固井技术

气井和油井的固井

使用的解决方案和方法的特点

固井技术

在进行固井项目之前,会进行一系列计算,以便计算所用混合物的体积、成分和供应方法。在进行初步分析的过程中,值得考虑以下因素:

  1. 水工结构的深度。
  2. 套管柱外表面与井壁之间的距离。
  3. 通行证。在钻井过程中发现的违规和缺陷。
  4. 土壤成分和特征。

如果该地区已经进行了钻探,则可以从旧项目中获得许多数据。同时,只有在正确计算和项目可用性的情况下,固井过程才能以最少的材料消耗取得成功。

固井技术

根据土壤的成分,可以使用不同的灌浆溶液:

传统的水泥砂浆适用于稠密页岩的固井。

  • 如果水井是用多孔岩石制成的,则使用混合物的填料进行工作。为此,使用石棉、纸和其他纤维材料。如果您尝试使用传统的水泥砂浆进行工作,这可能会导致混合物的消耗增加。
  • 泡沫化合物有时用于堵塞,在凝固过程中膨胀。多亏了它们,密封进水结构的质量得到了显着提高。

将沙子和砾石添加到水泥混合物中。但溶液的稠度应保持液态。混合物制备迅速,便于泵送。溶液通过填充管送入最高 3 m 的高度。为了消毒,向其中添加漂白剂。

为什么需要固井

  • 一是增加了结构的整体强度。
  • 其次,灌浆保护由金属制成的管道表面免受腐蚀,这种腐蚀可能由于地下水分而发生。
  • 第三,如果井的建造方式连接不同的油气空间,那么固井后它们肯定会相互隔离。

渗碳工艺说明

毫不奇怪,注浆技术发生了重大变化。它与旧的完全不同。现在,他们使用计算机技术计算水泥砂浆中正确的水比例,并为其使用特殊添加剂。

水泥砂浆的添加剂可以是:

  • 石英砂 - 它可以让您减少收缩并最大限度地提高强度
  • 纤维状纤维素,不允许液体水泥在任何地方泄漏,尤其是最多孔的岩石
  • 引发聚合物 - 在固化过程中,它们会膨胀并压实土壤
  • 波佐拉诺夫。这是一种特殊的碎屑 - 超轻矿物质,它们是防水的,不怕腐蚀性化学物质。固井过程中的油井需要对制成的塞子进行特殊的多级质量控制。

水泥井的质量如何评估?

执行特殊程序:

  • 热 - 确定水泥的最大上升水平
  • 声学 - 检测水泥中可能存在的内部空隙
  • 放射学 - 在此过程中它是一种 X 射线

固井方法

目前,有四种主要的固井方法:

  • 单步法。将水泥混合物倒入套管柱中并用塞子塞住。将洗涤溶液施加到塞子上。这样的动作导致水泥被移入环空
  • 两阶段。根据技术,它与单级完全一样。不同之处在于,动作是先用下半部分执行,然后再用上半部分执行。一个特殊的环用于分隔两个部门。
  • 袖口。固井与实心套环一起使用,仅在井的顶部固井。
  • 后退。水泥浆被立即倒入管道后面的空间,钻孔和清洁溶液被挤出到柱子的空腔中。

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固井技术

湍流器

第十四讲

固井是用粘合剂悬浮液填充给定井段的过程,粘合剂能够在静止时变稠并变成固体、不透水的物体。

固井- 建井最关键的阶段之一。任何井的高质量固井包括:和柱子后面的水泥石。

固井的主要目标是:

一)。可渗透层被井开后相互隔离,防止地层流体从环空溢出;

2)。悬空套管柱;

3)。保护套管柱免受侵蚀性地层流体的影响;

四)。消除井衬的缺陷;

5)。创建分隔屏幕,防止浇水生产视野;

6)。在井中建造高强度桥梁,能够吸收足够大的轴向载荷;

7)。吸收视野的隔离;

八)。加强井壁;

9)。在弃井的情况下进行井口密封。

- 执行制定的工作规范和规则,以便在给定区域内用一定质量的水泥浆(而不是钻井浆)最完全地填充井的环形空间,确保水泥浆 - 石头与表面OK。和井壁,同时保持层的完整性。

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固井的工艺过程是由地质技术因素决定的。

这些因素是:

1、水泥浆的凝结时间和稠化时间,其流变特性、沉降稳定性、失水量等性能。

2. 环空钻井液与水泥浆的相容性和关系。

3. 钻井和水泥浆在环空的运动方式。

4.注入水泥材料的体积,与井壁接触的时间。

5、缓冲液的质量和数量。

7. 固结柱子。

有几种固井方法:

– 初次固井方法(单级、多级、反向、套筒);

– 二次(修复和修正)固井方法;

— 安装分隔水泥桥的方法。

单级固井 - 将水泥浆泵入所需的体积,以填充井环空间和 O.K. 段的指定间隔。在止回阀下方,以及挤压液 - 其量是填充止回阀上方柱的内腔所必需的量。水泥浆的密度必须大于钻井液的密度。

初次固井类型:

当水泥浆立即被泵入环空时,情况正好相反。

直接,当水泥浆被泵入 O.K.,然后才被压入环空。它细分为:

A) 一级(最常用)。

B) 两阶段(用于长间隔或与 ANPD 一起使用)。它可以有时间间隔,也可以没有时间间隔。

步骤固井(有时间休息)。它用于以下情况:

1.如果由于岩石破裂的危险,无法一次性固井该层段;

2、水泥浆凝固硬化过程中是否存在GNVP危险;

3. 如果对长段的上段进行固井,必须使用不能暴露在下段典型高温下的水泥浆。

套管粘合。如果套管柱的下部由带有预铣孔的管道组成,则使用它。在冲洗结束时,一个球落入井中。随着胰脏的流动,球下降并坐在骨水泥套管下套管的鞍座上。随着泵继续泵送胰腺,管柱中的压力急剧上升,套管切断将其固定在耦合体中的销钉,下降到限制器并打开窗口,让流体进入环空。从这一点开始,该过程以与两阶段固井相同的方式进行。

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环形空间密封方法

固井还可以加强套管柱,降低其变形的风险以及由于剪切和土壤压力在接头处出现泄漏的风险。在开始密封工作之前,需要执行一些强制性程序:

井分析,在此期间测量井的深度以及井壁与套管之间的间隙大小。检查整个结构的几何形状。土壤特征被阐明 - 岩石类型、孔隙度、压裂和其他地质和水文地质特性。

考虑到封固环形空间是一个不可逆的过程,在封固过程中不能出错,因为无法纠正违规行为,这将导致取水结构的功能恶化。这意味着专业钻井人员应该在完善的设计方案的基础上进行固井工作。

封井工作解决方案

考虑到场地的地质特征,确定灌浆混合物的类型。水泥砂浆用于密封在粘土岩中钻出的井的环空。多孔土壤需要使用添加了纤维材料(如石棉或沥青)的混合物。使用标准的水泥砂混合物会导致多孔岩石吸收大量的溶液。这将导致建筑材料的大量超支。

封井技术

固井的主要方法:

  • 最简单的方法之一是将混合物直接注入环空,此时溶液由于重力而通过重力填充自由间隙。该技术的缺点是当混合物没有完全填满套管和矿井壁之间的空间时,可能会形成空隙。
  • 反向密封是更可接受的选择。该技术涉及将溶液直接供应到套管中,混合物自下而上填充环空。一个特殊的隔膜被用来切断含水层。

对于深井,已经制定了分阶段注浆方案。对所得水泥层的要求:

  • 没有空隙;
  • 机械强度;
  • 与表面的附着力;
  • 承受地下水压力的能力,可能含有腐蚀性化学品溶液。

封井设备

各种单元用于执行环空注浆程序,包括:

  • 用于混合物制备的水泥搅拌设备;
  • 在所需压力下提供溶液的装置;
  • 用于从钻井液的痕迹中冲洗井的设备,这会降低固井混合物的粘合性能。

在环空固井封井作业的各个阶段,都必须严格按照作业技术进行操作,以确保获得高质量的结果。

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。

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固井工艺

固井技术主要涉及 5 种工作:一是混合水泥浆,二是将组合物泵入井内,三是通过选定的方法将混合物送入环空,四是水泥混合物硬化,五是检查工作质量。

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。

17.8。吸收区的隔离

最多
隔离区域的常用方法
吸收是区间的胶结
通过快速硬化组合物吸收。
有几个品种
吸收区的胶结。

到第一组
包括固井方法
区域的初步分离
从其他区间吸收。在那里面
情况下,一根绳子被放入井中
钻杆,下开口端
我设置的高一点
吸收地平线的屋顶和
用一部分水泥泵送井
体积足够的溶液
用一点长度填充树干的一部分
以上吸收区,以及对于
在吸收地层中填充通道。
水泥浆被挤出
带有置换液的管道。它的体积
是从目前的条件中选择的,
当灌浆的上边界
溶液将在吸收屋顶上方
间隔,地层上的压力变得等于
该区域的水库。下载后
钻井液
从井中提起。权宜
注入挤压液
在钻杆上升的部分。

到第二组
固井类型
区域初步分离
其他可渗透岩石的损失
使用各种封隔器和垫片
交通拥堵。根据卡尺图找到一个站点
树干直径正常
吸收层的顶部。下井
将一列降低到此部分
钻杆,在其下端
可钻封隔器被暂停。生产
开箱。上传特定的
水泥浆体积。断开连接
从封隔器上取下管道。打包机
防止流体从
进入该区域的高压层
吸收。

万一当
吸收强度高
正在考虑的区域被清洗
粗桥接材料
从而实现减少
吸收强度。

如果可供使用的话
它们吸收的几个间隔
可以串联隔离
从下到上,将下一个与
以前钻孔的封隔器:在
有可能巩固随后的
固井完成后进行
上一个无需等待硬化
解决方案。封隔器硬化后
水泥石被钻孔。质量
绝缘通过压接进行评估
对应的区域。如果分开
巩固了几个领域,
从上到下分别按,
在钻出封隔器和石头后
相应的区域,但在钻孔之前
下游封隔器。

用于压接
钻杆下入井中
液压机械封隔器,其中
设置在研究区域上空
加压是有利的
粘土溶液与低失水
创造最伟大的
时可能发生的压力
后续操作。绝缘质量
可以认为是令人满意的,如果
液体的体积
泵入管道以维护
恒压
在压接期间,不超过
重大损失由于
水分流失。

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固井——工艺的主要亮点

如果您所在地区的钻井承包商得出结论认为水源缺乏额外的硬化,则不应忽视该建议,因为您的取水口可能会在几年内崩溃。固井是一个相当复杂的技术过程,可让您加强源柱并使其几乎坚不可摧。

固井技术

该工艺的精髓在于用特殊的水泥砂浆填充近管腔,也称为注浆。在其凝固和一系列强度特征结束时,获得的材料在硬度方面实际上并不逊于石头。

在流程中进行的主要工作类型

我们立即注意到,在没有特殊设备的情况下用自己的双手进行工作实际上是不现实的,只有严格遵守技术流程的所有阶段才能实现高质量的工作。这项服务的价格很高,但这些费用是完全合理的。

整个工作流程可以分为几个主要阶段,我们将更详细地考虑其中的任何一个阶段:

  1. 制备一种特殊的溶液来填充型腔。由于对成分提出了最高要求,因此最好在其中使用特殊的水泥波特兰水泥,它提供了具有最高强度指标的解决方案。
  2. 完成的水泥组合物必须送到井中,因为它很快凝固,最简单的方法是使用卡车平台上的特殊设备,在这种情况下,所有必要的操作都将在现场进行。
  3. 然后用水泥组合物泵送环形空间。此操作可以通过两种方法执行,我们将在下面讨论其中的任何一种。
  4. 然后你需要让溶液变硬并获得一定的强度特性。正确的时间取决于几个因素:溶液的等级、井的深度和工作的亮点。
  5. 此外,必须检查工作质量并确定所有因素:层厚、填充均匀性和其他因素。

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。

钻工的建议

根据许多原因单独选择混合物的整个组成。这些可能是主要与地球层及其类型有关的原因。通过使用增加体积的特殊溶液,可以在固井过程中增加体积和密度。地球的岩石具有很高的吸收率和百分比,不可能使用普通的溶液。这种混合物只会沿着不同的方向爬出,无法有效地填充环形空间。为此,仅使用水泥浆。还可以在其中添加特殊的纤维填料。

在开始工作之前,不仅要检查解决方案的准备情况,还要检查所有设备和完成工作所需的压力。在此之前,建议用水清洗和冲洗整个环形空间,因为残留的土石会进一步干扰整个注液工作,甚至破坏井的结构。

值得记住的事实是,建议仅由在该行业具有适当技能和丰富经验的人员执行此类工作。错误的行为只会加剧整个工作过程,导致不良后果。因此,您应该尽可能多地听取经验丰富的司钻和固井大师的意见。或者,在实践中利用他们的帮助。

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