固井施工技术实践探讨

固井施工技术实践探讨

郭泉

胜利石油工程有限公司固井技术服务中心，山东 东营 257000

摘要：本文结合固井施工实践，从井眼准备、设备准备、下套管作业、施工准备、应急措施等方面，对固井施工技术进行论述，以为固井施工提供参考。

关键词：固井工程；施工技术；探讨

1井眼准备

井队要严格认真地做好通井工作，确保通井钻具刚性大于入井套管柱刚性，充分循环洗井，对起钻遇阻、卡井段做短程起下钻和划眼，并根据电测资料，在缩径井段和井斜变化较大的井段针对性地进行划眼，保证套管一次下入到位。井队制定下套管前详细通井措施，做好防卡、防漏等的应急准备。

2设备准备

要求指重表、泵压表灵活、准确。检查钻机提升系统、传动系统和动力系统，确保下套管时运转正常。维护好泥浆泵，保证上水正常，并实测上水系数。清点现场设备、工具及材料是否符合作业要求清单。井队在下套管过程中和起钻过程中严格检查防喷器，更换好139.7mm套管的防喷器闸板芯子并试压合格，做好井控工作。装卸套管时，须注意保护好套管本体、接箍，公母端螺纹护丝必须佩带齐全。认真检查套管外观和丝扣。认真丈量套管，使用相应尺寸通径规对套管逐根通径，并做好记录。浮鞋，浮箍等附件送井后要及时核对扣型，尺寸，如有错误，及时通知固井进行更换。用干净纱布和清洗剂清洗丝扣，露出丝扣本体颜色，再用纱布将丝扣表面搽净。为保证替量准确，应检查循环罐连通阀，确保开关到位。认真检查提升系统，井口、游车、天车一条线，下套管前应根据大钩负荷更换大绳，确保下套管安全。

3下套管作业

套管及附件、工具等送井后要认真检查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。按下入次序对套管进行编号、记录。浮鞋、浮箍及其连接的套管要涂抹专用丝扣胶，以保证工具附件的密封性和安全性。仔细检查入井附件，在地面对附件进行认真检查和必要的性能实验合格后方可入井。套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。按设计要求安装套管扶正器。下套管平稳操作，禁止猛提、猛放，控制下放速度。下套管中途禁止停顿，根据情况可以在3～5米范围提放管柱，防止粘卡，并时刻注意悬重变化。下套管及时灌满钻井液，下套管逐根灌浆，并每下入15-20根灌满钻井液一次。控制好掏空段长，防止回压凡尔挤坏。下套管作业时盖好井口，严禁一切井内落物。下套管过程中要安排专人观察返出口，一旦发现漏失要及时汇报并采取措施。出上层套管鞋前必须将套管灌满。套管下入由专业套管队完成。下套管结束后冲洗防喷器及套管头，坐套管芯轴，上顶丝。

4施工准备

井队准备工作：(1)下完套管后先小排量开泵顶通循环，循环一周无异常后，坐套管芯轴。再逐步将排量提至1.50m3/min以上，循环不低于两周，彻底洗出井内沉砂。(2)固井施工前测量钻井液进出口密度，确保密度差不能超过0.02g/cm3。(3)井队准备干净合格固井用水150m3供固井队配制配浆水用。(4)要求井队指重表、泵压表灵活、准确，并维护好泥浆泵，保证替浆的连续性和所需的泵压及排量。(5)固井施工过程中井队要专人坐岗密切注意井口返出情况，及时储备钻井液。(6)在下套管过程中和起钻过程中认真检查防喷器，在下套管前做好防喷器闸板芯子的更换工作，准备好防喷单根，防止井喷，井口装置应达到能关闭套管与井眼环空的要求。(7)井队合理安排时间，固井施工在白天进行。

固井队准备工作：(1)固井队提前将灰罐和配水专用水罐送至井场，储灰及储水之前应清理干净。(2)下套管以前将固井用水泥运达井场，水泥量留有一定余量；配好配浆用水（留有余量），按设计加量加入添加剂，并搅拌均匀。(3)对所有固井设备进行检查，确保施工期间正常运转、施工连续。(4)固井施工以前做好大样复查和抗污染实验；根据实测井温校核水泥浆稠化时间，根据实测井径校核好水泥浆用量。(5)仔细检查入井附件及工具，严格按照设计要求注入前置液、水泥浆等液体，确保水泥浆密度均匀，误差不超过0.03g/cm3。

5应急措施

注水泥浆过程设备等出现故障应急措施：(1)固井队备用水泥车一台并及时更换；(2)固井供水泵提前有备用、及时更换；(3)固井管汇提前试压，施工中出现问题及时更换。

替钻井液结束凡尔失灵的应急措施：首先顶压1-2次，继续倒返时关井候凝。

井漏应急预案：监控，监测环空返出情况，确保第一时间发现漏失并监测泵头压力是否与设计相符。预防，固井前进行地层承压测试，采用静态法做地层承压实验。固井前充分循环井眼，确保井眼稳定后开始固井作业固井前发现漏失，先堵漏后固井。施工过程中有停泵的情况，起泵时应低泵速起泵来降低漏失风险。泵注冲洗液前泵送前置轻浆以降低井底当量密度。

应急处理：固井时发生井漏可降低泵速，发现小漏失可依靠弹性水泥的高固相含量堵漏，继续固井。施工若发现漏失，漏速小于20m3/h则降低排量到1.0m3/min继续施工；若漏速大于20m3/h则降至0.5m3/min施工；若井漏失返则排量维持不低于1.3m3/min，压力不高于55MPa，完成施工。

套管阻卡的处理方法：套管遇卡后，应在保证套管串不被破坏的前提下开展处理工作，而且，应根据不同的卡套管类型采用不同的处理方法较卡钻相比。套管粘卡发生套管粘卡后，推荐采用以下步骤进行处理：①强力活动套管；发生套管粘卡后一般是先接循环头开泵循环，在套管和设备（井架、提升系统）安全的条件下，尽最大可能上下活动套管。如果强力活动次数后（通常为10次左右）仍不能解卡，一般要停止强力活动。②泡解卡剂；在强力活动套管无效后，处理套管粘卡的主要方法是通过泡酸或水基解卡剂的方法来处理套管粘卡。

井眼坍塌或砂桥卡：①井眼坍塌或砂桥卡时，如可以循环钻井液且井口尚能返浆，应坚持先小排量低泵压循环钻井液，逐步提高钻井液的循环排量，如果泵压正常，即可实施正常固井；如果泵压不正常，可提高钻井液粘切，延长循环时间，井眼清洗干净后实施固井。②如果套管已经下到井底，且循环钻井液漏失，应根据现场实际情况进行处理。大多数情况下选择小批量固井的方法，争取把下部地层封固，必要时再对上部地层进行挤水泥作业补救。

固井井控作业要求：应明确坚持“三压稳”原则，即固井前的压稳、固井过程中的压稳和候凝过程中水泥浆失重时的压稳。要求钻井液必须循环均匀，进出口密度差小于0.02g/cm3，上窜速度小于10m/h。优化水泥浆体系，提高水泥浆体系的防气窜性能，确保固井质量。

下套管前，认真检查防喷器，并更换相应尺寸的防喷器闸板芯子，并准备好防喷单根，井口装置应达到能关闭套管与井眼环空的要求，确保下套管过程井控安全。如存在漏失井段，应在下套管前认真堵漏，直至达到固井设计要求。下套管过程中要安排专人观察返出口，一旦发现漏失要及时汇报并采取措施。下套管过程中应按要求及时灌注钻井液，下套管中途或下完套管后循环，灌满钻井液后再开泵循环。注水泥浆过程连续监控施工情况，对钻井液进行回收计量，并做好记录。若发现异常应及时采取对应的技术措施。固井施工结束后，根据压稳原则，在井口加一定回压，减少水泥浆柱的失重。需要进行关井憋压候凝，采用逐步加压方式，并根据现场取得的水泥浆样，按照上返深度的静止温度进行养护，根据强度发展确定环空加压候凝时间。储备井眼容积1.5倍的加重钻井液和设计要求数量储备加重材料，加重钻井液的密度可高于设计的要求。