中国石油天然气集团公司固井技术规范(试行) 下载本文

(3)管柱强度校核和管串结构设计、水泥浆化验数据、固井施工参数等关键施工数据的计算和分析结果。

(4)固井施工方案和施工过程的质量控制、安全保障措施。 (5)应对固井风险的技术预案和HSE预案。

第七条 用于固井设计的重要基础数据应从多种信息渠道获得验证,尽量避免以单一方式获得数据。

第二节 压力和温度

第八条 应根据钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料、测井资料评估或验证地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力。

第九条 确定井底温度应以实测为主。根据具体情况也可选用以下方法:

(1)经验推算法:

井底循环温度(T循)的经验计算公式:

T循=钻井液循环出口温度(℃)+垂直井深(m)/168(m/℃) 其中,钻井液循环出口温度取钻井液循环1~2 周时的出口温度。

或者T循=井底静止温度×地区经验系数

其中,地区经验系数的取值范围一般为0.75~0.90。 (2)地温梯度法:

井底静止温度(T静)计算方法如下:

T静=地表平均温度(℃)+[地温梯度(℃/m)×垂直井深(m)] 其中,地表平均温度为地表以下100m处恒温层的温度。

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(3)数值模拟法:

采用专用设计软件中的温度模拟器计算井下循环温度。

第三节 管柱和工具、附件

第十条 套管柱强度设计应采用等安全系数法并进行双轴应力校核,高压油气井、深井超深井、特殊工艺井还应进行三轴应力校核。

第十一条 高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素。热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响。定向井、大位移井和水平井的管柱强度设计应考虑弯曲应力。

第十二条 对管柱载荷安全系数的一般要求为:抗外挤安全系数不小于1.125,抗内压安全系数不小于1.10,管体抗拉伸安全系数不小于1.25。对于公称直径244.5mm(含244.5mm)以上的套管,螺纹抗拉伸安全系数不小于1.6,对于公称直径244.5mm以下的套管,螺纹抗拉伸安全系数不小于1.8。

第十三条 在正常情况下按已知产层孔隙压力、钻井液液柱压力或预测地层孔隙压力计算套管柱抗挤载荷。遇到膏盐层等特殊地层时,该井段套管抗挤载荷应取上覆地层压力值,且该段高强度套管柱长度在膏盐层段上下至少附加100m。

第十四条 对于含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体井的套管柱强度设计在材质选择上应明确提出抗酸性气体腐蚀的要求。

第十五条 压裂酸化、注水、开采方面对套管柱的技术要求

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应由采油和地质部门在区块开发方案中提出,作为设计依据。

第十六条 套管螺纹的一般选用原则可以参考下表执行。

内压力(MPa) 井况 油井 水井 ≤28 油气混和井 气井 热采井 油井 水井 28~55 油气混和井 气井 凝析气井 油井 油气混和井 气井 凝析气井 所有井 可选用螺纹 LC BC LC BC 金属密封螺纹 LC BC 保证条件 1.螺纹公差符合API STD5B 2.使用符合API Bul 5A3的螺纹密封脂 3.井底温度≤120℃ 1.螺纹公差符合API STD5B 2.使用专用螺纹密封脂 3.井底温度≤120℃ 1.需要全尺寸评价试验验证 2.注汽温度≤350℃ 1.螺纹公差符合API STD5B 2.使用专用螺纹密封脂 3.井底温度≤120℃ 1.螺纹公差符合验收条件 2.井底温度≤177℃ 3.选用LC和BC时应使用专用密封脂,且井底温度符合要求 1.螺纹公差符合API STD5B 2.使用符合API Bul 5A3的螺纹密封脂或专用密封脂 3.井底温度≤177℃ 1.需要全尺寸评价试验验证 2.螺纹逐根套管检验 3.使用专用的螺纹密封脂 4.井底温度≤177℃ 金属密封螺纹 55~98 金属密封螺纹 ≥98 金属密封螺纹 第十七条 在公称直径相同的管串中,套管柱顶部至少应有一根套管与管柱中通径最小的套管相同。

第十八条 分级箍、悬挂器等工具和浮箍、浮鞋等套管附件的强度应不低于同井段使用的套管强度,其螺纹类型与所联接套管一致或者经转换短节可以与套管相联接,材质选择应按第十四条要求执行。转换短节不应降低套管螺纹的密封级别。

第十九条 应根据井径、井斜和方位测井数据进行套管扶正器设计并结合具体井下情况优化套管扶正器数量和位置。其中,

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套管扶正器安放至少应做到套管鞋及以上30~50m每根套管安放一只、含油气层井段每根套管安放一只、分级箍等工具上下30~50m每根套管安放一只。

第二十条 刮泥器、旋流发生器等附件根据具体情况以保障安全和质量为原则选用。

第四节 前置液和水泥浆

第二十一条 水泥浆和前置液设计内容包括配方及性能、使用数量和使用方法。

第二十二条 前置液设计

(1)使用量:在不造成油气侵及垮塌的原则下,一般占环空高度300~500m或接触时间7~10min。

(2)性能要求:隔离液能有效冲洗、稀释、隔离和缓冲钻井液并与钻井液和水泥浆具有良好的相容性。能够控制滤失量,不腐蚀套管,不影响水泥环的胶结强度。

第二十三条 水泥浆试验按GB19139执行,试验内容主要包括密度、稠化时间、滤失量、抗压强度、流变性能、游离液和水泥浆沉降稳定性等。特殊情况下应进行水泥石的渗透率试验。

第二十四条 固井水泥浆密度一般应比同井使用的钻井液密度高0.24g/cm3以上。漏失井和异常高压井应根据地层破裂压力和平衡压力原则设计水泥浆密度。

第二十五条 固井水泥浆的稠化时间一般应为施工总时间附加1~2h。尾管固井的水泥浆稠化时间至少应为配浆开始至提

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