固井方法与技术:如何配制和浇注水泥浆

固井:方法、设备、环空固井

杀井安全措施。

6.1。杀戮可以
仅在执行关于接受井进行修复的双边法案后才开始
(KRS旅的工头和PDNG,TsPPD的代表)。

6.2.好杀
根据 KRS 主人的指示制作。无计划地杀死一口井
禁止。

6.3.好杀
通常在白天进行。在特殊情况下,干扰
可在夜间井筒照明不亮时进行
少于26个孵化。

6.4.游乐场大小
安装单元的 40x40 m 必须从
异物,冬天起雪。

6.5。干扰前
有必要检查: 所有闸阀和法兰连接的可维护性
井口设备;管道的存在
液体沿着从井到计量单元的流线,并在其
在查明并消除原因之前,停止在井下工作。

6.6.洗涤单元和
油罐车应位于迎风面,距离至少
距井口 10 m。同时,机组和油轮的客舱必须是
机组排气管背对井口
和油罐车必须配备火花放电器,它们之间的距离
必须至少为 1.5 m。

冲洗装置,除了
此外,还必须配备安全阀和止回阀。

6.7.在沉默的过程中
well 禁止固定任何单元的单元或井口管道
井和管道。必须持续监控:
压力表读数,管道后面,人员位置后面。压力表
必须安装在抽油机和井的出水线上。

6.8.杀井时
压井液的泵送压力不得超过试压压力
这口井的生产线。

6.9.冲洗的拆卸
只有在排放管线中的压力降低到
大气。同时,采油树上的闸阀从井边
应该关闭。

6.10。毕业之后
压井作业时,阀门必须关闭,周围区域
井已经打扫过了,死井一定在等待修复
超过 36 小时。

用更长的时间
油井因预期修复而停工,必须在此之前再次压井
开始维修工作。

6.11。一切结束后
打井行动,拟定“打井法”。

在沉默中
应标明井:

- 打井日期;

- 压井液的比重;

- 循环的压死液体积;

- 干扰循环开始和结束的时间;

- 泵送杀灭液的初始压力和最终压力。

6.12. “采取行动杀死井” 签署(与
表示致死液的比重和体积),生产者
由修井队的工头和单位的机械师进行良好的杀戮。

            合规责任 指示。

7.1。准备
地盘和井杀井是TsDNG,TsPPD的工头的职责。

7.2.为了真实性
压井时当前储层压力的数据对应于
地质服务 TsDNG、TsPPD。

7.3.为了合规
压井液比重对计算值 - 在任务计划中指定
打井,执行整个工作范围,为井做好准备
杀,遵守井杀技术和安全措施时
打井是修井队工头的职责。

附件一

R A S X O D

材料
烹饪所必需的
一立方米的杀灭液 相关的
密度。

溶液液体
– Cenomanian 水,密度为 1.01 g/cm3。

密度
杀灭液

氯化钠的量,公斤

密度
杀灭液

氯化钠的量,公斤

1.02

1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

1.09

1.10

19

38

56

75

94

113

132

151

170

1.11

1.12

1.13

1.14

1.15

1.16

1.17

1.18

188

207

226

245

264

283

302

321

杀灭液密度,g/cm3

氯化钙的量2, 公斤

新鲜的

塞诺曼尼亚人

商业的

1.19

1.20

1.21

1.22

1.23

1.24

1.25

1.26

1.27

1.28

附录二

体积

戒指
空间依赖

从生产线的直径


油管下降到井中。

体积
环形空间,m3

下降深度

泵(管),米

NKT-60
毫米

NKT-73
毫米

NKT-89
毫米


生产套管直径 – 146 mm

800

1 000

1 200

1 400

8.68

10.85

13.02

15.19

7.50

9.38

11.26

13.13

5.86

7.32

8.78

10.25


生产套管直径 – 168 mm

800

1 000

1 200

1 400

12.25

15.31

18.37

21.43

11.06

13.83

16.60

19.36

9.42

11.73

14.11

16.49


生产套管直径 – 114 mm

800

1 000

1 200

1 400

4.27

5.34

6.41

7.48

包装技术

目前使用的固井方法在向套管柱后面的空间供应固井(堵塞)混合物和使用的工艺设备方面存在差异。

固井方法与技术:如何配制和浇注水泥浆

泵送成品混合物有以下方案:

直接方案。根据该方案,在注入过程中,混合物被直接送入套管柱,套管柱下降到“鞋”,进入环空并从井底填充到井顶。

反向方案。水泥直接送入环形空间并从上到下填充。

在大规模钻井过程中,最常使用直接方案,该程序本身在一个循环中进行,在此期间提供所有所需量的水泥混合物。

包装设备

固井设备应如下:

  • 固井装置,确保溶液混合并在压力下将其供应到井中;
  • 与固井装置相同用途的搅拌装置;
  • 固井头,在其帮助下冲洗井筒并堵塞井壁;
  • 浇注塞,在两阶段渗碳过程中用作止动件;
  • 其他设备,例如混合分配器、金属软管、高压阀。

一级封堵

单级固井已在国内水井固井中得到广泛应用。同时,超压水泥混合物通过安装在卡车底盘或距离较近的固定平台上的单元供应到环空。水泥混合物沿管柱向下移动,到达底部,然后充满整个环空。

有一定的 固井技术.在固井之前,将它们冲洗干净,并将底部塞子作为塞子固定在套管柱中。然后,在混凝土泵的帮助下,提供混合物。沿着桶下降,混合物压在塞子上,将其推进到柱子的“鞋”。之后,将上部塞子放置在柱子中,在振动压机的帮助下压实混合物的过程开始于同时将额外量的混合物泵入井中。

在顶塞接触底塞的瞬间,认为溶液的密封过程完成,并且所有供应的溶液已填满套管柱后面的空间。完成粘合过程后,砂浆最多需要 48 小时才能完全凝固。单级封堵用于具有简单孔几何形状的浅井。这种方法的主要缺点是无法确定溶液到达色谱柱“鞋”的时间。

两阶段或两循环固井

两级固井是专门为封堵含油源而设计的。这种封堵方法需要大容量的处理设备,很少使用。

基本上,该方法在以下条件下使用:

  • 当水泥混合料在短时间内硬化,无法一次填满套管后面的空间时;
  • 需要将套管柱后面的空间分成几段;
  • 深度大,由于供应混合物所需的压力非常高,因此不允许堵塞。

两阶段封堵方法在于封堵混合物在两个循环中供应。在第一个循环期间,泵送一定量的混合物,仅填充环空的特定部分。在混合物固化后,至少 13 小时后,提供剩余所需量的混合物以完全填充环形空间。

清算时堵井

在新鲜的内部,首先要进行消毒,事实是井筒中会形成细菌,必须自己清理干净。例如,要做到这一点,将一定体积的漂白剂泵入井中,然后将完全相同的体积泵回。对井进行去污后,就要开始恢复井周围的地质环境。它就像一个夹心蛋糕,如果你非常简化它,那么你可以将所有图层减少到两种主要类型:

  • 第一种是包含和传导水的类型。这种类型称为含水层;

  • 地平线是第二种类型,它不包含或不导水。它被称为防水。

在含水层所在的层段,砂石被填满,而且填满的比例不仅是这样,而且是按照恢复每个含水层的过滤参数的比例,以及那些阻水层的层段填满的。位于具体。

封堵类型说明

固井方法与技术:如何配制和浇注水泥浆

如果我们更详细地考虑地质原因,我们可以说在这种情况下,取水可能只是停止发挥其作用,这往往成为地质过程的结果。技术原因 - 这是长时间没有保持进水口的情况。

作为替代方案,在钻井过程中可能会违反技术标准。工作可能使用了不合适的材料,长时间未进行维修,未进行维护。取水口临时使用的情况下也要进行堵井。

水泥浆如何入井

有几种主要的方法可以向环带提供溶液。如果将水泥浆直接送入套管,这种方法称为直接。然后是井的下部缓慢填充,进入环空,填充它。这是最常用的交付类型。为了检查水泥浆质量的数量,使用了两个特殊的塞子。这些塞子的操作本质是,当提供溶液时,额外的液体在一定压力下被泵送,压在上塞子上。之后,它压在溶液和井的下部。有一种更简单的方法,只使用一个软木塞。为了测量液体的压力,通常使用压力计。溶液也有逆流,进入环空,然后通过套管下降。

还有一种固井方式,即一次固井。使用它时,几乎整个解决方案都一次性通过。在这种形式中,还使用了一个或两个带有直接馈电元件的插头。

分两个阶段巩固时,需要更多的经验和协调。此选项稍微复杂一些,部分用于更大的深度。在这样的深度,阻力会增加,因此很难像上面描述的方法那样一次性完成所有事情。为了以某种方式补偿这样的深度,使用了套环固井方法。这些袖口形成某种环,逐渐限制解决方案的进度。这种方法允许对井的各个部分进行逐步固井。

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固井技术工艺

钻井作业的最后阶段伴随着一个涉及固井的过程。整个结构的可行性取决于这些工作的执行情况。在执行此程序的过程中追求的主要目标是用水泥代替钻井液,水泥还有另一个名称——水泥浆。固井需要引入一种必须硬化、变成石头的成分。迄今为止,有几种方法可以进行固井工艺,其中最常用的方法已有 100 多年的历史。这是一种单级套管固井,于 1905 年引入世界并在今天使用,只进行了一些修改。

固井工艺

实施技术 固井包括 5 种主要工作类型:第一次 - 混合水泥浆,第二次 - 将组合物泵入井中,第三次 - 通过选定的方法将混合物送入环空,第四次 - 硬化水泥混合物,第五次 - 检查所执行工作的质量。

在开始工作之前,应根据工艺的技术计算制定固井方案。

重要的是要考虑采矿和地质条件;需要加强的区间长度;井筒设计的特点及其状况。应该用于在特定领域实施此类工作的计算和经验的过程中

放电特性

固井可以通过将混合物供应到环空的不同方法来完成,此外,在工作过程中可以使用各种设备。固井井可能涉及混合物的直接供应,这样的方案涉及水泥流入套管柱的内部空间,然后直接进入套管并进一步进入环空,而溶液的流动是自下而上制作。使用反向方案,注入以相反的顺序执行,从上到下。

在这种情况下,固井可以以一种方法进行,在此期间,一次强制通过所需的体积来堵塞混合物。

当井的深度很大时,使用两级固井。工艺过程通过使用设备分为各个间隔的顺序填充。与上述方法相比,套管固井涉及保护井筒的一部分免受水泥混合物的通过。袖带允许您隔离位于储液器长度方向的区域。井可能有隐藏的柱子和部分,它们的固井可以分类为一个单独的组。

固井的实施,无论选择何种工作方法,都追求将钻井形成的溶液从环空排出的目标,这可以通过在那里放置水泥浆来实现。固井确保用水泥混合物完全填充井筒间隔;通过在用于固井的层段内渗透水泥混合物来消除钻井液;保护水泥混合物免受冲洗液的渗透;水泥石的形成,其特点是对深层荷载形式的各种影响具有显着的抵抗力;水泥石对井壁和套管表面具有出色的附着力。

工具和材料:

  • 设计用于混合混合物及其随后在显着压力下冲压的固井装置;
  • 水泥搅拌设备;
  • 用于冲洗井筒并进一步固井井壁的固井头;
  • 两级固井充填塞;
  • 高压水龙头;
  • 钢制软管;
  • 设计用于执行解决方案分配的设备。

保护层硬化的持续时间和质量检查

水泥石的形成在混合物浇注完成后立即开始。完全硬化的过程取决于环境温度、土壤的成分和水分含量、套管元件的材料以及溶液本身的特性和成分列表。如果无法确定保护层何时完全形成,请等待至少 48 小时后再采取任何措施。

两天后,建议检查获得的保护层。只有使用特殊的专业设备才能获得更准确的结果。有三种方法可以检查解决方案的完整性:

  • 声学。该技术基于沿竖井整个长度的套管开孔并通过计算机程序处理获得的结果。
  • 放射学。测量是通过特殊的无线电设备进行的。
  • 热的。在层固化期间测量温度。

如果无法邀请专家评估所执行的工作,您可以使用简化的热法检查水泥层的准备情况。为此,在混合物凝固期间,测量外壳壁处的温度。它应该首先与环境温度相等,然后降低1-1.5度。

最后一步是清除枪管上的混合物残留物。用自己的双手工作时,可以使用水桶进行清洁。在将源投入运行之前,检查轴的密封性。为此,在压力下将水泵入桶中 20-30 分钟。如果在此期间水压下降不超过 0.5 MPa,则工作质量很高。

固井方法;

固井方法的选择取决于产状地层的赋存条件、岩性成分、渗透率和饱和度。固井有几种方法:

单级固井是最常见的,如下所示(图 73)。套管下入井后,在井口安装固井头,开始冲洗,直至钻井液密度完全相等(井口钻井液密度应等于在出口处)。

在开始固井之前,从固井装置到固井头的所有歧管必须加压至工作压力的 1.5 倍并保持 3 分钟。

在将水泥浆泵入井中之前,最好泵入缓冲液(NaCl、CaCl 的水溶液)2 等或碱 NaOH)以稀释钻井液并降低粘度和静态剪切应力。

然后,使用固井装置和水泥搅拌机将水泥浆混合,通过固井头泵入套管柱。为了将计算量的水泥浆挤入环空,需要松开固井分离塞,该固井分离塞用锁定螺钉固定在固井头内。驱替液从固井分离塞上方泵入套管柱。

固井方法与技术:如何配制和浇注水泥浆

图 73——一级固井方案

最后 0.5-1 m 3 的驱替液由一个固井装置泵送。结果,塞子“坐在”止动环上,此时固井头上的压力急剧增加。这作为固井过程的结束。

两段固井用于水泥浆难以提升至预定高度,或井底温度高,限制单段固井时间,或需要非连续固井的情况。

为此,套管柱设备中包含一个分离固井套管,该套管安装在固井层段的边界处。下部层段的固井以与一级相同的方式发生。

在泵送体积等于环空上部体积的第二部分水泥浆之前,将球落入井中。球到达固井套筒后,在压力作用下沿动套筒向下移动,侧孔打开,第二部分水泥浆通过侧孔进入环空。

正确制备溶液

固井用固井浆液必须满足多项要求,并具有:

  • 与任何类型的表面具有高粘合性能;
  • 硬化后强度高,抗机械应力;
  • 可塑性和良好的流动性以填补所有裂缝和空隙;
  • 与堵塞的土壤层有关的化学中性;
  • 抗地下水侵蚀;
  • 硬化时无收缩。

此外,溶液必须具有这样的稠度,以便它可以很容易地输送到井中并注入。溶液必须从设备上彻底冲洗掉,不会对其产生化学侵蚀,并且在输送到井中的过程中具有最小的损失系数。

所使用的灌浆浆液必须具有足够的液体结构以供注入设备泵送,同时具有高强度特性。

制备用于封堵的水泥浆的过程包括将构成其成分的组分均匀混合,然后将水倒入其中,并预先溶解特殊的添加剂。

您可以自己准备的最简单的解决方案是:

  1. 波特兰水泥 + 石英砂 (1:1) + 特殊添加剂和水,直到获得所需的稠度。这种溶液密度低,制备困难,因为。作为组合物一部分的沙子经常沉淀,并且溶液的使用变得不可能。
  2. 波特兰水泥 + 重晶石 (1.1:1) + 特殊添加剂和水。这种解决方案的缺点是强度低。
  3. 波特兰水泥+填料。石棉用作填料(在沙质土壤上)、纤维材料。

对于水泥混合物的制备,最好使用波特兰水泥,它是一种基于硅酸盐的水泥。

这种水泥当然比普通硅酸盐水泥贵,但其强度特性却比普通水泥高很多。重晶石是一种重矿物,可增加溶液的密度。您可以在出售散装建筑材料的五金店购买重晶石。

在作为胶结砂浆一部分的特殊添加剂下,我们了解赋予砂浆特殊性能的各种物质。这些包括:

  • 水泥促凝剂(氯化钙、纯碱、钾碱),如果在低于 +5 度的温度下发生胶结,则使用;
  • 用于防止快速硬化的缓凝剂(这些是氯化钙或氯化钠、亚硝酸钠等);
  • 增塑剂以获得最佳粘度(聚合物改性剂);
  • 抗冻添加剂(有机硅化合物与增塑剂);
  • 吸湿添加剂(衍生自属于糖、柠檬酸、酒石酸和四羟基己二酸组的化合物的物质)等。

特殊添加剂混入水中,随后用于制备水泥浆。在特殊机器的帮助下混合溶液 - 混合器。有时允许手工揉捏,但这需要一定的技巧和大量的劳动。

在波特兰水泥硬化过程中形成的水​​泥石具有高强度特性,可承受载荷、机械和物理冲击

关于该主题的结论和有用的视频

在下面的视频中,我们谈论的是石油和天然气行业的井,但工作技术原理与含水层相同。

一级固井程序:

套管式固井生产工艺:

两段固井技术特点:

固井是一个复杂的过程,需要使用专门的设备。但是,这并不意味着您无法自行执行。选择并正确制备水泥浆后,使用最少的单位,完全有可能独自应对工作。

无论如何,不​​用水泥加固井筒的井作业时间不会长,钻新水源的成本也不会低。

如果在学习完材料后,您仍然对如何在钻井后正确固井有疑问,或者您对此问题有宝贵的知识,请在下面的框中留下您的评论。

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