固井设备范文

2024-05-05

固井设备范文（精选7篇）

固井设备第1篇

我国的固井设备在二十世纪70、80年代主要是进口, 到90年代, 逐步研制成功了国产的二次混浆固井设备单机单泵固井车和双机双泵固井车, 大大降低了我国油田对进口设备的依赖性。这标志着我国固井设备的研制水平已经逐渐步入国际先进水平。

自1996年以来, 为满足固井过程中的高功率、高压力、大排量和自动化作业的需求, 在结合国际国内的先进技术和我国油田勘探的实际作业的基础上, 研究开发了由电脑控制的单机单泵自动混浆固井车和双机双泵自动混浆固井车, 混浆系统采用高性能混浆装置和电脑控制系统。在国内各大油田广泛使用, 成为目前固井设备市场的主流产品。

2 固井设备的研发重点

由于国际政治经济不稳定以及其他多种原因, 使国际石油价格持续高价, 因此, 提高油田作业的运营效率, 使得利益最大化成为了各国争相追求的主要目标。提高固井设备的运行高效率、保证固井质量成为固井设备技术的主要发展方向。面对国际形势局面, 我们将面临更大的挑战, 必须自主创新, 加强各类技术的研究开发, 促进技术质量更高, 进一步提高我国在国际上的竞争力。

2.1 固井设备技术的不断升级

固井柱塞泵是固井设备的核心的零件。固井柱塞泵一般三缸式较多, 就目前来看, 泵的压力、位移等参数已达到一定的极限。随着油田大面积开发和石油装备制造业的迅猛发展, 对柱塞泵的容积、压力和效率等的要求不断提高。在国外各商家每年都会投入大量资金, 研发新产品, 新技术, 以提高各种设备的性能, 特别是开发的固井泵系列, 在新型施工作业实用性很强。固井施工作业的工作模式, 采取多中机械集团作业的现象越来越普遍, 其操作也实现了远程集中控制和电脑网络控制, 各环节协调工作, 自动控制及电脑控制系统得到了广泛的应用。

2.1.1 提高柱塞泵容积效率

柱塞泵容积效率是衡量柱塞泵性能的重要指标。需要对泵阀、吸入、排出管系、液力端型结构等各项进行深入研究。以提高容积效率,

2.1.2 提高控制系统科学技术水平

固井设备控制系统是目前国内外发展最快的控制系统。固井作业的流程和准确性使得操作上对设备提出了更高要求, 原有的手动和半自动控制方式已不能满足操作的需要。控制技术的机械系统和远程计算机操作系统的有机结合, 整个建筑的工作流程结合施工作业的他点, 完成设备间的协作。国内外固井的施工作业, 已经开发出具有国际先进水平的固井机组控制系统, 以无线卫星通讯用于作业数据传输, 实现固井作业操作的远程控制, 便于技术人员和决策层更清楚明了的掌握现场操作情况。

2.1.3 提高产品通用性

很长一段以来, 国内固井设备制造公司根据油田用户的具体要求, 设计了相同的功能、具有个性化的产品, 以满足不同用户的不同需求。但其产品通用性较差, 使各企业科研人员忙于应付, 不能集中注意力在更高层次相关产品的研发工作上, 产品设计有一定的弊端, 跟踪服务性能差, 产品质量很难提高;通用性和可互换的安装效率差、生产成本高, 储量大的备件及易损件, 给制造企业和用户均带来不必要的浪费, 先进的产品的性能得不到充分发挥。因此首先要解决产品的通用性问题, 使普通零部件的通用率达到90%以上, 发动机和底盘以外随机配件通用率达到95%以上。

2.1.4 逐步提高产品设计质量

中国石油装备制造产业的产品设计从手工制图到电脑辅助设计, 在提高设计效率和资源管理等方面取得了较好成绩。目前要实现的目标, 主要在产品研发的升级, 要充分实现三维设计, 加强主要部件的机械应力分析, 将现有两维设计模式转化为多维立体造型, 在整体造型设计模式的基础上, 实现“自上向下”的系统设计, 在设计过程中实现数字化。

2.2 提高新产品市场投入

我国石油装备制造企业的生产能力已经有很大提高, 采用新技术、新工艺制造的新产品也不断面世。然而, 由于是具有时效性和先进性的产品, 其开发过程也应当快速高效。

2.2.1 缩短新产品研发周期

加强设备基础部件的研究, 完善检测手段, 掌握主设备集成、配置和关键零部件的核心技术, 不断吸取国外相关企业的先进技术, 研究和开发多功能多品种模块组件, 并奠定整个配套基础。选择多个可靠性高的附件, 对于一种具有典型意义的模型, 建立基础组成部分的三维数据库, 缩短新产品研发周期。

2.2.2 缩短产品生命周期

缩短产品生命周期, 是在深入了解市场、在生产和研发等环节, 投入更多力量开展产品设计研究、试验, 加大从国外引进新技术的力度, 有选择地在我国的产品设计中借鉴, 并现场试验后实施在具体作业当中。

对现有固井设备进行技术创新, 调整管理模式, 扩建、改建生产线和实验规范设计中促进标准化和模块化的设计模式, 统一设计流程, 减少设计缺陷, 实现设计、生产、试验和组装的分工合作, 以缩短新产品研制周期。

3 固井设备未来的设想

固井设备制造的主要目标是向高功率、多功能、智能化和系列化方向发展的。石油设备制造公司应在研究和开发中不断创新设计理念, 开发出更多的具有市场潜力和高附加值的新产品, 以便在激烈的市场竞争中处于优势。

3.1 核心技术研究

围绕固井车的固井泵和混浆控制系统展开新产品的研发。随着成功研发自动控制系统, 其设备的控制装置的性能将更加完善。固井作业的质量也会有极大的提高。

3.2 远程控制固井设备研究

在多功能作业的前提下, 有效地控制和操作远程设备及设备的数据传输问题的研究工作日益重要。随着网络控制技术的高速发展, 电喷式发动机、电子控制变速箱等的大量使用, 使各设备通过电脑控制网络数据传输更容易, 将逐步实现多台固井车和远程配套设备的网络控制。

3.3 特种固井设备研究发展

我国在石油勘探技术方面取得重大突破, 又勘探出许多石油和天然气地区, 深海领域的发展也进入了一个新阶段, 丰富的煤层气资源, 在世界上排名第三, 但利用率非常低:俄罗斯油田装备市场的不断开放, 使固井设备的开发有了新的进展。为适应特殊地理位置和钻井工艺, 在钻井过程中应进一步自主创新, 技术娴熟, 利用和整合国际国内的先进技术, 以适应新产品的特殊要求, 奠定了基础, 开发出更多的产品。

4 结束语

近几年来, 固井作业量迅猛增加, 难度的逐步增加, 现有的固井设备已经满足不了其实际的需要。尽快提高国内固井设备研发和制造能力是当前的主要研究方向。相信在研发人员的共同努力下, 我国固井设备的技术能力会有质的飞跃。

参考文献

[1]楚泽涵.声波测井原理北京石油工业出版社

[2]辽河石油勘探局测井公司刻度井水泥胶结评价研究报告分册

[3]法林从常喜马玉英声波水泥胶结测井的定量分析测井技术

[4]陈晓华.声波测井固井质量评价研究测井技术

固井设备第2篇

近年来, 随着青海油田产能开发建设规模的不断扩大, 2011年青海钻井公司年钻井进尺达61.49万米, 2012年钻井进尺目标为55.5万米。青海钻井固井工程技术公司担负着柴达木盆地花土沟、涩北、冷湖等三个主要市场的固井服务保障任务。在涩北需要常驻固井车组和施工人员, 面对设备紧张、部分设备严重老化, 人员少, 施工战线长等困难, 按照公司24小时保障钻井队固井服务的要求, 需要合理安排固井施工车辆的配套, 这对固井设备的管理水平也提出了更高的要求。PDCA循环原理在很多领域都得到了广泛的应用, 其对固井设备的管理工作也具有重要的指导意义。

2 PDCA循环原理简介

2.1 PDCA循环的基本内容

PDCA循环又叫戴明环, 是美国质量管理专家戴明博士提出的, 它是全面质量管理所应遵循的科学程序。PDCA循环即计划 (Plan) 、实施 (Do) 、检查 (Check) 、总结处理 (Action) 的简称。每个PDCA循环都可以概括为4个阶段、8个步骤, 详见PDCA循环原理的具体应用。

2.2 应用PDCA循环原理的现实意义

近年来, 固井配套设备的种类和数量在不断增加, 有水泥车、灰罐车、背罐车、压风车、工具车等。固井设备具有三个方面的特殊性:一是固井设备在油田勘探开发、增储上产中担负着不可替代的作用, 如果一台设备出现故障, 不能投入使用的话, 就会直接影响到增储上产任务的完成;二是油田固井专用生产设备价值昂贵、用途特殊, 技术含量高, 配件稀缺, 维修不方便;三是固井设备在野外行车路程远、路况差、尘土盐碱含量高, 且不分昼夜, 随时有计划, 随时出车。给设备的管理、使用、养护和寿命带来了很大的困难, 这就对设备管理工作提出了更高的要求。为管理好、维护好这些设备, 尽可能延长其使用寿命, 充分发挥设备的最大功效, 我们在总结以往实践经验的基础上, 就需要运用PDCA循环原理。在制定计划措施前分析现状, 找出存在的问题并分析原因, 然后有针对性地制定计划措施, 增强固井设备管理工作的科学性。如果能够在固井设备管理的各个环节使用PDCA循环原理, 必将全面、持续地提升固井设备的管理水平。

3 PDCA循环原理在固井设备管理中的具体应用

3.1 计划阶段 (P)

步骤一:分析设备现状, 找出存在的问题。广泛开展调查研究, 全面收集固井设备管理现状的数据和资料。在调研过程中, 对固井公司所有车辆的设备运行记录进行检查, 查看了设备运转记录、故障异常情况、维护保养及材料消耗记录等, 然后将检查结果进行归纳整理, 重点分类归纳了不同型号设备的主要故障及其原因;然后对收集的数据进行统计分析, 得出若干能说明问题的数据指标:如车辆的年累计运行公里数、维护保养频率、年维修费用、油料材料消耗情况等, 通过这些数据分析固井设备管理工作中存在的问题。最后, 将设备存在的故障及原因和年累计运行公里数等结果相结合, 确定固井设备管理工作的重点, 并制定相应的预防措施和管理措施。

步骤二:分析问题产生的原因。把导致设备故障产生的所有原因全部找出来。

步骤三:找出影响设备性能的主要原因。尤其是找出起着决定性作用的原因。

步骤四:制定整改计划和措施, 并预计执行效果。为了保证整改计划和措施的可操作性, 完善执行中的每一个细节。

3.2 实施阶段 (D)

步骤五:执行整改计划和措施。为了提高执行力, 固井工程技术公司采取了以下措施: (一) 推行领导负责制。在职责上, 公司经理为设备管理第一责任人, 分管设备的副经理全面负责设备管理工作, 各主车司机和维修人员负责设备的日常维护, 各班组长负责对设备日常维护的监督。要求岗位操作人员正确使用设备, 严格遵守操作规程, 认真按规定的检查点对设备进行巡回检查, 保证设备安全正常运行。 (二) 完善管理制度, 我们根据实际需要, 制定并完善了《设备管理办法》、《设备巡回检查制度》、《归场检查制度》、《设备维护保养制度》等相关的管理制度, 对每台设备建立了《单机设备技术档案》和《设备运行记录》, 做到每台设备一份, 为设备使用管理和正确操作提供了依据。 (三) 严把人员选配关。人是一切制度的执行者和所有设备的直接操作者, 制度的落实和设备的维护, 都必须从提高人的素质抓起。我们在设备操作人员的选配上, 将重点设备、关键设备交给公司技术最好、责任心最强的人来管理, 实现了设备与人员的优化组合。 (四) 在润滑油管理上, 一是严格落实“十字作业”制度;二是成立由分管设备的副经理、技术员和专职油料员组成的管理小组, 狠抓日常润滑和每年冬夏两季的换季保养;三是采用油液质量检测仪, 设备管理办公室对设备的润滑油状况每月进行定期检测, 改变了过去那种没有检测手段、没有判别标准而只能靠目测、手摸的落后管理方式。冬季对防冻液进行冰点检测, 判定防冻液品质的优劣, 实施按质更换和补充。 (五) 严把归场检验关。为使设备管理工作落实到实处, 我们成立了设备归场检验小组, 督促各项整改计划和措施的落实。由主管设备的副经理带队, 技术员、检验员、修理工、电工参加的检验小组每周对设备归场检查一次, 长途车每趟归场检查一次。对设备的例保执行情况、一保执行情况、技术状况一一进行检验。对于归场检查出的问题, 进行限期整改。

3.3 检查阶段 (C)

步骤六:检查整改计划和措施的执行效果, 存在的问题是否整改完毕, 是否达到了预期目标。如在巡回检查中发现转速、温度、压力、声音异常时应立即停机及时查清原因并予以处理。同时, 通过检查可以明确实施过程中成功的经验及存在的不足。在检查阶段, 我们将对整改计划和措施实施后的固井设备管理现状进行调查分析, 并将所得的数据和资料与实施前的进行比较, 从而可以判断整改计划和措施是否有效。检查阶段起到了承上启下的作用。

3.4 总结处理阶段 (A)

步骤七:总结经验, 巩固成绩。经检查后, 已经明确本次归场检查过程中成功的经验及存在的问题。对于成功的经验应加以肯定, 要进行标准化, 并总结提炼为可供参照的工作规范, 以便在今后工作中贯彻执行和推广。同时, 要把存在的问题加以归纳整理, 记录备案, 防止犯同样的错误。

步骤八:重点对归场检查中出现的相同问题进行整改落实, 使遗留问题降到最少。所有问题不可能在一个PDCA循环中全部解决, 对本次循环中存在的问题, 要重新分析原因, 制定新的解决方案, 使遗留的问题自动进入下一个PDCA循环, 如此周而复始, 持续改进。

4 结论

设备管理工作必须坚持以人为本, 科学管理的理念, 把重点放在对员工的管理上, 从提高员工素质入手, 注重人员的培训和知识更新, 做到装备水平与人员素质的同步提高。通过PDCA循环原理在固井设备管理工作中的实际应用, 不仅增强了全体员工的设备管理意识, 而且在提高设备利用率、加强日常维护及合理安排固井施工车辆的配套等方面都具有显著的成效。

摘要：本文简单介绍了PDCA循环的基本内容, 论述了应用PDCA循环的现实意义以及如何在固井设备管理工作中运用PDCA循环原理。

关键词：PDCA循环,固井设备管理,应用

参考文献

固井施工环节对固井质量的影响第3篇

一、固井施工的目的

就是利用固井设备将配制好的水泥浆注入套管外对疏松、易漏、易塌等复杂地层及油、水、气层进行封堵, 防止相互窜漏, 形成油气通道, 控制油气流, 以利于安全生产, 提高采收率。

二、固井施工的特点

固井施工的主要内容包括下套管和注水泥两大部分。固井质量涉及的内容比较多, 其复杂性和特殊性主要表现在以下几个方面:

1. 固井作业是一次性工程, 其质量不好一般难以补救, 即使采用挤水泥的办法补救, 却耗时、耗物, 造成不必要的经济损失;

2. 固井作业是一项系统性强的隐蔽工程, 其主要流程在井下, 施工时风险较大;

3. 固井质量好坏是影响油气开采和油田寿命长远开发利用的关键;

4. 固井工程是一项时间性强、费用高、工序内容多、工作量大和技术性强的工程。

三、影响固井质量的因素

影响油气井固井质量的因素较多, 有井下的, 也有地面的。这些因素又分别包括很多项内容, 而且, 有些因素还相互影响。认真分析掌握, 对提高固井质量有很大的帮助。

1. 地层特性。

地层特性包括地层岩性、地层压力、地层流体特性等。地层岩性影响水泥与地层之间的界面胶结能力, 从而影响水泥环1界面和2界面胶结质量。地层压力的大小直接影响水泥浆体系的性能、环空浆柱的结构、平衡压力注水泥施工的设计, 同时影响候凝过程中压稳地层流体、防止窜槽等一系列措施的采取。不同的地层流体特性在水泥浆凝固过程中对水泥浆的侵污不同, 妨碍形成优质的水泥环;同时对已形成的水泥石的腐蚀作用不同, 从而影响水泥石的长期密封性能。

2. 井眼状况及井眼结构。

由于钻井过程中多种因素的影响, 井眼的横剖面成不规则的椭圆形或糖葫芦形, 根据流体力学原理知道, 在直径改变的地方都会形成只在原地流动而不能向前推进的旋流, 因此在固井过程中不管采用多大的顶替排量, 都很难将其中的钻井液驱替干净。同时, 井眼结构的不同对水泥浆顶替效率具有较大的影响, 在定向井、分支井、水平井等弯曲井眼中套管不易居中, 极大地改变了顶替过程中环形空间的流速分布, 增加了驱替窄边钻井液的难度。而这些残留的钻井液往往和水泥浆不相容, 从而严重地影响了水泥浆的胶结, 造成窜槽。

3. 钻井液性能。

性能优良的钻井液不仅可提供一个较为规则的井眼, 而且还会在井壁上形成薄而韧的滤饼, 从而保证了固井质量。但厚而疏松的滤饼会使水泥浆不能直接接触井壁, 并在水泥水化过程中脱水粉化, 形成微环隙, 引起油气水窜, 降低了油气井的固井质量。同时, 钻井液的流变性影响水泥浆注替过程中水泥对钻井液的推动, 从而影响顶替效率。

4. 人为因素。

人为因素主要是指职工的工作责任心以及技术、业务素质。人的因素对固井质量起着至关重要的作用。固井的一切程序都要人去完成, 从固井设计、套管及水泥准备、设计、操作以及注水泥施工等, 每个环节完成程度的高低, 完成质量的好坏, 都直接或间接地影响到固井质量。

5. 固井施工参数及措施。

如何确保在注水泥及顶替过程中的作用于地层的环空液柱压力不大于地层破裂压力, 是保证多套压力层系条件下保证固井质量的必要条件。这是将裸眼井段中各种压力视为一个压力整体来研究的, 包括孔隙流体压力、井眼液柱压力、液体流动阻力等。

(1) 液体的流动阻力控制

钻井液性能的调整, 降低静切力和驱动力, 降低循环阻力;

加大注水泥前置液的用量, 充分清洗环空, 降低紊流临界排量, 增加紊流接触时间, 同时也能降低固井施工压力;

调整水泥浆流变性降低水泥浆的流动阻力, 达到控制施工压力的目的。

(2) 施工排量的控制:

在确保井下安全的前提下, 通过控制施工排量, 达到最佳顶替效率。经过固井工程设计的计算和模拟分析以及多年的研究应用证明:在目前的井身结构条件下, 注水泥排量1.00~1.20m3/min、顶替排量1.50m3/min完全可以满足固井质量的要求。

(3) 水泥附加量的优选:

过多的水泥量附加可能导致实际施工时水泥实际返高超出设计水泥返高过多, 造成施工压力的升高, 反而会造成井漏, 造成水泥的低返, 导致漏封油气层, 污染油气产层。

四、固井施工的步骤

1. 参加固井前交底会, 使操作人员做到心中有数, 对井径、井身结构, 油、气、层的位置了如指掌, 可以在固井中得到更好的掌握, 更好的操作, 从而达到固井要求;

2. 注意观察技术人员的手势, 做好施工前的准备工作;

3. 具体施工步骤:

(1) 冲洗管线:水泥头操作人员接到技术员的手势后倒阀门, 再向水泥车操作人员发出冲管线指令, 低档位、小排量冲洗管线;

(2) 管线试压:关闭阀门, 挂上低档位, 密切注意压力表的变化, 使压力达到技术要求 (8-9MPa) , 然后放压;

(3) 注前置液:接到技术人员的指令后, 关闭放回水闸门, 挂上循环泵、增压泵和柱塞泵, 排量从小到大, 密切注意柱塞泵的泵压变化, 确保设备运转正常.一般注前置液6-10m3;

(4) 注水泥:按技术员要求, 操作人员应控制好水泥浆密度, 保证封固油气层的目的;

(5) 压胶塞, 油井应先冲管线, 以防水泥浆进入井内留有水泥塞;

(6) 碰压、泄压:碰压时要注意观察泵压表, 油井一般为15Ma.稳压5分钟后进行泄压, 如果泄压不断流应进行二次蹩泵, 然后关井候凝。

五、固井施工的安全要求

1. 施工前, 要求施工人员穿戴劳保护具参加施工前的碰头会, 明确自己的岗位及职责;

2. 施工安装应达到不刺不漏, 各阀门、考克灵活好用;

3. 操作人员应仔细检查设备, 保证设备运转正常;

4. 施工操作人员要严格按照技术要求, 打好水泥浆密度, 保证固井质量;

5. 施工时要连续, 以防中途停止, 影响固井质量;

6. 施工现场高压区应有隔离带, 以防伤人。

六、如何保证施工水泥浆密度均匀稳定

1. 目前, 我们应有了先进的SJX5242TSN17型水泥车, 先进的控制装置及自动混浆系统使操作人员从原来的肉眼观察水泥浆稠度而转化为计算机显示.操作起来方便、可靠、自动化程度较高;

2. 面对先进的固井设备, 要保证设备的完好使用率, 使其发挥应有效应, 我们要勤检查、勤保养.在施工时, 由于水阀、灰阀有可能卡死将直接导致水泥浆比重达不到设计要求, 所以操作人员要对其所用设备做到精心保养和维护, 从而才能够保证施工的连续性;

3. 水泥车操作人员要随时根据供灰量的大小来调整供水量, 这样才能够保证水泥浆密度达到固井施工要求;

4. 灰罐车操作人员在下灰前要先观察气压表, 一般气压达到1.5MPa时下灰.这样才能满足水泥车供灰需求, 保证水泥浆密度均匀平稳。

5. 水泥车操作人员一定控制好每个尾桨车的最后两三个点的比重, 严禁不合格水泥浆入井, 这是人为造成油气层封固质量差的主要原因。

七、注水泥施工个环节操作应注意事项

1. 施工用水量充足.供水车离心泵上水良好, 操作人员要仔细观察水泥车上的手势, 中途不能造成缺水现象;

2. 压风机运转正常, 灰罐车、立式罐气化良好, 管线连接不刺不漏, 供灰阀门灵活好用;

3. 水泥车大小泵上水正常, 灰阀、水阀灵活, 计算机显示准确;

4. 在水泥浆注完替量时对于特殊地层, 如高压油水层低压漏失层, 我们在注完水泥浆后压胶塞应有200L/min排量注压胶塞液, 当井口泥浆返出时再加大排量, 用700-1000L/min排量使水泥浆缓慢的通过其特殊层位, 以达到封固油气层的目的;

5. 替量时计量要准确, 防止多替或少替;碰压时要注意观察泵压表变化, 防止过高, 造成事故;

6. 泄压时要缓慢打开旋塞阀, 然后注意观察出口是否断流, 如果不断流应蹩压关井候凝。

八、固井质量的检验

固井质量的检验标准是以声幅测井依据, 检查封堵效果.声幅值在10-15%的井段为优质段, 声幅值在10-15%的井段为合格段, 大于30%为不合格.低密度封固段值低于40%为合格, 高于40%为不合格。

九、结论及认识

1. 充分的固井的准备工作, 是确保固井施工圆满完成的前提;

2. 选用合适的前置液, 对井壁起到较好的冲刷和稳定作用, 大大提高了水泥浆的顶替效率, 保证了固井施工顺利进行;

3. 选用合适的水泥浆体系, 其水泥浆性能满足低失水、短过渡、高早强、微膨胀的要求, 实现水泥环胶结强度发展迅速, 又保证施工安全等性能指标;

4. 在特殊井的固井施工中, 注替过程要平稳连续, 这样才能提高固井质量。

参考文献

[1]《钻井手册》北京:中国石化出版社.2006.

固井施工环节对固井质量影响探究第4篇

1固井施工作业的特点

固井施工技术难点主要有:一是高温、高压,封固段长。二是地质因素的不确定性,地层孔隙压力与地层破裂压力数据难以提供,火山岩地层易发生漏失。三是井壁稳定性差。四是井径不规则。固井井控的原则就是“三压稳”,一定要确保压稳计算的准确性,杜绝主观认为一些简单井就省去压稳计算,减少应急预案,致使固井设计不完整,存在施工风险。

2固井施工环节对固井质量的影响

随着各油田的持续不断开采,保障油田勘探开发的难度越来越大,对工程技术服务的要求越来越高。深井、复杂井、水平井井型日趋增多,对固井作业技术水平的要求越来越高。在固井作业过程中,影响固井质量的主要因素有区段井眼架构、区段地层状态、筛选钻井液,还有深井、复杂井、特殊井的风险识别和审批还不能有效落实,风险管控力度依然偏软。此外,固井技术规定、文件学习、宣贯不力,固井质量意识不强,不执行固井设计,质量分析不全面不严谨,上报资料审核把关不严。

3在固井施工环节如何提高固井质量

3.1强化施工方案论证。按照“一井一策”的原则,全面实施“关键因素每日会诊、技术难题经常会诊、固井质量定期会诊”的“三会诊”制度。对特殊工艺井、重点井、复杂井固井,采用“固井施工方案顶层设计”的方式,共同设计、评审施工方案, 制定具体可行性方案,确保施工质量和安全。

3.2加强固井准备工作。加强固井工具和设备的维护与保养;提高水泥混拌质量;做好固井工具与附件配套优选及送井检查;做好水泥浆稠化时间化验与复核、井内液相介质相溶性试验。在钻井施工过程中,关注井身质量,组织好固井作业协作会,监督钻井方做好相应的漏失层堵漏、地层承压试验、带扶正器通井、调整钻井液性能、套管刮壁等工作,确保井眼清洁与畅通,为固井创造良好条件。做好固井技术交底等工作,切实做到准备工作不充分不施工。

3.3强化固井施工安全管理。要加强对施工现场监督检查,采取不定时间、不定井位、不打招呼的方式,对违章现象进行拍照,严肃处罚违章人员。依据《固井作业现场检查管理规定》对施工现场进行检查,检查“岗位两书一表”执行情况、安全警戒线使用情况、相关方告知书签订情况、HSE交底会议情况; 同时,要重点检查安全警戒员履行职责、高压管线固定、水泥头固定、车辆倒车指挥、备用气管线连接、吊装作业、吊索具使用、司索指挥、安全附件检测、临时接电情况以及其他违章行为。施工中,严格执行设计,严控注水泥、替浆等工序,避免水泥浆密度波动、注替排量变化造成固井井漏诱发井控险情;施工后, 针对环空加压、套管内憋压等候凝过程中需要采取措施的特殊井,必须措施到位、人员到位,避免因后期措施、人员不到位造成固井井控险情或影响固井质量。

3.4持续抓好井控工作,杜绝固井施工井漏井涌等现象。针对“三高井”、“两浅井”、复杂井和特殊工艺井等重点井,要严格落实处级责任人和工程师盯井制度,确保关键施工环节受控。要落实井控监督检查考核制度,继续推行检查末位处罚制度,调动全员抓井控工作的积极性和主动性。执行基层井控关键岗位人员管理制度,切实把住井控关键岗位人员的选用、培训、考核关,进一步提升公司井控管理水平。要做好井控工作, 必须从源头上精细控制,技术人员必须吃透设计,搞好固井施工方案,同时做好该地区井控风险识别工作,制定并落实好相应的预防措施。

3.5强化抓好施工过程质量控制。要按照“一区一策、一井一策、一段一策”的质量工作原则,精细研究各区块地质特点, 优化调整施工方案,做精做细水泥浆体系化验,严格把好入井材料检验关。要对各市场、各区块的施工数据进行分类、整理、统计、分析,并建立数据库,制定出适用于不同区块、不同井型的水泥浆配方和技术措施。要持续优化水泥浆化验工作,增强现有水泥浆体系的适应性和适用性。对于每口井的施工方案, 继续实行集中讨论制度,确保最终的施工方案具备科学性、针对性和经济性。实行工程师驻井、关键工序专人负责制度,强化施工现场管控,确保各项工程技术措施落实、各道工序有效衔接,确保各市场固井质量合格率100%。

4结语

综上所述,如何持续提升固井质量,必须强化过程控制,严格落实施工方案的审核审批制度,坚持“一井一策,一区多策” 的原则制定科学合理的施工方案。同时重点井重点抓,对重点井采用“顶层设计”,全面分析施工特点和施工难点,细化预防与处理措施,落实工程技术措施,落实重点井关键工序制作人制度。

摘要：固井质量直接决定油气井的生命,决定投入与产出比。井控是安全环保工作的重中之重,必须做到绝无一失。固井施工具有较多的影响因素,必须综合分析处理各类要素,切实提升各种情况下的固井质量。

关键词：固井施工,固井质量,影响研究

参考文献

[1]郭小阳,杨远光等.提高复杂井固井质量的关键因素探讨.钻井液与完井液,2005,5.

[2]刘大为,田锡君,廖润康译.现代固井技术.辽宁科学技术出版社,1994.

固井注水泥动态过程模拟第5篇

因此, 在注水泥施工设计时要针对以上难题充分考虑小间隙、偏心环空、高温度差等影响因素, 设计合理的固井流体浆柱结构、注水泥顶替排量及顶替泵压等, 实现平衡压力固井;并对整个注水泥过程实施动态模拟计算, 以达到安全、合理、高效的固井目的。

国外Halliburton、Schlumberger等技术服务公司都有自己独特的固井设计软件系统, 其中使用比较广泛, 有代表性的有美国LANDMARK、道威尔-SCHLUMBERCE、以色列帕拉代姆等公司都研制开发了注水泥动态模拟与设计系统。

一、注水泥模拟

注水泥过程中, 要保证获得良好的顶替质量, 必须准确控制随固井注替施工时间而变化的参数及井下地层的稳定情况, 如井内流体的实际流量、液柱动压力、环空动压力、地面压力等;而这些情况可通过注水泥过程中如下某些参数的变化反映出来.如液体流变性、流态、流速、接触时问、流动压力以及“U型管效应”的变化等。通过合理的计算模型, 利用计算机全面地模拟出整个注水泥期间的各种参数变化, 进而提出控制施工过程的有效措施, 从而实现高效顶替、整体压力平衡的固井目的, 达到优质封固。

其主要功能包括:计算注替过程中套管内可能出现的最大真空段长度;计算注替过程中环空动态压力、泵压和流量的变化情况, 了解顶替过程中各浆体通过关注点时的流态、流速等重要参数, 并对可能发生的复杂情况和固井质量问题进行报警。

二、模拟方法

固井施工模拟的基本模型为环空动压力平衡的U型管模型。动态参数的描述及求解方法, 是实施固井动态过程模拟的基础。随着注替时间的变化, 井内流体的实际流量、液柱动压力、地面压力、井内流体的种数、各种固井流体的流态、位置、液柱长度等参数都随时间不断变化。在动态 (注替过程) 和静态 (候凝过程) 条件下, 环空各种流体产生的总压力应保持与地层压力的相对平衡即整体压力平衡。应用注水泥流变学设计理论, 考虑实际井身条件, 建立注水泥动态过程平衡压力的计算模型。

应用环空动压力平衡的U型管模型, 建立井内任意时刻的压力平衡方程为:

式 (1) 中, PS为地面压力, MPa;LAi为TX时刻, 环空中第i种流体的液柱长度, m;LCi为Tx时刻, 套管内第i种流体的液柱长度, m;ρi为第i种流体的密度, g/cm3;k为Tx时刻, 井内固井流体的种数;αi为LAi段上的平均井斜角, 度;αi为LCi段上的平均井斜角, 度。

由于水泥浆密度一般比钻井液密度大, 当套管柱内流道与环空流道的静液拄压差足以克服管内及环空流道沿程摩阻压降时, 套管内将出现真空段, 此时井口水泥浆将自由下落, 套管内井口压力为零, 套管内和环空中流体发生“U”型管效应。根据环空动压力平衡的U型管模型, 采用迭代方式计算自由下落期间井内实际流量。

在t时间内, 地面泵入流体累计体积为Q0t, 井口返出流体总体积VG, 则真空段空间总体积VA等于井口多返出的那部分流体体积。

当井内实际流量和真空体积确定后, 即可求出各种流体流过关注点深度处的流态、接触时间以及真空段长度、关注点处的动态压力随时间的变化等参数。

三、注水泥模拟软件开发

在对注水泥动态过程分析描述的基础上开发的注水泥计算机模拟软件, 可对注水泥方案进行施工模拟, 根据具体的井深结构、地层条件, 设计出最佳的施工方案。该软件主要包括以下几个功能块:水泥流体流变参数设计、参数输入及基本参数计算、注水泥动态参数跟踪计算、各种压力的计算及绘图、参数校核、措施调整、设计结果的表格及绘图输出。注水泥模拟基本流程如图1所示。

四、应用实例

根据井身结构、流体性能参数和注水泥工艺流程, 模拟出井口压力随时间变化曲线、关注点环空动压力随时间变化曲线、真空段高度随时间变化曲线。利用模拟结果与现场实时监测结果进行对比分析, 可指导固井施工作业的高效进行。

根据具体井的井深结构数据、注水泥流体用量设计、注水泥流体流变学设计结果模拟出井下流体动态参数。由图2描述了井口压力随时间的变化曲线, 得出注不同流体时的到不同的井口压力, 井口压力为零时代表此时间段内发生“U”形管效应。图3描述了流量随时间的变化曲线, 得出在井口压力为零时, 井内实际流量的变化情况。

五、结论

1. 在分析固井动态过程基础上建立起来的动态参数计算模式及由此开发的固井动态过程模拟软件, 可用来指导固井施工及辅助固井设计。

2. 实践经验对钻井施工和设计的指导和约束作用相当重要, 特别是在特殊情况下的施工和设计。

深层固井技术要点分析第6篇

1.1深层固井地质环境复杂

对于深层固井来说, 其一般设置在环境比较复杂的地带, 一般是由不同压力体系构成的地层, 一旦同一个固井井径不规则、地层孔隙发育、地层活跃就容易出现上涌下漏现象, 不仅会对底层有一定破坏作用, 同时也容易使地层出现垮塌现象, 加大其防窜难度。

1.2深层固井结构的限制

对于深层固井来说, 其自身结构也是限制其顺利进行一个重要因素。在实际工作中很多固井采取的结构一般为非常规井深结构。这种多层固井井深结构常会加大配套工具难度, 容易出现套管风险, 同时也容易引起不必要的粘卡或漏失, 甚至不能更好的发挥其封隔效果。

1.3深层固井水泥浆抗高温性能差

对于深层固井来说, 水泥浆抗高温性能差也是限制其作用发挥的关键因素之一。深层固井本身的温度就比较高, 这就要求水泥浆高温稳定性必须与深层固井温度相适应。一旦水泥浆抗高温性能差, 水泥浆的流动性就会与顶排量发生稍微变换, 就会使环空窄间内的钻井液顶替效率发生变化。

1.4深层固井泵压较高

对于深层固井来说, 其泵压较高也会影响其作用的发挥。在井眼环空间隙减小的时候, 泥浆比重将会较高, 这时的循环摩擦阻力也比较大, 一定程度上会引起深层固井泵压过高, 使得固井或替浆无法正常施工。

1.5深层固井二氧化碳含量高

对于深层固井来说, 二氧化碳含量过高也是限制固井正常运行的关键性因素。在深层油气田中, 大部分高压气层都含有二氧化碳。二氧化碳作为腐蚀性气体, 其在高温状态下, 会和水化产物CSH凝胶等产生相应反应, 进而降低水泥浆强度, 甚至会使渗透率增加, 为气窜提供相应通道, 进而使套管受到腐蚀。

2解决深层固井难点措施

2.1重视固井设计和作业

在固井设计和作业中, 必须对与井眼相关的各种复杂条件进行分析, 毕竟结合油井实际情况进行设计。同时要使用配套的固井工艺技术, 有选择性、针对性的运用不同技术措施解决实际问题, 以不断的提高固井质量, 保证固井工作顺利进行。

2.2合理的选择固井工艺

在实际应用过程中, 应该以所采油层区域埋藏深、结构为依据, 结合实际井况及完井形式选择恰当的固井工艺。可以选择尾管和筛管顶部注水泥工艺, 也可以选用分级注水特殊工艺及旋转尾管固井工艺等。

2.3胶乳水泥浆技术

在深层固井技术中, 水泥浆性能不强, 常会影响深层固井工作顺利进行。为了更好的提高其性能, 在实际工作中, 可以将胶乳作为渗料加到水泥中, 以增强水泥浆的抗折性能和胶结性能。这种胶乳水泥体系的优势比较突出, 可以将水泥环体积收缩率将至最低, 改善水泥环和低层及套管间的胶结状况。也能减少射孔时水泥环的破裂度, 以保证水泥石的性能, 也能提高钻井液防污染能力, 能降低水泥浆失水量, 其也有良好的防窜气性能, 能使油井寿命得到延长。

2.4深层固井的顶替技术

正常情况下, 因深层固井的中的套管为中度差, 固井液在环空紊流中能充分发挥其作用, 将粘在低边的钻井液和沉积积钻屑清除, 这种环空紊流能更好的顶替塞流和层流。然而, 其对水泥浆的稳定性要求却很高, 毕竟水泥浆浆体比较稠, 要想将水泥浆的紊流顶替并不是一件容易的事情。在这种情况下, 就应该对水泥浆进行调整实现其前置液性能, 使前置液性能在环空紊流中充分发挥其紊流作用, 清除水平段和斜井段低窄边钻屑, 以便更好的提高固井顶替效率。

2.5深层固井防腐技术

由于油层深层不同高压层中含有大量的二氧化碳在高温作用下容易使套管腐蚀, 甚至出现井穿、断裂现象。在这种情况下, 就应该选用抗腐蚀性能较强、抗高温且各种性能都比较好的套管。同时在套管外附加隔离器, 并对其进行耐温和侧向耐压试验, 最终结合管外液柱压力来确定封隔器侧向耐压值, 以提高其防腐性能。

3结语

就目前来看, 深层固井技术已经被广泛的应用在天然气开采中, 毕竟深层固井技术在一定程度上能保证能源安全。看到深层固井优势的同时, 也应该看到深层固井在实际应用过程中的限制条件。深层固井的地质条件是十分复杂的, 在这种条件下常会给油气勘探工作带来一定困难。在这种情况下, 就应该对深层固井难点进行分析并采取有效措施。随着油田不断勘探开发, 深层固井技术也将会不断的走向成熟, 深层固井质量也将会不断的提高, 能更好的满足天然气开采需求。

参考文献

[1]张宏军, 张伟.潜山裂缝型油藏完井固井工艺技术研究[J].中国科技纵横, 2007, (08) .

[2]乔洪刚.大庆油田深层固井技术的应用[J].中国科技纵横, 2011, (09) .

[3]吕宝航.深层固井技术的思考[J].中国对外贸易, 2010, (16) .

固井过程的节能措施探讨第7篇

固井工程施工流程复杂, 技术方案众多, 施工设备能耗较大, 油田生产中从3个方面, 采取有效措施, 减少固井施工耗能量。

1 施工流程节能措施

固井工程是指向井内下入套管, 并向井眼与套管之间的环形空间内注入水泥, 以达到封隔井眼油、气、水层, 方便进一步钻探或生产的目的[1]。固井施工主要分为下套管与注水泥两个施工步骤, 合理组织下套管与注水泥施工, 使两者有效对接有助于减少施工能源消耗。对下套管及注水泥施工流程分别进行优化可提高施工质量与施工效率, 避免反复施工及其造成的能量浪费。以下套管为例, 不合理的下套管流程极易造成下井设备的选用、安装不合理, 造成下入阻力的增大, 导致相关设备载荷增加, 能耗增大。因此, 固井施工中对施工流程进行由大到小的逐一优化, 以保证施工效率, 节约施工能量。

2 技术方案节能措施

除了优化工艺流程, 对具体施工环节的施工技术方案进行优化也能有效降低固井施工中的能耗。下面就下套管技术方案优化、注水泥技术方案优化以及先进固井技术的利用为例展开具体讨论:

2.1 下套管技术方案优化

2.1.1 漂浮下套管技术

下套管施工中导致耗能量增大的主要原因是套管在井眼内摩阻与扭矩过大, 采用漂浮下套管技术可有效降低套管与井筒之间的摩擦, 减少施工能耗。漂浮下套管技术的基本原理是, 将空气或低密度钻井液封闭在套管柱下部, 利用浮力降低套管柱的视重, 从而达到减小摩擦阻力的目的;此外, 存在于漂浮接箍上方的钻井液受自身重力作用, 会对套管柱产生向下的推力, 协助套管柱顺利到达预定位置。

漂浮下套管技术施工需要的主要设备包括漂浮接箍、止塞箍、双阀浮鞋以及固井胶塞等。其中, 漂浮接箍是最重要的设备, 施工中漂浮接箍可连接套管柱上的密封装置, 能与止塞箍共同工作, 使空气被封闭于接箍下部的套管柱中, 钻井液则仍旧存在于接箍上方的套管柱中。施工时由于漂浮接箍上滑套的滑动, 钻井液可进入下部套管柱中并开始循环。

漂浮下套管技术十分重视对套管漂浮长度的设计, 设计中常采用计算机技术, 参考井眼轨迹、钻井液性能以及套管柱尺寸等数据进行确定。套管柱与井筒间的摩阻因数是确定套管漂浮长度最重要的依据, 摩阻因数通常由实际施工中井眼轨迹、钻井液性能以及套管柱组合等资料推导而来。

漂浮下套管技术施工时需将浮鞋与止塞箍连接在套管柱上, 并且在浮鞋与止塞箍间注满钻井液, 安装扶正器后将套管柱下入至漂浮接箍位置, 然后再与漂浮接箍相连继续下入, 同时开始灌注泥浆。套管柱下入到预定深度时需要打开漂浮接箍与排气阀, 并进行泥浆的间歇循环注入。泥浆循环建立后方可投入胶塞, 使水泥浆上返至预定高度。

2.1.2 随钻下套管技术

随钻下套管技术能够将钻井施工与下套管施工相结合, 有效避免了单独进行下套管施工而消耗大量能源。随钻下套管技术的主要施工原理是, 利用钻头破碎导管鞋前进方向上的岩石, 并利用钻柱所注水泥浆携带出钻柱与导管间的岩屑, 导管与钻柱所受重力可使导管延所钻井眼顺利下入至设计深度。由于地层中存在大量粘土, 导管与粘土便能相互胶结, 并且随着时间推延, 此胶结强度越来越高。此后, 若用较小尺寸钻头在导管内或导管鞋下部继续钻进, 导管与粘土间的胶结应力便能转变为对导管的剪切力, 避免导管继续下沉。随钻下套管不下沉的主要理论依据是, 导管与地层间的剪切应力能够抵消导管自身重力与施工载荷的影响, 因此, 在进行随钻下套管技术施工设计时, 应充分考虑井下地层条件与岩石性质。优选水利参数、转速与钻压时, 对地层的胶结强度、土的黏度以及岩石的硬度的考虑尤其重要, 只有这样才能制定出最优的技术方案。

随钻下套管技术施工中应注意使用高黏度泥浆钻开套管鞋下部井眼, 并要避免导管周围发生掏空、窜槽等问题。随钻下套管技术较适用于地层土黏性较好的地层, 尤其适用于深水海域的套管下入。

2.1.3 优化井身结构

除了采用高效的下套管技术减小下套管施工所需能源以外, 优化井身结构也是固井施工过程中的重要节能措施。优化井身结构的主要途径有缩小井眼尺寸, 浅下套管或减少套管层次。合理缩小井眼尺寸与浅下套管, 可通过减小井筒容积来减小水泥浆注入量。能够有效缩短注水泥的开泵时间, 降低泥浆泵的能量消耗。

2.2 注水泥技术方案优化

2.2.1 合理配制水泥浆

水泥浆性能是否符合固井施工要求, 决定了固井施工的质量与安全性, 也会在很大程度上影响施工效率[2]。水泥浆性能不佳会使注水泥时水泥柱难以达到有效平衡, 降低了顶替效率, 增长了注水泥时间, 造成工作量的额外增大, 使相关设备耗能增加。施工现场通常采取连续混配与批量混配两种配浆方式, 配制时要充分考虑固井施工对水泥浆性能的要求, 尤其是密度与流变性指标, 尽可能做到以性能良好的水泥浆来保证施工效率, 减少施工能耗。

2.2.2 适当添加外加剂

配制水泥浆时, 为了调整水泥浆性能通常需要添加适当外加剂。以促凝剂为例, 固井施工当水泥浆上返接近目标高度, 为使其尽快凝固形成水泥塞, 可适当加入促凝剂以加快水泥浆的凝固速度, 缩短泥浆泵开泵时间, 降低施工设备能耗。

2.3 先进固井技术的应用

2.3.1 防窜固井技术

环空中发生水窜或气窜是固井施工中常常出现的问题, 严重降低了固井施工的效率, 提高了固井施工的耗能。防窜固井技术能够有效防止固井施工中的窜槽问题, 防窜槽固井技术的关键是在注入循环的水泥浆中添加适量的塑性材料, 以提高水泥的胶结效果, 避免井壁与水泥间窜槽的发生。此外, 防窜槽固井技术防止套管与水泥间发生窜槽的效果也比较好, 在水泥浆中添加弹性材料也能有效防止窜槽发生。

替浆后水泥浆利用环空压力脉冲进行往复运动也可防止窜槽的发生。具体施工要求为, 将低压气体或液体以脉冲形式注入, 使得环空中水泥浆发生高频振动, 避免气体窜入。此外, 减小水泥浆从达到上返高度到凝固过程之间的压力损失值, 也是有效防止固井窜槽的措施。

2.3.2 钻井液转换水泥浆固井技术

钻井液转化水泥浆技术是指, 通过向泥浆中添加可水化物质, 使钻井液能在特定条件下转变为固井液。此项技术可有效缩短注水泥施工时间, 缩短开泵时间, 有效降低注水泥施工中泵的能耗。施工中通常选用高炉矿渣作为可水化物质进行添加。在超深井固井施工中, 该技术还能防止窜槽, 提高开泵效率, 节约能源。

3 施工设备节能措施

固井施工过程中, 设备选用不当通常会造成能量的无谓消耗, 对施工设备进行优选能够提高能量利用效率, 减少能源消耗。

3.1 减小下井设备的摩擦阻力

下套管施工过程中, 往往紧随套管需要下入扶正器等设备, 下井设备的尺寸或安装不合理, 常常会增大套管下入时的阻力, 增大下套管设备的载荷与功率, 增加施工能耗。因此, 固井施工时需格外注意下井设备的选用, 尽可能减小套管下井过程中的摩擦阻力, 以节约施工能量。

3.2 泥浆泵的节能

泥浆泵是固井施工中的主要耗能设备, 施工中应根据相应工程要求, 在额定功率合适的情况下, 选择能量利用效率较高的泥浆泵, 以达到施工节能的目的。同时, 施工过程中应注意对泥浆泵的正确操作, 切勿使其一直处于工作状态, 要根据施工进度进行合理停泵, 减少泥浆泵的能量消耗。

3.3 计算机动态模拟系统的使用

充分使用计算机动态模拟系统进行固井施工, 尤其是注水泥施工的设计, 可提高施工设计的合理性与准确性, 加快施工进度, 提高施工效率, 缩短施工时间, 从而达到有效降低施工能耗的目的。

4 结语