固井方法與技術:如何配製和澆注水泥漿

固井:方法、設備、環空固井

殺井安全措施。

6.1。殺戮可以
僅在執行關於接受井進行修復的雙邊法案後才開始
(KRS旅的工頭和PDNG,TsPPD的代表)。

6.2.好殺
根據 KRS 大師的指示製作。無計劃地殺死一口井
禁止。

6.3.好殺
通常在白天進行。在特殊情況下,干擾
可在夜間井筒照明不亮時進行
少於 26 個艙口。

6.4.遊樂場大小
安裝單元的 40x40 m 必須從
異物,冬天起雪。

6.5。干擾前
有必要檢查: 所有閘閥和法蘭連接的可維護性
井口設備;管道的存在
液體沿著從井到計量單元的流線,並在其
在查明並消除原因之前,停止在井下工作。

6.6.洗滌單元和
油罐車應位於迎風面,距離至少
距井口 10 m。同時,機組和油輪的客艙必須是
機組排氣管背對井口
和油罐車必須配備火花放電器,它們之間的距離
必須至少為 1.5 m。

沖洗裝置,除了
此外,還必須配備安全閥和止回閥。

6.7.在沉默的過程中
well 禁止固定任何單元的單元或井口管道
井和管道。必須持續監控:
壓力表讀數,管道後面,人員位置後面。壓力表
必須安裝在抽油機和井的出水線上。

6.8.殺井時
壓井液的泵送壓力不得超過試壓壓力
這口井的生產線。

6.9.沖洗的拆卸
只有在排放管線中的壓力降低到
大氣。同時,採油樹上的閘閥從井邊
應該關閉。

6.10。畢業之後
壓井作業時,閥門必須關閉,周圍區域
井已經打掃過了,死井一定在等待修復
超過 36 小時。

用更長的時間
油井因預期修復而停工,必須在此之前再次壓井
開始維修工作。

6.11。一切結束後
打井行動,擬定“打井法”。

在沉默中
應標明井:

- 打井日期;

- 壓井液的比重;

- 循環的壓死液體積;

- 干擾循環開始和結束的時間;

- 泵送殺滅液的初始壓力和最終壓力。

6.12. “採取行動殺死井” 簽署(與
表示致死液的比重和體積),生產者
由修井隊的工頭和單位的機械師進行良好的殺戮。

            合規責任 指示。

7.1。準備
地盤和井殺井是TsDNG,TsPPD的工頭的職責。

7.2.為了真實性
壓井時當前儲層壓力的數據對應於
地質服務 TsDNG、TsPPD。

7.3.為了合規
壓井液比重對計算值 - 在任務計劃中指定
打井,執行整個工作範圍,為井做好準備
殺,遵守井殺技術和安全措施時
打井是修井隊工頭的職責。

附件一

R A S X O D

材料
烹飪所必需的
一立方米的殺滅液 相關的
密度。

溶液液體
– Cenomanian 水,密度為 1.01 g/cm3。

密度
殺滅液

氯化鈉的量,公斤

密度
殺滅液

氯化鈉的量,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

殺滅液密度,g/cm3

氯化鈣的量2, 公斤

新鮮的

塞諾曼尼亞人

商業的

1.19

1.20

1.21

1.22

1.23

1.24

1.25

1.26

1.27

1.28

附錄二

體積

戒指
空間依賴

從生產線的直徑


油管下降到井中。

體積
環形空間,m3

下降深度

泵(管),米

NKT-60
毫米

NKT-73
毫米

NKT-89
毫米


生產套管直徑 – 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


生產套管直徑 – 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


生產套管直徑 – 114 mm

800

1 000

1 200

1 400

4.27

5.34

6.41

7.48

包裝技術

目前使用的固井方法在向套管柱後面的空間供應固井(堵塞)混合物和使用的工藝設備方面存在差異。

固井方法與技術:如何配製和澆注水泥漿

泵送成品混合物有以下方案:

直接方案。根據該方案,在註入過程中,混合物被直接送入套管柱,套管柱下降到“鞋”,進入環空並從井底填充到井頂。

反向方案。水泥直接送入環形空間並從上到下填充。

在大規模鑽井過程中,最常使用直接方案,該程序本身在一個循環中進行,在此期間提供所有所需量的水泥混合物。

包裝設備

固井設備應如下:

  • 固井裝置,確保溶液混合併在壓力下將其供應到井中;
  • 與固井裝置相同用途的攪拌裝置;
  • 固井頭,在其幫助下沖洗井筒並堵塞井壁;
  • 澆注塞,在兩階段滲碳過程中用作止動件;
  • 其他設備,如混合分配器、金屬軟管、高壓閥。

一級封堵

單級固井已在國內水井固井中得到廣泛應用。同時,超壓水泥混合物通過安裝在卡車底盤或距離較近的固定平台上的單元供應到環空。水泥混合物沿管柱向下移動,到達底部,然後充滿整個環空。

有一定的 固井技術.在固井之前,將它們沖洗乾淨,並將底部塞子作為塞子固定在套管柱中。然後,在混凝土泵的幫助下,提供混合物。沿著桶下降,混合物壓在塞子上,將其推進到柱子的“鞋”。之後,將上部塞子放置在柱子中,在振動壓機的幫助下壓實混合物的過程開始於同時將額外量的混合物泵入井中。

在頂塞接觸底塞的瞬間,認為溶液的密封過程完成,並且所有供應的溶液已填滿套管柱後面的空間。完成粘合過程後,砂漿最多需要 48 小時才能完全凝固。單級封堵用於具有簡單孔幾何形狀的淺井。這種方法的主要缺點是無法確定溶液到達色譜柱“鞋”的時間。

兩階段或兩循環固井

兩級固井是專門為封堵含油源而設計的。這種封堵方法需要大容量的處理設備,很少使用。

基本上,該方法在以下條件下使用:

  • 當水泥混合料在短時間內硬化,無法一次填滿套管後面的空間時;
  • 需要將套管柱後面的空間分成幾段;
  • 深度大,由於供應混合物所需的壓力非常高,因此不允許堵塞。

兩階段封堵方法在於封堵混合物在兩個循環中供應。在第一個循環期間,泵送一定量的混合物,僅填充環空的特定部分。混合物固化後,至少 13 小時後,提供剩餘所需量的混合物以完全填充環形空間。

清算時堵井

在新鮮的內部,首先要進行消毒,事實是井筒中會形成細菌,必須自己清理乾淨。例如,要做到這一點,將一定體積的漂白劑泵入井中,然後將完全相同的體積泵回。對井進行去污後,就要開始恢復井周圍的地質環境。它就像一個夾心蛋糕,如果你非常簡化它,那麼你可以將所有圖層減少到兩種主要類型:

  • 第一種是包含和傳導水的類型。這種類型稱為含水層;

  • 地平線是第二種類型,它不包含或不導水。它被稱為防水。

在含水層所在的層段,砂石被填滿,而且填滿的比例不僅是這樣,而且是按照恢復每個含水層的過濾參數的比例,以及那些阻水層的層段填滿的。位於具體。

封堵類型說明

固井方法與技術:如何配製和澆注水泥漿

如果我們更詳細地考慮地質原因,我們可以說在這種情況下,取水可能只是停止發揮其作用,這往往成為地質過程的結果。技術原因 - 這是長時間沒有保持進水口的情況。

作為替代方案,在鑽井過程中可能會違反技術標準。工作可能使用了不合適的材料,長時間未進行維修,未進行維護。取水口臨時使用的情況下也要進行堵井。

水泥漿如何入井

有幾種主要的方法可以向環帶提供溶液。如果將水泥漿直接送入套管,這種方法稱為直接。然後是井的下部緩慢填充,進入環空,填充它。這是最常用的交付類型。為了檢查水泥漿量,使用了兩個特殊的塞子。這些塞子的操作本質是,當提供溶液時,額外的液體在一定壓力下被泵送,壓在上塞子上。之後,它壓在溶液和井的下部。有一種更簡單的方法,只使用一個軟木塞。為了測量液體的壓力,通常使用壓力計。溶液也有逆流,進入環空,然後通過套管下降。

還有一種固井方式,即一次固井。使用它時,幾乎整個解決方案都一次性通過。在這種形式中,還使用了一個或兩個帶有直接饋電元件的插頭。

分兩個階段鞏固時,需要更多的經驗和協調。此選項稍微複雜一些,部分用於更大的深度。在這樣的深度,阻力會增加,因此很難像上面描述的方法那樣一次性完成所有事情。為了以某種方式補償這樣的深度,使用了套環固井方法。這些袖口形成某種環,逐漸限制解決方案的進度。這種方法允許對井的各個部分進行逐步固井。

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固井技術工藝

鑽井作業的最後階段伴隨著一個涉及固井的過程。整個結構的可行性取決於這些工作的執行情況。在執行該程序的過程中追求的主要目標是用水泥代替鑽井液,水泥還有另一個名稱——水泥漿。固井需要引入一種必須硬化、變成石頭的成分。迄今為止,有幾種方法可以進行固井工藝,其中最常用的方法已有 100 多年的歷史。這是一種單級套管固井,於 1905 年引入世界並在今天使用,只進行了一些修改。

固井工藝

實施技術 固井包括 5 種主要工作類型:第一次 - 混合水泥漿,第二次 - 將組合物泵入井中,第三次 - 通過選定的方法將混合物送入環空,第四次 - 硬化水泥混合物,第五次 - 檢查所執行工作的質量。

在開始工作之前,應根據工藝的技術計算制定固井方案。

重要的是要考慮採礦和地質條件;需要加強的區間長度;井筒設計的特點及其狀況。應該用於在特定領域實施此類工作的計算和經驗的過程中

放電特性

固井可以通過將混合物供應到環空的不同方法來完成,此外,在工作過程中可以使用各種設備。固井井可能涉及混合物的直接供應,這樣的方案涉及水泥流入套管柱的內部空間,然後直接進入套管並進一步進入環空,而溶液的流動是自下而上製作。使用反向方案,注入以相反的順序執行,從上到下。

在這種情況下,固井可以以一種方法進行,在此期間,一次強制通過所需的體積來堵塞混合物。

當井的深度很大時,使用兩級固井。工藝過程通過使用設備分為各個間隔的順序填充。與上述方法相比,套管固井涉及保護井筒的一部分免受水泥混合物的通過。袖帶允許您隔離位於儲液器長度方向的區域。井可能有隱藏的柱子和部分,它們的固井可以分類為一個單獨的組。

固井的實施,無論選擇何種工作方法,都追求將鑽井形成的溶液從環空排出的目標,這可以通過在那裡放置水泥漿來實現。固井確保用水泥混合物完全填充井筒間隔;通過在用於固井的層段內滲透水泥混合物來消除鑽井液;保護水泥混合物免受沖洗液的滲透;水泥石的形成,其特點是對深層荷載形式的各種影響具有顯著的抵抗力;水泥石對井壁和套管表面具有出色的附著力。

工具和材料:

  • 設計用於混合混合物及其隨後在顯著壓力下沖壓的固井裝置;
  • 水泥攪拌設備;
  • 用於沖洗井筒並進一步固井井壁的固井頭;
  • 兩級固井充填塞;
  • 高壓水龍頭;
  • 鋼製軟管;
  • 設計用於執行解決方案分配的設備。

保護層硬化的持續時間和質量檢查

水泥石的形成在混合物澆注完成後立即開始。完全硬化的過程取決於環境溫度、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。如果無法確定保護層何時完全形成,請等待至少 48 小時後再採取任何措施。

兩天后,建議檢查獲得的保護層。只有使用特殊的專業設備才能獲得更準確的結果。有三種方法可以檢查解決方案的完整性:

  • 聲學。該技術基於沿豎井整個長度的套管開孔並通過計算機程序處理獲得的結果。
  • 放射學。測量是通過特殊的無線電設備進行的。
  • 熱的。在層固化期間測量溫度。

如果無法邀請專家評估所執行的工作,您可以使用簡化的熱法檢查水泥層的準備情況。為此,在混合物凝固期間,測量外殼壁處的溫度。它應該首先與環境溫度相等,然後降低1-1.5度。

最後一步是清除槍管上的混合物殘留物。用自己的雙手工作時,可以使用水桶進行清潔。在將源投入運行之前,檢查軸的密封性。為此,在壓力下將水泵入桶中 20-30 分鐘。如果在此期間水壓下降不超過 0.5 MPa,則工作質量很高。

固井方法;

固井方法的選擇取決於產狀地層的賦存條件、岩性成分、滲透率和飽和度。固井有幾種方法:

單級固井是最常見的,如下所示(圖 73)。套管下入井後,在井口安裝固井頭,開始沖洗,直至鑽井液密度完全相等(井口鑽井液密度應等於在出口處)。

在開始固井之前,從固井裝置到固井頭的所有歧管必須加壓至工作壓力的 1.5 倍並保持 3 分鐘。

在將水泥漿泵入井中之前,最好泵入緩衝液(NaCl、CaCl 的水溶液)2 等或鹼 NaOH)以稀釋鑽井液並降低粘度和靜態剪切應力。

然後,使用固井裝置和水泥攪拌機將水泥漿混合,通過固井頭泵入套管柱。為了將計算量的水泥漿擠入環空,需要鬆開固井分離塞,該固井分離塞用鎖定螺釘固定在固井頭內。驅替液從固井分離塞上方泵入套管柱。

固井方法與技術:如何配製和澆注水泥漿

圖 73——一級固井方案

最後 0.5-1 m 3 的驅替液由一個固井裝置泵送。結果,塞子“坐在”止動環上,此時固井頭上的壓力急劇增加。這作為固井過程的結束。

兩段固井用於水泥漿難以提升至預定高度,或井底溫度高,限制單段固井時間,或需要非連續固井的情況。

為此,套管柱設備中包含一個分離固井套管,該套管安裝在固井層段的邊界處。下部層段的固井以與一級相同的方式發生。

在泵送體積等於環空上部體積的第二部分水泥漿之前,將球落入井中。球到達固井套筒後,在壓力作用下沿動套筒向下移動,側孔打開,第二部分水泥漿通過側孔進入環空。

正確製備溶液

固井用固井漿料必須滿足多項要求,並具有:

  • 與任何類型的表面具有高粘合性能;
  • 硬化後強度高,抗機械應力;
  • 可塑性和良好的流動性以填補所有裂縫和空隙;
  • 與堵塞的土壤層有關的化學中性;
  • 抗地下水侵蝕;
  • 硬化時無收縮。

此外,溶液必須具有這樣的稠度,以便它可以很容易地輸送到井中並註入。溶液必須從設備上徹底沖洗乾淨,不會對其產生化學侵蝕,並且在輸送到井中的過程中具有最小的損失係數。

所使用的灌漿漿液必須具有足夠的液體結構,以供注入設備泵送,同時具有高強度特性。

製備用於封堵的水泥漿的過程包括將構成其成分的組分均勻混合,然後將水倒入其中,並預先溶解特殊的添加劑。

您可以自己準備的最簡單的解決方案是:

  1. 波特蘭水泥 + 石英砂 (1:1) + 特殊添加劑和水,直到獲得所需的稠度。這種溶液密度低,製備困難,因為。作為組合物一部分的沙子經常沉澱,並且溶液的使用變得不可能。
  2. 波特蘭水泥 + 重晶石 (1.1:1) + 特殊添加劑和水。這種解決方案的缺點是強度低。
  3. 波特蘭水泥+填料。石棉用作填料(在沙質土壤上)、纖維材料。

對於水泥混合物的製備,最好使用波特蘭水泥,它是一種基於矽酸鹽的水泥。

這種水泥當然比普通矽酸鹽水泥貴,但其強度特性卻比普通水泥高很多。重晶石是一種重礦物,可增加溶液的密度。您可以在出售散裝建築材料的五金店購買重晶石。

在作為水泥砂漿一部分的特殊添加劑下,我們了解賦予砂漿特殊性能的各種物質。這些包括:

  • 水泥促凝劑(氯化鈣、純鹼、鉀鹼),如果在低於 +5 度的溫度下發生膠結,則使用;
  • 用於防止快速硬化的緩凝劑(這些是氯化鈣或氯化鈉、亞硝酸鈉等);
  • 增塑劑以獲得最佳粘度(聚合物改性劑);
  • 抗凍添加劑(有機矽化合物與增塑劑結合);
  • 吸濕添加劑(衍生自屬於糖、檸檬酸、酒石酸和四羥基己二酸組的化合物的物質)等。

特殊添加劑混合在水中,隨後用於製備水泥漿。在特殊機器的幫助下混合溶液 - 混合器。有時允許手工揉捏,但這需要一定的技巧和大量的勞動。

在波特蘭水泥硬化過程中形成的水​​泥石具有高強度特性,可承受載荷、機械和物理衝擊

關於該主題的結論和有用的視頻

在下面的視頻中,我們談論的是石油和天然氣行業的井,但工作技術原理與含水層相同。

一期固井程序:

套管式固井生產工藝:

兩段固井技術特點:

固井是一個複雜的過程,需要使用專門的設備。但是,這並不意味著您無法自行執行。選擇並正確製備水泥漿後,使用最少的單位,完全有可能獨自應對工作。

無論如何,不用水泥加固井筒的井作業時間不會長,鑽新水源的成本也不會低。

如果在學習完材料後,您仍然對如何在鑽井後正確固井有疑問,或者您對此問題有寶貴的知識,請在下面的框中留下您的評論。

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