探讨钻井工艺中的固井新方法 钻井固井.docx

探讨钻井工艺中的固井新措施 钻井固井

　　摘要目前油田上所用的下套管及避免水泥浆倒灌装置的原理,阐明其存在的缺陷。和其对比,为克服这些缺陷,提出能满足油田工艺需要的新的自灌浆固井凡尔的设计思想。并探讨该装置的构造、功能,具体阐明该装探讨钻井工艺中的固井新措施 钻井固井

　　摘要目前油田上所用的下套管及避免水泥浆倒灌装置的原理,阐明其存在的缺陷。和其对比,为克服这些缺陷,提出能满足油田工艺需要的新的自灌浆固井凡尔的设计思想。并探讨该装置的构造、功能,具体阐明该装置各个部分的联接构成。设计该装置的模拟实验系统。
　　专项词水泥浆倒灌;套管串;碰压;完钻井;环形空间;模拟实验
　　中图分类号TE2文献标记码A文章编号1673-9671-041-0129-01
　　在固井作业过程中,使套管顺利下放的装置,和注完水泥浆后,避免水泥浆倒灌的装置是必不可少的,也是很重要的。由于在下套管的时候,井眼里布满了钻井液,使套管除了受到地球的重力以外,还要受到钻井液对它的浮力,这两个力方向相反,制约着套管串的下放。套管能否顺利下放,直接关系到下套管所用的时间,完钻井所用的时间。注完水泥浆后,用钻井液通过胶塞把水泥浆推动套管串和井壁的环形空间,由于环空里水泥浆的比重不小于套管串内钻井液的比重,因此在水泥浆凝固之前,本地面关闭泥浆泵的时候,水泥浆就要返流进套管,这时,如何避免水泥浆倒灌,直接关系到固井作业的质量,乃至固井作业的成败。
　　1现状及设计思想
　　图1 目前石油行业下套管所用的回压凡尔,是一种单向阀。它安装在套管串的下部,这样套管串在井眼里,液体只能从井口进入套管串,经单向阀流出,经套管串和井壁的环形空间,返流回地面泥浆池,完毕循环,不能反向流动。
　　套管在刚刚下放的时候,由于套管串自身的重量不小于它所受到的浮力,因此套管串很容易下入,随着套管串下入深度的增长,套管里的空气体积加大,使套管所受浮力的增长量不小于她所受重力的增长量,这样会使套管下放速度越来越慢最后停止;为了继续下入套管,在井口由钻井工人向管内灌入一定量的钻井液,以增长套管串的重量,使套管可以继续下入,灌入的钻井液一定要适量,不能过多,如果过多会使套管串下放过快;也不能过少,过少会使套管串下放过慢。一口油井,在下放套管串的过程中,往往要进行多次起停操作,多次灌入钻井液,才干下到预定的深度。
　　图1目前油田下套管原理图
　　1-井壁;2-套管串;3-单向凡尔套
　　这样,使用本来的单向阀就存在如下缺陷:
　　1)延长了下套管的时间;
　　2)使下套管作业操作困难和复杂;
　　3)容易浮现操作失误,导致井下复杂工况及事故;
　　4)增长了工人的劳动强度;
　　5)由于人工灌注钻井液,使套管串里的空气在压缩后上喷,导致了井场环境的污染。
　　2新装置的应用
　　针对这些缺陷,可以满足完钻井工艺的需要,设计了自灌浆固井凡尔,图2这个装置也是安装在套管串的下部,此装置中间有一种可以调节的通 通道,通道的下端是一种可以控制移动的单向阀。套管在下放过程中,单向阀固定不动。井眼里的钻井液可以通过这个通道进入该装置以上的套管内部空间,完毕自灌,这样套管串在下放的过程中,内外液柱压力会接近平衡,不需要人工灌注钻井液。套管串的下放速度可以通过调 整通道的大小来控制,套管