车古271评价井固井技术设计

范超

【摘要】结合车古271评价井钻井施工设计，重点对四开过程中采取的固井主要工艺技术设计进行论述，以为该井固井施工提供技术参考。

【关键词】固井设计;技术设计;车古271井

车古271井位于济陽坳陷车镇凹陷车西北带埕南断层下降盘，根据该井的地层特点及目前钻井工艺技术状况、地层压力情况，依据有利于安全、优质、高效钻井和保护油气层的原则进行固井设计。车古271井的井身结构设计主要借鉴已完钻井的经验。综合考虑邻井钻遇的复杂问题和本井地质情况及要求，该井采用四级套管程序。

1 井眼准备

（1）电测以前通井、循环，保证电测工具顺利下入。（2）电测完通井，对起钻遇阻、卡井段、缩径段和井眼曲率变化大的井段反复划眼或进行短起下;下入套管前应在井眼底部打入润滑泥浆，减少下套管摩阻。（3）井内钻井液性能良好、稳定，符合固井施工要求。在保证井下安全的前提下，尽量降低黏切，降低含砂量。（4）下套管前通井及注水泥前，均以较大排量洗井，洗井时间不少于两个循环周。洗井循环中，应密切注意观察振动筛返出岩屑量的变化、钻井液池液面变化。同时，应慢速转动钻具防黏卡。

2 设备准备

（1）检查、准备下套管工具：吊卡、大钳、卡瓦、气动卡盘、灌钻井液管线等。（2）循环系统中用于顶替作业的各钻井液罐（包括储备罐）各闸门应灵活可靠。（3）从下套管开始，整个固井施工过程中，井口装置应达到既能关闭套管与井眼环空又能关闭钻杆与井眼环空的要求。（4）认真检查悬吊系统，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

（1）套管及附件、工具等送井前认真检查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。（2）按下入次序对套管进行编号、记录。（3）套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。（4）在套管接头上扣前，应在接箍或管子螺纹的整个啮合表面上涂抹上符合GBT23512—2009、ISO13678：2000或API RP 5A3标准的套管螺纹脂，钻具螺纹脂禁止用于套管连接。套管螺纹脂应涂敷在表面清洁而无水分和切削液的螺纹上。（5）按设计要求安装套管扶正器。（6）下套管采用套管钳按API规定的最佳扭矩上扣。（7）严格控制套管下放速度，一般不超过0.46m/s。（8）下套管中途禁止停顿，根据情况可以在（3～5）m范围提放管柱，防止黏卡，并时刻注意悬重变化。下套管操作要平稳，严禁猛刹、猛放。下放套管遇阻时，一般控制下压载荷不超过井下套管浮重的60%。上提时保持最小抗拉安全系数不低于1.5。（9）下套管过程中，一般是每下入（20～30）根套灌满一次钻井液，较长时间（超过3min）的灌浆过程应上下活动套管，以防套管黏卡。（10）下完套管后先灌满钻井液，再小排量开泵循环洗井，开泵循环时要用流量计来校正排量，并根据排量调整循环时的泵冲直至钻井液性能达到施工要求。

4 一开套管固井主要技术措施

（1）钻井液开钻，内插法固井。（2）下套管前应充分循环钻井液，井底无沉砂后才能下入。（3）套管按API规定的最佳扭矩上扣认真执行灌钻井液措施，控制套管下放速度，使管外钻井液返速与钻进时管外返速相近，以防压漏地层导致井壁坍塌。（4）套管下至设计井深，洗井（1～2）周，洗井排量不超过钻进排量，待钻井液性能符合要求，泵压稳定后即可停泵施工。（5）内插管坐封要平稳，密封要可靠，密封插头下井前要涂抹黄油;坐封后，开泵循环钻井液，如果套管内无钻井液溢出，则说明密封插头处密封良好，即可按设计注入水泥浆。注完水泥后，按钻杆内容积替入当量钻井液量。（6）坐封压力根据循环最高泵压由固井施工指挥现场计算，为了能在泵压出现异常情况下顺利施工，实际施加的坐封压力应为计算值的2倍以上为宜。（7）施工结束后，如果井口水泥浆面下沉，必须注水泥浆补充。（8）候凝时间：24h。

5 二开、三开、四开套管固井主要技术措施

（1）二开施工程序：注前置液→注水泥浆→压胶塞→碰压→候凝。三开、四开施工程序：悬挂尾管→倒扣→注前置液→注水泥浆→压胶塞→替泥浆→碰压→上提中心管并循环出残余水泥浆→候凝。①前置液的配制，其特性必须对钻井液及水泥浆具有良好的相容性，并能控制滤失量，不腐蚀套管，不影响水泥环的胶结强度;使用量：在不造成油气侵及垮塌的原则下，占环空高度（100～300）m。②二开固井：先注入粉煤灰低密度水泥浆，再注入常规密度水泥浆，领浆密度：（1.60～1.70）g/cm3，注量：必须满足从2200m封固到地面;尾浆密度：（1.88～1.95）g/cm3，注量必须满足从井底封固到2200m。三开、四开尾固井：领浆密度：（1.80～1.85）g/cm3，尾浆密度：（1.88～1.95）g/cm3，注量：必须满足从井底封固到尾管悬挂器。四开下尾管前由4620m至井底垫重泥浆。（2）固井前召开固井协作会，明确施工方案和要求及各方应负责任。（3）固井前由井队储备足量的经固井试验合格的固井水泥配浆水，数量不少于理论量的（1.5～2.0）倍。固井前井队必须储备足够的钻井液以备替水泥浆使用。（4）固井前固井设备和配合固井的有关设备必须试运转并运转正常，确保施工的连续性。（5）注水泥施工前，由施工指挥召集钻井队和固井队人员开碰头会，明确施工程序，贯彻固井措施，进行岗位分工，交待安全事项和异常情况下的应急措施，并明确联系信号，保证施工协调一致。（6）电测完通井，采用优质钻井液，大排量洗井，确保井壁稳定，摩阻小，无漏失现象，油气上窜速度小于10m/h。（7）对送井套管及其固井工具和附件，必须严格检查，确保其质量。浮箍浮鞋的回压凡尔必须可靠，入井套管必须通径;下套管必须逐根紧扣，控制下放速度，减少压力激动;防止套管内落物，并及时灌好钻井液。（8）采用大泵紊流顶替钻井液，排量不低于钻进排量，达不到紊流时，应注入足量的前导低密度水泥浆，保证紊流接触时间达到7min。（9）专人负责观察井口钻井液返出情况，发现异常，立即报告施工指挥，采取应急措施。（10）确定专人监测水泥浆密度，确保入井水泥浆密度达到设计要求。（11）碰压后，用水泥车清水顶压，稳压（2～3）min后泄压，如回压阀密封好，则敞压候凝;否则，套管内控制压力候凝，其值为管内外静液柱压差附加（2～3）MPa。（12）候凝时间：（24～48）h。