固井技術

氣井和油井的固井

使用的解決方案和方法的特點

固井技術

在進行固井項目之前,會進行一系列計算,以便計算所用混合物的體積、成分和供應方法。在進行初步分析的過程中,值得考慮以下因素:

  1. 水工結構的深度。
  2. 套管柱外表面與井壁之間的距離。
  3. 通行證。在鑽井過程中發現的違規和缺陷。
  4. 土壤成分和特徵。

如果該地區已經進行了鑽探,則可以從舊項目中獲得許多數據。同時,只有在正確計算和項目可用性的情況下,固井過程才能以最少的材料消耗取得成功。

固井技術

根據土壤的成分,可以使用不同的灌漿溶液:

傳統的水泥砂漿適用於稠密頁岩的固井。

  • 如果水井是在多孔岩石中製成的,則使用混合物的填料進行工作。為此,使用石棉、紙和其他纖維材料。如果您嘗試使用傳統的水泥砂漿進行工作,這可能會導致混合物的消耗增加。
  • 泡沫化合物有時用於堵塞,在凝固過程中膨脹。多虧了它們,密封進水結構的質量得到了顯著提高。

將沙子和礫石添加到水泥混合物中。但溶液的稠度應保持液態。混合物製備迅速,便於泵送。溶液通過填充管送入最高 3 m 的高度。為了消毒,向其中添加漂白劑。

為什麼需要固井

  • 一是增加了結構的整體強度。
  • 其次,灌漿保護由金屬製成的管道表面免受腐蝕,腐蝕可能由於地下水分而發生。
  • 第三,如果井的建造方式連接不同的油氣空間,那麼固井後它們肯定會相互隔離。

滲碳工藝說明

毫不奇怪,注漿技術發生了重大變化。它與舊的完全不同。現在,他們使用計算機技術計算水泥砂漿中正確的水比例,並為其使用特殊添加劑。

水泥砂漿的添加劑可以是:

  • 石英砂 - 它可以讓您減少收縮並最大限度地提高強度
  • 纖維狀纖維素,不允許液體水泥在任何地方洩漏,尤其是最多孔的岩石
  • 引發聚合物 - 在固化過程中,它們會膨脹並壓實土壤
  • 波佐拉諾夫。這是一種特殊的碎屑 - 超輕礦物質,它們是防水的,不怕腐蝕性化學物質。固井過程中的油井需要對製成的塞子進行特殊的多級質量控制。

水泥井的質量如何評估?

執行特殊程序:

  • 熱 - 確定水泥的最大上升水平
  • 聲學 - 檢測水泥中可能存在的內部空隙
  • 放射學 - 在此過程中它是一種 X 射線

固井方法

目前,有四種主要的固井方法:

  • 單步法。將水泥混合物倒入套管柱中並用塞子塞住。將洗滌溶液施加到塞子上。這樣的動作導致水泥被移入環空
  • 兩階段。根據技術,它與單級完全一樣。不同之處在於,動作是先用下半部分執行,然後再用上半部分執行。一個特殊的環用於分隔兩個部門。
  • 袖口。固井與實心套環一起使用,僅在井的頂部固井。
  • 後退。水泥漿被立即倒入管道後面的空間,鑽孔和清潔溶液被擠出到柱子的空腔中。

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固井技術

湍流器

第十四講

固井是用粘合劑懸浮液填充給定井段的過程,粘合劑能夠在靜止時變稠並變成固體、不透水的物體。

固井- 油井建設最關鍵的階段之一。任何井的高質量固井包括:和柱子後面的水泥石。

固井的主要目標是:

一)。可滲透層被井開後相互隔離,防止地層流體從環空溢出;

2)。懸空套管柱;

3)。保護套管柱免受侵蝕性地層流體的影響;

四)。消除井壁的缺陷;

5)。創建分隔屏幕,防止生產視野澆水;

6)。在井中建造高強度橋樑,能夠吸收足夠大的軸向載荷;

7)。吸收視野的隔離;

八)。加強井壁;

9)。在棄井的情況下進行井口密封。

- 執行製定的工作規範和規則,以便在給定區域內用一定質量的水泥漿(而不是鑽井漿)最完全地填充井的環形空間,確保水泥漿 - 石頭與表面OK。和井壁,同時保持層的完整性。

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固井的工藝過程是由地質技術因素決定的。

這些因素是:

1、水泥漿的凝結時間和稠化時間,其流變特性、沉降穩定性、失水量等性能。

2. 環空鑽井液與水泥漿的相容性和關係。

3. 鑽井和水泥漿在環空的運動方式。

4.注入水泥材料的體積,與井壁接觸的時間。

5、緩衝液的質量和數量。

7. 固結柱子。

有幾種固井方法:

– 初次固井方法(單級、多級、反向、套筒);

– 二次(修復和修正)固井方法;

— 安裝分隔水泥橋的方法。

單級固井 - 將水泥漿泵入所需的體積,以填充井環空間和 O.K. 段的指定間隔。在止回閥下方,以及擠壓液 - 其量必須填充止回閥上方的色譜柱內腔。水泥漿的密度必須大於鑽井液的密度。

初次固井類型:

當水泥漿立即被泵入環空時,情況正好相反。

直接,當水泥漿被泵入 O.K.,然後才被壓入環空。它細分為:

A) 一級(最常用)。

B) 兩階段(用於長間隔或與 ANPD 一起使用)。它可以有時間間隔,也可以沒有時間間隔。

步驟固井(有時間休息)。它用於以下情況:

1、如果由於岩石破裂的危險,無法一次性固井該層段;

2、水泥漿凝固硬化過程中是否存在GNVP危險;

3. 如果對長段的上段進行固井,必須使用不能暴露在下段典型高溫下的水泥漿。

套管粘合。如果套管柱的下部由帶有預銑孔的管道組成,則使用它。在沖洗結束時,一個球落入井中。隨著胰臟的流動,球下降並坐在骨水泥套管下套管的鞍座上。隨著泵繼續泵送胰腺,管柱中的壓力急劇上升,套管切斷將其固定在耦合體中的銷釘,下降到限制器並打開窗口,讓流體進入環空。從這一點開始,該過程以與兩階段固井相同的方式進行。

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環形空間密封方法

固井還可以加強套管柱,降低其變形的風險以及由於剪切和土壤壓力在接頭處出現洩漏的風險。在開始密封工作之前,需要執行一些強制性程序:

井分析,在此期間測量井的深度以及井壁與套管之間的間隙大小。檢查整個結構的幾何形狀。土壤特徵被闡明 - 岩石類型、孔隙度、壓裂和其他地質和水文地質特性。

考慮到封固環形空間是一個不可逆的過程,在封固過程中不能出錯,因為無法糾正違規行為,這將導致取水結構的功能惡化。這意味著專業鑽井人員應該在完善的設計方案的基礎上進行固井工作。

封井工作解決方案

考慮到場地的地質特徵,確定灌漿混合物的類型。水泥砂漿用於密封在粘土岩中鑽出的井的環空。多孔土壤需要使用添加了纖維材料(如石棉或瀝青)的混合物。使用標準的水泥砂混合物會導致多孔岩石吸收大量的溶液。這將導致建築材料的大量超支。

封井技術

固井的主要方法:

  • 最簡單的方法之一是將混合物直接注入環空,此時溶液由於重力而通過重力填充自由間隙。該技術的缺點是當混合物沒有完全填滿套管和礦井壁之間的空間時,可能會形成空隙。
  • 反向密封是更可接受的選擇。該技術涉及將溶液直接供應到套管中,混合物自下而上填充環空。一個特殊的隔膜被用來切斷含水層。

對於深井,已經制定了分階段注漿方案。對所得水泥層的要求:

  • 沒有空隙;
  • 機械強度;
  • 與表面的附著力;
  • 承受地下水壓力的能力,可能含有腐蝕性化學品溶液。

封井設備

各種單元用於執行環空注漿程序,包括:

  • 用於混合物製備的水泥攪拌設備;
  • 在所需壓力下提供溶液的裝置;
  • 用於從鑽井液的痕跡中沖洗井的設備,這會降低固井混合物的粘合性能。

在環空固井封井作業的各個階段,都必須嚴格按照作業技術進行操作,以確保獲得高質量的結果。

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。

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固井工藝

固井技術主要涉及 5 種工作:一是混合水泥漿,二是將組合物泵入井內,三是通過選定的方法將混合物送入環空,四是水泥混合物硬化,五是檢查工作質量。

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。

17.8。吸收區的隔離

最多
隔離區域的常用方法
吸收是區間的膠結
通過快速硬化組合物吸收。
有幾個品種
吸收區的膠結。

到第一組
包括固井方法
區域的初步分離
從其他區間吸收。在那裡面
情況下,一根繩子被放入井中
鑽桿,下開口端
我設置的高一點
吸收地平線的屋頂和
用一部分水泥泵送井
體積足夠的溶液
用一點長度填充樹幹的一部分
以上吸收區,以及對於
在吸收地層中填充通道。
水泥漿被擠出
帶有置換液的管道。它的體積
是從目前的條件中選擇的,
當灌漿的上邊界
溶液將在吸收屋頂上方
間隔,地層上的壓力變得等於
該區域的水庫。下載後
鑽井液
從井中提起。權宜
注入擠壓液
在鑽桿上升的部分。

到第二組
固井類型
區域初步分離
其他可滲透岩石的損失
使用各種封隔器和墊片
交通擁堵。根據卡尺圖找到一個站點
樹幹直徑正常
吸收層的頂部。下井
將一列降低到此部分
鑽桿,在其下端
可鑽封隔器被暫停。生產
開箱。上傳特定的
水泥漿體積。斷開連接
從封隔器上取下管道。打包機
防止流體從
進入該區域的高壓層
吸收。

萬一當
吸收強度高
正在考慮的區域被清洗
粗橋接材料
從而實現減少
吸收強度。

如果可供使用的話
它們吸收的幾個間隔
可以串聯隔離
從下到上,將下一個與
以前鑽孔的封隔器:在
有可能鞏固隨後的
固井完成後進行
上一個無需等待硬化
解決方案。封隔器硬化後
水泥石被鑽孔。質量
絕緣通過壓接進行評估
對應的區域。如果分開
鞏固了幾個領域,
從上到下分別按,
在鑽出封隔器和石頭後
相應的區域,但在鑽孔之前
下游封隔器。

用於壓接
鑽桿下入井中
液壓機械封隔器,其中
設置在研究區域上空
加壓是有利的
粘土溶液與低失水
創造最偉大的
時可能發生的壓力
後續操作。絕緣質量
可以認為是令人滿意的,如果
液體的體積
泵入管道以維護
恆壓
在壓接期間,不超過
重大損失由於
水分流失。

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固井——工藝的主要亮點

如果您所在地區的鑽井承包商得出結論認為水源缺乏額外的硬化,則不應忽視該建議,因為您的取水口可能會在幾年內崩潰。固井是一個相當複雜的技術過程,可讓您加強源柱並使其幾乎堅不可摧。

固井技術

該工藝的精髓在於用特殊的水泥砂漿填充近管腔,也稱為註漿。在其凝固和一系列強度特徵結束時,獲得的材料在硬度方面實際上並不遜於石頭。

在流程中進行的主要工作類型

我們立即註意到,在沒有特殊設備的情況下用自己的雙手進行工作實際上是不現實的,只有嚴格遵守技術流程的所有階段才能實現高質量的工作。這項服務的價格很高,但這些費用是完全合理的。

整個工作流程可以分為幾個主要階段,我們將更詳細地考慮其中的任何一個階段:

  1. 準備一種特殊的溶液來填充空腔。由於對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蘭水泥,它提供了具有最高強度指標的解決方案。
  2. 完成的水泥組合物必須送到井中,因為它很快凝固,最簡單的方法是使用卡車平台上的特殊設備,在這種情況下,所有必要的操作都將在現場進行。
  3. 然後用水泥組合物泵送環形空間。此操作可以通過兩種方法執行,我們將在下面討論其中的任何一種。
  4. 然後你需要讓溶液變硬並獲得一定的強度特性。正確的時間取決於幾個因素:溶液的等級、井的深度和工作的亮點。
  5. 此外,必須檢查工作質量並確定所有因素:層厚、填充均勻性和其他因素。

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。

鑽工的建議

根據許多原因單獨選擇混合物的整個組成。這些可能主要與地球的層數及其類型有關。固井過程中體積和密度的增加可以通過使用增加體積的特殊溶液來實現。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。這樣的混合物只會沿著不同的方向爬出,無法有效地填充環形空間。為此,僅使用水泥漿。還可以在其中添加特殊的纖維填料。

在開始工作之前,不僅要檢查解決方案的準備情況,還要檢查所有設備和完成工作所需的壓力。在此之前,建議用水清洗和沖洗整個環形空間,因為殘留的土石會進一步干擾整個注液工作,甚至破壞井的結構。

值得記住的事實是,建議僅由在該行業具有適當技能和豐富經驗的人員執行此類工作。錯誤的行為只會加劇整個工作過程,導致不良後果。因此,您應該盡可能多地聽取經驗豐富的司鑽和固井大師的意見。或者,在實踐中利用他們的幫助。

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