中石化固井设计.doc

《中石化固井设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中石化固井设计.doc（16页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、HH74P78井生产套管固井设计设 计 单 位：长庆固井公司第二固井工程项目部设 计 人：叶雪松设 计 时 间:2013年11月22日初 审 人:蒋 敏初 审 时 间:2013年11月22日审核人：冯文革审 核 时 间：2013年11月22日川庆钻探工程有限公司长庆固井公司 审批意见同意按此施工设计组织固井施工审批人：王政庆2013-11-22目 录一、基本情况1二、主要依据1三、井身结构与固井方法2四、压力计算3五、套管设计3六、水泥量计算4七、水泥浆设计及性能5八、套管内顶替量计算5九、顶替终了最高泵压计算5十、井底静止温度计算和水泥浆最高受热温度6十一、施工程序6十二、施工时间计算6十三

2、、施工技术措施6十四、井控注意事项9十五、HSE管理9十六、HH74P78井固井作业应急预案10十七、附件(稠化曲线图)11一、基本情况1、井 别：开发井 井 型：水平井2、地理位置：甘肃省镇原县中原乡武亭村前庄组3、构造位置：鄂尔多斯盆地天环坳陷南端。4、施工井队：川庆40002钻井队5、完钻井深：3782m，垂深：2379.05m，造斜点：1921m。6、套管尺寸：139.7mm生产套管7、套管下深：3781.76m8、阻 位：3749.17m 9、水泥返高：返至地面10、油气层位置：-11、井径数据 该井平均井径：井段（m）井径（cm）井径扩大率（%）1410-196523.348.11

3、965-222023.267.72220-362123.267.7二、主要依据1.设计主要依据HH74P78井钻井工程设计(二级井身结构)、HH74P78井钻井工程轨迹调整设计、实际钻井数据、测井数据。2.钻井复杂情况描述无。3.固井难点 一次性封固3782米井段，水平段有1165米的裸眼段，容易造成水平段底部混浆；下套管摩阻大、封固段较长，该井所在区块承压能力低，普遍渗漏，固井时容易发生漏失。4.技术措施 填充段采用低密高强水泥浆体系，减少目的层所受压力；注灰过程中，保证水泥浆密度均匀，稳定；替泥浆过程中防止排量忽高忽低，减少激动压力。5.承压实验打压3MPa，稳压15min，压力未降，由钻

4、井监督确认。三、井身结构与固井方法1、井身结构图 井底位置斜深3782m，入窗斜深2617m，垂深2379.05m。（222.3+215.9mm）3782m139.7mm3781.76m311.2mm331m273.1mm331m造斜点1921m2、固井方法该井采用一次注水泥全井段封固的固井工艺，领浆（密度1.30-1.33g/cm3）封固地面1965m，中浆（1.75-1.80 g/cm3）封固1965-2220m，尾浆（密度1.85-1.90g/cm3）封固2220-3782m井段，封固段总长3782m。3、固井前钻井液性能要求 钻井液性能在固井前不做大的调整，由于钻井液性能对固井质量有很

5、大的影响，固井前对钻井液性能的调整要求在保证井壁稳定的前提下降低粘度、切力和失水，便于提高顶替效率，防止发生窜槽现象。固井前泥浆性能要求如下表：密度（g/cm3）马氏粘度（S）滤失量（ml）泥饼（mm）切力（Pa）含砂量%塑性粘度动切力PH值初切终切1.1510050.5350.31578四、压力计算1、地层压力、破裂压力 地层压力：21.35MPa(当量密度：0.91g/cm3)2、环空静液柱压力Psh=0.00981*(1959.74*1.33+239.64*1.80+179.67*1.90)=33.15(MPa)当量密度：1.42g/cm3 3、压稳计算常规水泥浆井底静液柱压力当量密度为

6、：1.46g/cm3大于该井地层压力，浆柱能很好的压稳地层。4、防漏计算陇东区域主要漏失层位为洛河组，该井洛河底界深度为1494m，承压试验显示，该井打压3MPa，稳压15min，压降0，稳压。现承受泥浆压力为16.85MPa，最大承压19.85MPa，未漏。施工过程中，水泥浆静液柱压力为19.49MPa。综上所述，理论上该井固井过程不会发生漏失，但应做好固井防漏准备，因此注替过程应适当控制排量防止激动压力憋漏地层。五、套管设计1、表层套管设计数据表套尺寸(mm)螺纹类型表套下深(m)钻井液密度(g/cm3)237.1短圆扣3311.032、生产套管柱设计数据井号套管外径mm井 段m钢级壁厚m

7、m扣型每米重量kg/m段重t安全系数泥浆密度g/cm3抗拉抗挤抗内压HH74P78139.70-3782N807.72长圆25.395.682.271.602.341.153、管柱结构管串结构：浮鞋+2根套管+浮箍+1根套管+关井阀(浮箍)+套管串+水泥头套管N-80（7.72）上扣扭矩最大5.9kNm，最小3.54kNm，最佳4.72kNm。该井扶正器的安放位置和数量设计见表井段m类型规格加放方法扶正器数量0.00331刚扶5 1/28 1/21只/10根套管5只3311921弹扶5 1/28 1/21只/8根套管25只19212617弹扶5 1/28 1/21只/5根套管14只261737

8、82树脂旋流刚性(滚轮)扶正器5 1/28 1/21只/2根套管58只注：尾浆段扶正器必须采用刚性(滚轮)扶正器安放。六、水泥量计算1.水泥浆量设计2.前置液设计类型密度（g/cm3）设计长度（m）基液液量（m3）CXY+清水1.02350清水103.备水量计算前置液（m3）配浆水（m3）替浆水（m3）洗车（m3）用水总量（m3）备水150%（m3）101004610166249七、水泥浆设计及性能1、水泥浆体系 领浆：大样灰+100% 水中浆：大样灰+50% 水尾浆：大样灰+44% 水2、水泥浆小样性能检测结果 性 能领浆中浆尾浆密度(g/cm3)1.331.801.88稠化时间 (6030

9、 MPa)min440190126稠化过渡时间min50114可泵时间min390176122失水(6.9MPa60)ml3332抗压强度(6024h) MPa5.320.425.1自由水ml0.50.10流动度mm260190180相容性相容性良好稳定性没有分层、结晶和早凝现象八、套管内顶替量计算注：替浆量根据实际入井套管数据现场重新校核。九、顶替终了最高泵压计算 十、井底静止温度计算和水泥浆最高受热温度井眼垂深(m)井口温度()井底静止温度()水泥浆最高受热温度()2379.05256565十一、施工程序1、试压：地面连接的所有管线试压不低于20MPa。2、注前置液：水泥车注前置液10m3

10、。3、水泥车注领浆78m3，密度要求控制在1.330.03g/cm3，注中浆18m3，密度控制1.800.03g/cm3，注尾浆36m3，密度控制1.900.03g/cm3，水泥浆密度控制应由低到高。4、替浆：总替浆量46.4m3 ，替浆过程分为以下步骤：水泥车压塞1.0m3，压塞液类型为清水+压塞液，排量控制在500 l/min；水泥车双车替清水43.4m3，替浆排量控制在2000-1400 l/min；最后用单车替浆2m3（清水），排量控制在500-800 l/min。5、要求注替平稳连续，避免压力过高压漏地层。6、碰压结束后，稳压23min后放回水检查回压凡尔关闭情况，若关井候凝，憋压的

11、压力值为管内外静液柱压差附加2MPa左右，注意观察井口压力变化情况，及时放压。7、48小时后测固井质量，然后试压。十二、施工时间计算十三、施工技术措施1、井眼准备 根据电测井径情况对小井眼段和遇阻段要反复认真通井、划眼和循环洗井，做到起下钻顺畅无阻卡，为顺利下套管创造良好的井眼条件； 通井过程中要大排量洗井，要求排量不小于钻井排量的1.2倍，并进行分段循环泥浆，水平段及大斜度井段每150m循环一周，使井内无沉砂； 泥浆性能的调整必须确保井眼畅通，井壁稳定，同时尽量满足固井施工的要求； 通井时，认真做好遇阻遇卡记录，要求在阻卡段进行短程起下钻，直至畅通，钻具下到井底后要充分循环至振动筛上无岩屑返

12、出方可起钻； 下套管前井队组织人力对所有设备进行一次检查，发现问题及时解决，重点岗位定人定岗，责任落实到人。固井时确保两台泥浆泵上水良好； 要求井队必须更换5 1/2闸板芯子，井口防喷器开关正常。2、套管准备及下套管要求 送井套管按入井顺序排放，由录井队、钻井队认真丈量、编号，按照完井方案要求编排，经核对数据一致方可入井； 对送井套管的钢级、壁厚、产地要逐根复查； 按照API标准对送井的套管进行逐根通径，检查套管丝扣是否完好，上扣时要做好余扣记录； 用清洗液对套管进行逐根清洗，严禁浆油污洒落在套管的本体上； 下套管时要安排专人进行监督，防止下错或者位置误差，在下入10根套管后钻井队接好循环接头

13、，通过泥浆循环对入井工具的关闭情况进行检查，在确定没有问题的情况下继续下套管； 灌浆要求：每20根套管灌满一次，可以通过测量泥浆罐液面的下降来核对灌入量是否到位； 浮鞋、浮箍和扶正器在场地要严格检查，确定完好时再入井，每根套管使用耐高温螺纹密封脂，最下部连续5根套管必须用丝扣胶粘接，扶正器的销钉固定要牢靠，防止脱落； 套管上扣扭矩必须按API标准执行，用双吊卡下套管，严禁使用卡瓦； 套管上钻台要戴套管帽公护丝，起吊要有专人指挥，防碰伤，对扣要平稳严禁错扣； 下套管过程中修设备或灌泥浆时要活动套管，严防套管粘卡； 下套管过程中，泥浆出口要安排专人坐岗，观察返浆情况，遇有异常及时汇报； 套管下放速

14、度控制在90-120s/根； 套管到位后，复核入井根数、定位短节及附件深度无误后循环泥浆，同时，清理井场以满足固井施工车辆摆放的要求； 固井前以合理的钻井液密度，压稳地层流体，确保下套管及固井过程中不发生井漏等复杂情况。对于存在漏失的井段，下套管前应进行堵漏，使地层有足够承压能力保证固井施工时不发生漏失；下完套管后以不低于钻井时排量的1.2倍循环2-3周，确保井眼干净直到振动筛上无岩屑时方可进行固井施工； 固井队的技术人员在钻井队下套管时必须到现场进行技术指导，防止附件错扣； 下套管时严禁井口落物。3、施工设备设备名称数量设备名称数量水泥车3台压风机0台工具车1台运灰车12台立式灰罐0个指挥车

15、1台潜水泵4台以上设备施工前都要经过认真检查、保养，运转良好，必须满足本次固井施工的要求。4、前置液性能失水（60，常压）：0.68T 比重：1.02 紊流临界排量：22 l/s粘度： 六速流变：5、入井工具附件名 称尺寸(mm)型 号钢级数量(只)备注浮 鞋139.7强制复位式N801浮 箍139.7强制复位式N801关井阀139.7N801双弧扶正器139.740刚性扶正器139.7旋流式45含备用滚珠扶正器139.7旋流式70含备用胶塞139.7 2含备用6、固井施工要求 固井前固井监督组织召开由钻井队长、录井队长和固井队长参加的协调会； 固井前固井队召开施工交底会，要求分工明确； 固井

16、施工单位负责上井总灰量及顶替量的计算复核，钻井队下套管数据的现场校核； 固井队现场全面指挥，各协作单位密切配合，保证固井施工的连续性； 施工要连续进行，做到管线不刺不漏； 水泥浆密度按要求均匀稳定，操作平稳； 化验员负责水泥浆大样的复核及混灰均匀程度的检测。7、施工注意事项 水泥浆密度达到设计要求，应泵入不低于设计数量的水泥量； 替浆计量数据准确，误差不超过0.5m3； 水泥车流量计各级浆体注替后应及时清零，以避免重复计量； 为保证固井施工的安全，水泥浆密度控制要求：领浆密度不超过1.35g/cm3，中浆密度不超过1.85g/cm3，尾浆密度不超过1.90g/cm3； 为防止井底压力过大压漏地

17、层，整个替浆过程中严格控制替浆排量在设计范围，双车替浆期间控制井口压力不超过15Mpa；如果在双车替浆期间出现压力异常，采用降低排量的方式继续替浆，或者改用单车小排量顶替。 本次施工需要钻井队备配浆清水不低于249m3，水泥车替浆用清水。十四、井控注意事项1、下套管作业前，钻井队需提供可建立正常循环，不涌、不漏、不垮塌的合格井眼；2、下套管作业前，钻井队应更换与所下套管相匹配的防喷器密封胶芯，以便于出现异常情况时可以实施关井；3、下套管过程中，应及时进行套管内灌浆，观察钻井液返出情况，进行池体积监测，发现溢流、井涌等情况及时关井；4、套管到位后循环洗井及固井作业期间，安排专人进行井控坐岗，观察

18、钻井液返出情况，发现异常及时报告，以便采取有效措施；十五、HSE管理1、健康管理油气勘探开发作业在野外，设备多、工种多、工艺复杂，常伴随有各种职业危害。健康管理就是要消除或尽可能降低职业危害，保证职工身心健康。（1）粉尘危害。在固井过程中常有较多的粉尘，要尽可能避免粉尘飞扬。（2）毒物防护。井喷时喷出的原油及天然气中，常含有硫化氢等有害物质，一部分钻井液处理剂也含有一定的毒性。施工现场应配备必要的防毒急救设备等。（3）预防职业性多发病。由于野外作业，不良环境及气象条件差，关节炎、肠胃病、冻伤等成为多发病。应加强预防措施，改善职工工作和休息条件，定期进行体检，加强个人防护，搞好卫生保健。2、安全

19、管理（1）固井作业中安全工作的重点是针对高压作业、高压容器及高压流体、有毒物质侵害、火灾危害等主要危险源采取相应的措施，保证人身和生产安全。（2）电线、电器的安装和使用应符合有关安全用电的规程和规范。（3）在井场需动火时，要按照动火级别申请动火，动火时要按规定做好防火措施。（4）在施工过程中，所有人员必须穿戴劳保用品，远离高压区，在高压区设立明显警示标志，保证人身和生产安全。3、环境管理（1）必须遵守国家及当地环保法律、法规。（2）施工过程中禁止污水、废弃水泥浆等外溢，以免破坏农田和草场，保护植被不受损害。（3）现场施工后剩余的水泥、药品及包装袋等必须清理干净，剩余药品及未入井的水泥浆排放到指

20、定的排污池内，严禁污染井场及其它地方，禁止车辆行驶途中排放废弃液体。十六、HH74P78井固井作业应急预案为了保证HH74P78井生产套管固井施工有序地进行，最大限度地防止事故的发生，根据镇泾区块油气田固井施工作业的特点，特制定本井固井施工应急预案。1.适用期间：进入该井场，施工作业开始至施工作业结束。2.作业地点：镇泾工区HH74P78井井场。3.预案实施单位：长庆固井公司第二固井工程项目部GJ12215队。4.事故因素：影响该井固井施工的各种突发事件。5.应急准备 5.1技术保障：由固井队队长（施工指挥）、HSE管理员等负责制定应急技术方案和相关技术咨询。5.2信息保障：调度室保持24小时

21、值班，做好各种信息记录，及时上传下达。6.报警及内容6.1报警程序： 公司第二固井工程项目部110（重大安全事故）现场作业班（车）组现场指挥本队应急小组6.2报警内容：（1）井号、固井类别、套管结构；（2）出现的紧急情况及现场处理详情；（3）人员伤亡情况；（4）后续处理的难点及要点；（5）需求援的其他事宜。6.3应急事件类别（1）作业中高压管线、闸门连接刺漏（2）作业设备突发故障，造成施工间断（3）行驶途中发生设备故障、交通事故（4）落地油、水泥粉尘、固井液外溢造成环境污染（5）现场施工过程中发生的人身事故7.应急行动7.1本队应急小组接到固井险情报告后，迅速制定处置方案并立即向华北分公司应急

22、指挥部和大队应急指挥部汇报。7.2材料员根据处置方案中的工具、物资材料需求，迅速组织并以最快的速度送往现场。7.3应急小组指定负责人指挥实施。 7.4当涉及其它紧急事宜时，在应急小组的统一指挥下，立即启动相应的应急预案。7.5因设备故障造成施工中断时采取以下应急措施：（1）若固井车发生故障时，应立即关闭井口，迅速组织备用车辆到位，最大限度缩短中断时间；（2）若压风机发生故障时，应立即接通备用压风机管线及时补气；（3）若供水突然中断时，应通知固井车降低排量，迅速查明原因，排除故障或启动备用供水设备和电器设施；（4）若替浆过程因井队泥浆泵故障造成中断时，应立即改用固井车替浆，以保证设计排量，使施工

23、顺利进行。7.6固井施工过程中若出现管线破裂应立即关闭井口，更换备用管线、试压后再继续施工；现场如有人员受伤，应立即对受伤人员进行现场救护，同时准备交通工具送往附近医院急救。现场救护时应做好以下工作：（1）尽快将受伤人员转移到安全地带，护送人员要掌握急救知识和技能，并随时向应急指挥部报告受伤人员情况。（2）判断伤员受伤部位和伤势，采取有针对性的急救措施。（3）短时间内急救措施无效时，不要放弃，继续施救。（4）送往医院的途中施救人员要跟随伤员，途中继续进行急救观察；到达医院后负责向主治医生介绍伤员病情。7.7在车辆行驶途中若发生突发事件，应立即上报应急小组，组织备用车辆及时赶往施工现场，并上报交

24、通管理部门对事故进行处理；7.8对施工中出现的油污泄漏或废液应及时清理，以免渗入地层污染环境；7.9发生下列事件，现场指挥人员应及时报告应急小组，组织现场人员立即采取如下措施：（1）如果属环境污染事件，本队应急小组或现场指挥应立即控制污染源继续扩散；（2）如果属环境破坏事件，本队应急小组或现场指挥立即下令制止破坏行为；（3）对当地生活环境因素造成严重影响时，及时通知地方行政主管部门，采取措施，防止对人身和动植物造成伤害或毁坏；（4）采取具体措施，清除污染物，或对污染物进行处理，降低危险性；（5）对造成的环境污染或环境破坏进行评估，如果属重大环境破坏事件，超出本队应急能力时，应即上报上级应急机构，启动相应的应急程序；（6）如有必要，请求地方政府支援。8.应急关闭以下情况现场指挥宣布应急关闭：8.1当险情得到有效控制，确认不会再次发生时，8.2若发生轻微人身伤害，并进行妥善处置后，8.3轻微污染得到有效措施控制后，8.4设备故障得到及时排除后8.5超出本队应急能力的事件，应急关闭由上级应急机构宣布，应急解除。十七、附件(稠化曲线图)谢谢观看!欢迎您的下载，资料仅供参考,如有雷同纯属意外