.18、如果在頂替過程中,泥漿量缺乏,應(yīng)如何處理？答：以備用清水用泵車?yán)^續(xù)頂替.19、對于水泥帽質(zhì)量較差地區(qū),應(yīng)如何提升本地區(qū)質(zhì)量？答：淺層砂層水層和易漏層是引起水泥帽質(zhì)量差的主因,對于泥漿比 重在1.20-1.50g/cm 3之間的井,應(yīng)下入液壓承托式水泥帽工具,提升水泥 帽質(zhì)量.第六章注水泥質(zhì)量檢測與評價一、固井質(zhì)量的鑒定1、我國固井質(zhì)量規(guī)定的根本要求依據(jù)地質(zhì)及工程設(shè)計,套管下深、磁性定位、人工井底和水泥返深符 合規(guī)定要求.合格的套管柱強(qiáng)度,規(guī)定的套管

48、最小內(nèi)徑及密封試壓要求,合格質(zhì)量 的井口裝定要求.良好的水泥環(huán)封固質(zhì)量、油、氣、水層不竄不漏.上述三方面要求對于注水泥工藝來說,水泥環(huán)質(zhì)量鑒定是評價的主要方 面.2、水泥環(huán)固結(jié)的質(zhì)量標(biāo)志水泥環(huán)固結(jié)主要表現(xiàn)在水泥與套管,水泥與地層兩個膠結(jié)界面的有效；.封隔,代表質(zhì)量優(yōu)良.從受力方面看,考慮兩個主要力；水泥的剪切膠結(jié)力一一支持和承載井內(nèi)套管重量,該剪切膠結(jié)力亦是剪 切膠結(jié)強(qiáng)度.水力膠結(jié)力一一它可預(yù)防流體或天然氣在環(huán)空水泥環(huán)的竄移.這種竄移 形式有界面竄移和體內(nèi)竄移.界面竄移分套管與水泥間界面竄移(由于界面竄梢與微環(huán)隙),主要由聲幅測井來鑒定.水泥與地層界面竄移(由于界面竄梢與過厚的外泥餅所 致),

49、主要依據(jù)變密度測井來鑒定.體內(nèi)竄移由頂替竄梢及不平衡固井所致, 其它水泥孔隙裂縫等復(fù)雜因素亦為原因之一.采用噪聲測井以及聲波變密 度和井溫測井來作出綜合判斷.獲得有效封隔油氣水層,水泥的水力膠結(jié) 力十分重要.水力膠結(jié)強(qiáng)度是隨時間,水泥性能和溫度壓力條件而變化.2、水泥與套管界面的膠結(jié)力(1)套管在水泥候凝過程中,如果管內(nèi)的內(nèi)壓力變化使套管收縮形成微間隙,從而降低水力膠結(jié)力.(2)管壁粗糙度增強(qiáng)水力膠結(jié)力.(3)油濕管外表將降低第一界面的水力膠結(jié)力.3、水泥與地層界面膠結(jié)力(1)水泥與地層緊密接觸,將提升膠結(jié)力.(2)外泥餅厚度與質(zhì)量影響水力膠結(jié)力的變化.(3)頂替效率不高,產(chǎn)生較大水力膠結(jié)強(qiáng)度

50、破壞.二、有關(guān)水泥環(huán)質(zhì)量的檢查方法1、井溫測井主要應(yīng)用于確定管外水泥返高,也作作為水泥充填程度的補(bǔ)義解釋.水泥凝固產(chǎn)生的熱量將使其在正常溫度根底升高幾度,利用這一因素完成 井溫測井.測定水泥返高位置,就可計算充填效率,環(huán)空容積除以水泥漿 體積即為充填效率,亦作為有無水泥竄梢發(fā)生的指示參數(shù).井下水泥候凝增溫隨水泥類別、配方及井下條件不同和時間有較大 關(guān)系.2、聲波測井聲波測井.亦是水泥固結(jié)測井.根據(jù)聲學(xué)原理向地層發(fā)射聲波或振動信號,再拉媚并記錄信號往返的時間方法.它是試驗井測得的典型聲波信 號,從而判斷水泥面與膠結(jié)情況.聲波測井曲線是用接在多芯電纜的標(biāo)準(zhǔn)聲波儀測得的,扶正器使測井儀居中,曲線記錄

51、接收信號第一個半周期的振幅mV,接收器與發(fā)射器固定相距0.9144m3ft.沒有膠結(jié)或固結(jié)不好的振幅大,固結(jié)好的振幅就小.目前國內(nèi)一些油田主要以聲波測井作為水泥固結(jié)質(zhì)量的鑒定手段,自由段泥漿調(diào)幅在810cm,以此為100基數(shù),聲幅值在1015%以下為優(yōu)質(zhì),30%以下為合格.如果對聲波測井有疑問時,尤其產(chǎn)生套管與水泥之 間微環(huán)隙縫時可考慮采用聲波波列的變密度記錄測井方法來解釋水泥固結(jié) 質(zhì)量,從第二界面情況作出正確判斷.3、變密度測井這是套管固井聲波信號的全波顯示,它與水泥膠結(jié)測井配對使用,可 提供第二界面資料.1變密度測井介紹變密度測井是記錄接收器的波列,接收器距發(fā)射器1.524m(5ft)處,

52、在同一個測井儀上還可在離發(fā)射器 0.9144m(3ft),再裝一個接收器,記錄水 泥膠結(jié)測井曲線.設(shè)備中配有一臺示波器,發(fā)射器每發(fā)射一個脈沖,示波器的光點就在 顯示屏面上掃過一水平軌跡,隨著與探測儀同步移動的記錄膠片的移動把 示波器軌跡快速連續(xù)地拍攝下來,獲得變密度測井圖,最暗區(qū)對應(yīng)于波形 的最大偏移,最亮區(qū)那么對應(yīng)最大負(fù)偏移,最大的連續(xù)暗亮區(qū)域比照度表示 出最大的聲波振幅值.變密度測井總稱為水泥膠結(jié)測井,一個晶體的發(fā)射器發(fā)出一個振動脈 沖,由接收器接收.VDL一變密度測井；CBL一首波幅度的水泥膠結(jié)測井.這兩種測井要求的最正確源距不同, CBL為清楚顯示套管波的衰減率要 求短的源距.VDL為

53、了在膠結(jié)好的井段顯示地層波,而要求較長的源距, 為到達(dá)這些目的使用雙接收器裝置,同時提供 0.9144m和1.524m源距的 變厚度測井.記錄設(shè)備可將 VDL和CBL信號直接記錄在同一膠片上,這樣 可更準(zhǔn)確地了解水泥膠結(jié)質(zhì)量,區(qū)分微環(huán)隙和竄梢.2)變密度測井微地震測井圖解析自由套管.傳播時間范圍內(nèi)直而強(qiáng)的暗亮比照度,說明套管的強(qiáng)傳 播性.當(dāng)水泥與套管固結(jié)后,聲波會從套管傳給水泥,使套管傳播減弱, 沿水泥傳播的聲波會逐漸減弱.如水泥與地層固結(jié)好,聲波傳給地層,且 會收到強(qiáng)地層信號.如地層傳播不清楚,可能水泥和地層膠結(jié)不良(或地層衰減大.如果水泥與地層間沒有固結(jié),但與套管固結(jié)好,套管信號衰減 程度

54、就取決于水泥環(huán)的厚度.水泥竄梢會增加套管信號,但其它局部固結(jié) 好,也能收到地層信號.CBL-VDL圖示補(bǔ)充解釋和說明：自由套管段CBL及VDL圖示特點如下：強(qiáng)的套管波；非常弱的地層波或無地層波；接箍位置有明顯的人字形的圖形；在接箍位置CBL傳播時間稍有增加,幅度稍有減少；套管波到達(dá)時間不隨深度而變化.圖示訊號解釋.VDL的套管波信號表示儀器居中,這時自由段套管信號是直線.假設(shè)是 擺動變化線,表示儀器不是始終居中的.人字圖形是每個接箍反射信號,圖形邊緣之間距離,表示發(fā)射器接收器的長度.如果兩個界面膠結(jié)好,那么是弱的套管波.強(qiáng)的地層波.假設(shè)是水泥與套管膠結(jié)好,而與地層固結(jié)不好；套管信號弱,地層信號

55、 弱或者沒有.出現(xiàn)微縫環(huán)隙時；在整個水泥段出現(xiàn)強(qiáng)的地層波和套管波.VDL-CBL水泥膠結(jié)測井小結(jié).套管波很強(qiáng),證實CBL中顯示的自由套管.當(dāng)存在弱的套管波和強(qiáng)的地層波時,證實水泥環(huán)固結(jié)良好.VDL有助于區(qū)分微環(huán)隙和竄梢,微環(huán)隙 CBL顯示很差,但實際密封良VDL有助于區(qū)分微環(huán)隙和竄梢,微環(huán)隙 CBL顯示很差,但實際密封良 好.能區(qū)分快速地層硬地層波和套管波,因此可以正確解釋CBL如果泥漿含氣,VDL能夠說明讀數(shù)是不可靠的整個波列衰減,而 CBL會使人認(rèn)為膠結(jié)良好.VDL能夠顯示良好的地層聲耦合,在水泥膠結(jié)良好的層段VDL記錄常常有可能識別地層壓縮波,瑞利波橫波和泥漿波,能夠估計每種波的 速度和相對幅度.4、關(guān)于膠結(jié)指數(shù)BICBL聲幅波測井.它記錄聲波經(jīng)套管傳播到接收器時的幅度, CBL數(shù)值反映管外水泥環(huán)石情況及與之套管間膠結(jié)情況.自由套管段 時,聲波的能量衰減最小,因此聲幅曲線的幅度最高,因此水泥厚度與水 泥石的強(qiáng)度增加,會使聲波信號能量的衰減增大,使聲幅曲線