第06章 固井.doc

第六章 固井第六章 固井 1第一节 套管规范 3一．API和非API套管的物理性能 3二．套管标记 7 三．套管规范 10第二节 套管柱设计 65一、套管柱种类 65二．套管柱设计方法简介： 66三．最大载荷法套管设计载荷分析 67 四．最大载荷法套管设计和校核程序 70五．以最大载荷法设计套管往举例 72第三节 下套管作业程序 80一．套管送井前的准备 80二．套管现场准备 81三．套管附件检查及其安装 81四．下套管的安全措施 82第四节 油井水泥和添加剂 87一.油井水泥规范 87二．水泥试验 89三.水泥浆添加剂 91第五节 注水泥 94一．注水泥设计和计算的基本条件和参数 94二．注水泥质量控制和安全措施 95三．注水泥计算 97四．单井计算举例 102五．注水泥程序 104第六节 尾管固井技术 105一．尾管类型 105二．尾管悬挂装置组成及其附件 105三．下尾管程序 105四．尾管注水泥程序 110五．尾管固井质量控制及安全措施 110六．尾管回接工艺 112第七节 特殊固井工艺技术 116一．内管往注水泥方法 116二．水下释放塞固井工艺 118三．多级注水泥工艺 120四．大斜度井固井技术 122五．高温高压固井技术 126第八节 挤水泥 129一．挤水泥方法及其应用 129二．挤水泥技术的施工程序 129三．挤水泥计算 130四.挤水泥安全措施 133第九节 注水泥塞 133一．注水泥塞目的和施工方法 133二．平衡法注水泥塞工艺 133 三．注水泥塞安全措施 135第十节 固井质量评价 136一．固井质量评价方法 136二．固井质量评定标准 137参 考 文 献 141第一节 套管规范 一．API和非API套管的物理性能 1． API套管的物理性能： （l）规格：以API 5CT第3版（1990年12月1日）的资料为依据。

（2）API Spec 5CT包括四组各种规格和壁厚的套管： 第1组：H、J、K、N钢级的套管 第2组：C、L和T钢级限定屈服强度的套管其它规格和壁厚的C－90和T－95套管由买方和制造厂家商定第3组：P钢级的高强度套管 第4组：Q钢级特殊用途套管 （3） API套管的物理性能，见表6－1 2．非API套管的物理性能：选编了NKK（日本钢管）系列、NT（新日铁）系列和SM（日本住友）产的套管的物理性能 （1）NKK（日本钢管）非API套管的物理性能，见表6－2（A）注：1）、2）、3）、硬度变异 4）对任意的横向10×10毫米试样的最小冲击强度应为27.12牛顿·米，或按下列方程式计算的数值中的大值5）耐SSC（硫化物应力断裂）性由NACE拉伸试验（根据NACE TM－01－77）保证如三点弯曲梁试验或双悬臂梁（DCB）试验，可以依照用户的要求进行续表6－2（ A） （2）NT（新日铁）非API套管的物理性能，见表6－2（ B） （3）SM（日本住友）非API且套管的物理性能，见表6－2（C）续表6－2（ B）表6－2（C） SM（日本住友）非API套管物理性能 二．套管标记 1．套管识别标记见图6－1。

2．套管钢级颜色标记识别见表6－3续表6－3续表6－3 三．套管规范 １．梯型螺纹的API和NKK套管规范，见表 6－4 2．梯型螺纹的NT套管规范，见表6－5 3．NSCC－SC螺纹的NT 7英寸套管规范，见表6－6 4．维高（Vetco）大直径套管规范，见表6－7表6-4(1) 114.30毫米(41/2)英寸)梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6-4(1)表6－4（2） 114.30毫米（4１/２英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6-4（2）表6－4(3） 177.8毫米（7英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6－4（3）续表6－4（3）续表6－4（3）表6－4（4）177.8毫米（7英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6－4（4）续表6－4（4）续表6－4（ 4）表6－4（5）244.5毫米（9５/８英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6－4（5）续表6－4（5）表6－4（6）244.5毫米（9５/８英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6－4（6）续表6－4（6）表6－4（7）339.7毫米（133／8英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6－4（7）表6－4（8） 339. 7毫米（ 133／8英寸）梯型螺纹的API和NKK套管规范续表6－4（8）表6－5（l） 114.30毫米（41／2英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（l）表6－5（2） 114.30毫米（41／2英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（2）表6一5（3） 177.8毫米（7英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（3）续表6－5（3）续表6－5（3）表6－5（4） 177.8毫米（ 7英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（4）续表6－5（4）续表 6－5（4）表6－5（5） 244.5毫米（ 95／8英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（5）续表6－5（5）表6－5（6） 244.5毫米（ 95／8英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（6）续表6－5（6）表6－5（7） 339.7毫米（133／8英寸）梯形螺纹的NT套管规范续表6－5（ 7）表6－5（8） 39.7毫米（133／8英寸）螺形螺纹的NT套管规范续表6－5（8）表6－6（1） 177.8毫米（7英寸）NSCC－SC螺纹的NT套管规范续表6－6（1）续表6－6（l）表6－6（2） 177. 8毫米（7英寸） NSCC－SC螺纹的NT套管规范续表6－6（2）续表6－6（2）表6－7 维高（Ve t co）大直径套管规范续表6－7 5．利海公司SR－30隔水管规范 SR－30隔水管是利海机电实业公司于1987年10月根据中国海洋石油西部公司海上钻井勘探和开发的需要自行研制的一种新产品。

1992年3月，SR－30隔水管通过中国海洋石油总公司专家鉴定，SR－30隔水管及其配套产品已达到80年代国际同类产品水平，某些性能还优于国外产品，因此完全可以代替进口产品SR－30隔水管已在南海西部海域全面使用，并建成年生产能力为250根的 SR－30隔水管生产线，见图 6－2l）SR－30隔水管的配套产品及其结构特点 ①配套产品： A．导管本体；B．快速公、母接头；C．回接头；D．悬挂环；E．水泥浮鞋 由这些配套产品组成快速接头隔水管（见图6一3）、螺纹回接隔水管、水泥浮鞋隔水管、泥线隔水管和回接头器具，以及根据要求组合成特殊结构隔水管 ②结构特点： A．快速公、母接头采用卡簧自动锁紧结构，公、母接头只要对中插入就可快速连接，公、母接头内有O型密封圈，耐压10兆帕，母接头有释放螺钉孔，拆卸方便； B．该隔水管具有足够承受内外压及拉伸和弯曲能力、安全可靠； C．采用回接头器具，可在钻井平台上控制回收泥线以上隔水管，若不用回接头器具，下潜水员拧上泥线上的一个接头的释放钉，也可在钻井平台上回收泥线上的隔水管； D．水泥浮鞋内有一个锥面导引的密封插入孔并设有一个单向阀，注水泥工具容易插入形成密封，并能控制水泥浆回流。

（2）SR－30隔水管配套产品主要性能参数 ①导管本体 A．外径：762毫米（30英寸）； B．内径：711.2毫米（28英寸）； C．壁厚：25.4毫米（l英寸）； D．重量：454公斤／米； E．抗拉屈服能力：13兆牛； F．抗弯屈服能力：2.3兆牛·米； G．内屈服压力：13.3兆牛； H．抗外挤压力：8.8兆帕 ②快速接头 A．外径：846毫米； B．内径：712毫米； C．连接后长度：504毫米； D．重量：452公斤； E．抗张屈服能力：11.2兆牛； F．抗弯屈服能力：2.6兆牛·米； G． 内屈服压力：15.7兆帕 ③回接头 A．外径：912毫米； B．内径：695毫米； C．连接螺纹：左旋方螺纹； 外径764.5毫米×1牙／24.5毫米 D．回接头公母接头连接长度：1410毫米； E．回接母接头重量：1769公斤； F．负荷能力：不低于管体 ④水泥浮鞋 A．外径：786毫米； B．密封插入孔直径：101.6毫米(4英寸）；C．单流阀通道面积：4536.6毫米2（7.03英寸）； D．浮鞋试压：1.50兆帕。

第二节 套管柱设计 一、套管柱种类 根据海洋环境恶劣、钻探作业困难、地层压力变化大、安全作业要求严格等特点，套管柱有下列几种：隔水导管、表层套管、技术套管、生产套管、技术尾管和生产尾管等六种 1．隔水导管：常用为762毫米（30英寸），入泥深度一般为30～100米（90～328英尺）其作用是隔离海水，建立循环通道、抵抗海流冲击、安装井口头并支撑防喷器组和井口头以下导管承受表层以下各层套管柱的重量 2．表层套管：常用为508～339.7毫米（20～133／8英寸），下深一般为400～1600米其作用是封隔泥面以下疏松泥砂岩、砾石层及浅层气，防止淡水层被污染，安装防喷器组并承受技术、生产套管柱的重量 3．技术套管常用为244毫米和339.7毫米（95／8～133／8英寸），下入深度一般为500～4500米左右（4921～14765英尺），套管柱应作强度校核其作用是封隔漏、塌、卡、喷及不同压力系统的复杂地层，以便安全顺利钻达目的层位 4．生产套管：常用为114毫米、178毫米和244.5毫米（即41／2英寸、7英寸和95／8英寸）。