c)上层套管的套管串结构及钢级、壁厚、机械性能、套管损伤情况。

d)实钻资料：实钻地质分层及岩性、地层7L隙压力、地层破裂压力、地层漏失压力、测(录) 井资料、油气水层位置及流体特性、井眼复杂情况及事故、完钻时的排量和泵压、钻井液性

能、钻具结构、温度和所在开发区块注采井分布情况及压力数据等。 5固井设计技术要求 5．1管柱结构设计 5．1．1套管柱包括：

a)特殊固井管柱结构设计应符合SY／T 5374 2的要求。 b)其他套管柱结构设计应按SY／T 5724中的有关规定执行。 5．1．2非套管柱结构包括：

a)内管法内管柱结构：插入头+注水泥插入管柱(应在插入头上部安装扶正器)+方钻杆(或 顶驱)。

b)尾管送入管柱结构：尾管送人工具+送人管柱+调长短节+方钻杆(短方钻杆或顶驱)。

c)注水泥塞管柱结构；钻杆(油管)+安全接头+钻杆(油管)+方钻杆(或顶驱)。 d)承转器挤水泥管柱结构：插人头+插入管柱+方钻杆(或顶驱)。 5．1．3作业管柱要求：

a)尾管送人管柱抗拉强度校核应按SY／T 5374．2中的有关规定执行。 b)按SY／T 5956中的规定对作业管柱(钻杆、油管、套管)进行检查、更换，必要时可进行探 伤检查。

c)送入管柱(非套管柱)井下称重(记录悬重)，定向井进行转动管柱称重。 d)用标准通径规对送人管柱通径并编号。 5．2套管柱和非套管柱附件

套管柱和非套管柱附件应符合以下规定：

a)弓形弹簧套管扶正器应符合GB／T 19831．1的规定。 b)尾管悬挂器及尾管回接装置应符合SY／T 5083的规定。 c)分级注水泥器应符合SY／T 5150的规定。

d)内管法注水泥器插入座应符合SY／T 5476的规定。 e)套管用浮箍、浮鞋应符合sY／T 5618的规定。 f)套管外封隔器等满足井下条件和工艺要求。 g)附件还应符合下列规定：

1)密封性能应不低于管柱密封性能；

2)机械、物理、化学性能应不低于管柱结构要求； 3)通径不小于管柱的最小通径。 5．3套管柱附件安装

5．3．1套管柱附件安装设计要求应按SY／T 5724中的规定执行。 5．3．2分级注水泥器安放位置应按sY／T 5374．2中的规定执行。

5．3．3套管承托环距离浮鞋的距离应根据井深和套管直径确定，应不小于10m。 5．3．4旋流器宜使用在井径扩大严重井段，安装时应定位并固定牢固。 5．3．5磙子扶正器宜安装在井斜大于60。的地层坚硬和井眼规则的井段。

5．3．6大位移井套管柱设计时，若使用漂浮接箍，根据计算套管下入摩阻和套管浮重确定漂浮接箍 的安装位置。

5．4套管柱附件类型选择设计 5．4．1尾管悬挂器类型选择：

a)尾管悬挂器类型选择应按SY／T 5374．2中的规定执行。 b)尾管有关计算应按sY／T 5374 2中的有关条款计算。

5．4．2分级注水泥器类型选择：应按SY／T 5374 2中的规定执行。 5．4．3浮箍、浮鞋类型选择：

a)井斜大于45。的井段，宜选用自动复位式浮箍、浮鞋。 b)井深小于或等于1500m，浮箍正向承压试验压力不小于30MPa，反向承压试验压力不小于

20MPa，浮鞋反向承压试验压力不小于20MPa；井深大于1500m，浮箍正向承压试验压力不

小于35MPa，反向承压试验压力不小于25MPa，浮鞋反向承压试验压力不小于25MPa。

5．5套管设计

5．5．1选用套管的强度应不低于钻井工程设计规定。 5．5．2套管柱强度校核应按sY／T 5322的规定执行。

5．5．3套管运输过程和现场检验应按SY／T 5396中的有关规定执行。 5．6设备工具设计

5．6．1下套管作业中最大负荷应小于钻机井架的承载能力。

5．6．2井控设备，防喷器半封闸板芯子应与管柱尺寸配套，按sY／T 6426中的规定试压。

5．6．3对地面设备进行检查，不合格项应及时进行整改，重点检查下列部位： a)井架及底座。

b)提升系统：绞车、天车、游动滑车、大钩、吊环、钢丝绳及死绳固定器等。 c)动力系统：柴油机、空气压缩机、发电机及传动系统。

d)循环系统：钻井泵、高压管汇、钻井液净化设备、钻井液罐等。 e)仪表：指重表、泵冲数表、泵压表及扭矩表等。

5．6．4下套管工具应配备齐全，应有质量检验合格证，易损件应有备用。 5．6．5对所用工具进行规格、尺寸、承载能力、工作表面磨损程度、液压套管钳扭矩表的精度及套

管钳灵活性、安全可靠性等的质量检查。

5．6．6与人井管柱连接的内防喷工具及配合接头应在作业前准备好，放在钻台上离井口较近的位置，

内防喷工具应符合sY／T 5964的规定。

5．6．7直径大于或等于244．50mm的套管，下套管时宜采用套管卡盘下套管。 SY／T 5480—2007 5．6．8固井水泥头及常规固井胶塞的参数、技术要求和试验方法应按sY／T 5394中的有关规定执 行。

5．6．9注水泥装备的选用，应满足施工设计要求的压力、排量、密度要求。

固 井 设 计

1 范围

本标准规定了固井施工的设计内容，批准程序及固井设计的有关要求。 本标准适用于吐哈油田的各类探井、开发井的固井设计。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 固井施工必须有设计，并按程序审批后施工，无设计或未按程序审批者不准施工。 3 设计审批程序 固井施工必须有设计，并按程序审批后施工，无设计或未按程序审批者不准施工。 3.1 表层套管由固井队负责设计，报工程大队或生产技术科批准。

3.2 探井、重点开发井、特殊工艺井由钻井公司有关技术部门设计，钻井公司副总工程师以上领导审核，报勘探(开发)事业部批准。一般开发井由钻井公司有关技术部门设计，钻井公司副总工程师以上领导批准。 4 固井设计内容 4.1 套管设计

4.1.1 使用API系列标准套管，安全系数按API规定，列于表一。

API规定套管安全系数范围

表1 安全系数 系 数 值 范 围 抗挤 最小值不低于1.0—1.25

抗内压 抗屈服压力最小值计算1.10—1.33 抗拉 管体屈服强度1.25

丝扣滑脱负荷≤244.5mm 1.6—1.8；≥244.5mm 1.8—2.0

4.1.2 抗挤计算，正常情况按地层孔隙压力值0.0115MPa／m或已知产层压力梯度以及完钻

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的钻井液压力梯度。特殊情况套管抗挤强度计算上覆地层压力梯度值。

4.1.3 套管柱强度设计应考虑井型和地层情况，使用SY5322—88《套管柱强度设计推荐作法》。

4.1.4 应在设计中规定套管扶正器加量、加法、套管紧扣扭矩。

4.1.5 有关压裂、酸化、注水、采油方面的特殊技术要求应视工程可能由采油、地质部门在区块开发方案中提出，作为设计依据。 4.2 注水泥设计 4.2.1 水泥量计算以电测井径为依据，附加系数根据地区经验而定。

4.2.2 水泥试验按API油井水泥及其试验方法进行。试验内容包括：稠化时间、自由水抗压强度、失水量测定、流变性能测定、相容性试验。

4.2.3 深井、重点井及特殊工艺井应在施工前现场取样进行复查。

4.2.4 水泥石抗压强度，24h必须大于3.5MPa，其养护压力和温度依施工井深条件而定。 4.3 水泥浆失水量控制。

4.3.1 技术套管或油层套管注水泥失水量应控制在100ml-200ml。 4.3.2 尾管注水泥及挤水泥失水量应控制在50ml-l00ml。

4.3.3 为能有效控制气体窜动，初失水量亦控制在30ml-50ml(6.9MPa压差30min)。 4.4 注水泥循环温度经验计算公式： T(度)=套管鞋深度(m)／168+钻井液循环出口温度 4.5 水泥浆、冲洗液及隔离液设计。 4.5.1 在注水泥施工中，可同时或单独使用冲洗或隔离液，其性能和使用标准应符合基本要求。

4.5.2 在注水泥设计中，设计环空液柱压力(静液压力流动阻力)应小于最薄弱地层破裂压力，并在水泥浆失重条件下不发生油气窜。 4.6 注液顺序。 4.6.1 钻井液+冲洗液+隔离液+先导水泥浆(低比重水泥)+尾随水泥浆。 4.6.2 钻井液+冲洗液+隔离液+尾随水泥浆。 4.6.3 冲洗液+隔离液+尾随水泥浆。 4.7 施工最高压力控制。

4.7.1 设计上要控制顶替的最大管内外静液柱压力差值，理想情况下不超过5MPa-6MPa。极限情况不超过10MPa。

4.7.2 凡因泵压过高而影响注替排量，设计中应有改善水泥浆流变性能的措施，正常情况下

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采用紊流顶替。 4.8 井口装定。

4.8.1 固井施工完(碰压结束)12h后装定井口，24h-48h以后测声幅，装定时套管应在拉力状况下。井口受拉力=自由段套管在泥浆中的重量31.1

井控设计

井控设计是钻井,地质工程设计中的重要组成部分,包括以下主要内容:

一．满足井控安全的钻前工程及合理的井场布置。参照执行 Q/CNPC—XJ 0281—1999《钻井井场设备布置技术要求》 规定的井场面积与设备布置。。

二、钻井地质设计中应有：全井段的地层压力梯度，地层破裂 压力梯度（预探井除外），注采井分层动态压力数据以及

浅气层、邻近井资料；区域探井和重点探井设计时应安排 地震测井（VSP）。

三、适合地层特性和满足井控要求的钻井液类型和密 度，合理的加重钻井液、加重剂和其它处理剂储 备。（预探井或外甩井、无取芯和岩屑资料，可 选用地面露头岩样分析，以获得钻井液设计的基 础资料。）

四、合理的井身结构。

五、满足井控作业安全的各次开钻井控装备 六、有针对性的井控技术措施。

七、对井场周围一定范围以内的居民住宅、学校、厂矿（包括开 采地下资源的矿业单位）、河流、地下管网（油管线、水管线、 气管线及电缆线的分布）、地面高、低压电线、通讯线等进行勘 察并在地质设计中标注说明。在煤田、矿山、隧道等附近钻井， 钻井地质设计中需要特别标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分 布、走向、长度和离地面深度。在钻井工程设计中明确相应的井 控措施。井口距上述地面设施的安全距离按SY 5876《石油钻井 队安全生产检查规定》执行。