XX井生产套管固井施工设计书.doc

XX井生产套管固井施工设计书 作者： 日期：6 个人收集整理 勿做商业用途XX井139.7mm生产套管固井施工设计书华东石油局固井工程公司二一年X月（甲方审查意见）XX井固井施工设计书设计单位: 中国石化集团华东石油局固井工程公司设 计 者： XXXXX审 核： XXXXX审批单位： 中国石化股份公司华东分公司目 录一、设计依据1二、基本数据1三、套管设计1四、水泥量计算2五、水泥浆设计2六、水泥浆流变学设计3七、套管内顶替量计算4八、井底静止温度4九、水泥浆最高受热温度计算4十、施工时间计算4十一、施工方案要求4十二、固井策划及HSE要求6十三、固井材料计划表7十四、相关实验及其它资料8一、设计依据1、XX钻井施工设计书2、中华人民共和国石油天然气行业标准3、煤层气企业标准汇编二、基本数据1、井身结构设计钻头尺寸mm井深m套管层序套管尺寸mm套管下深m水泥返深m311。1XXX表层套管244。5XXXXXX215。9XXX生产套管139.7XXXXXX2、完井方法及套管串结构完井方法:套管完井套管串结构（自下而上）：浮鞋(XXXm）+1根套管+浮箍（预计XXXm）+N807。72mm套管串(+扶正器)+定位短节+套管串(+扶正器）+ N807。72mm套管串+联顶节+水泥头3、下套管前钻井液钻井液类型及性能：XXX4、井径数据计算水泥需要量时，封固段取平均井径226.7mm（平均井径扩大率按5计算)。5、水泥返高：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX6、井底温度，循环温度TS=15+(2.7井深/100）=XXT循=19+0.02井深=XX三、套管设计1、套管柱设计条件套管程序井段m钻井液密度g/cm3规范长度m钢级壁厚mm尺 寸mm扣型表层套管0XXXXXX244。5短圆XXXJ558.94生产套管0XXXXXXX139。7长圆XXXN807.722、套管柱的校核套管程序井段m重 量抗 外 挤抗内压抗 拉每米重kg/m段重 t累计重t抗挤强度MPa安全系数抗压强度MPa安全系数抗拉强度kN安全系数表层套管0XXXXXXXXXXXX生产套管0XXXXXXXXXXXXX注： 本表为理论计算数据,套管送井时应根据实际重新校核。四、水泥量计算1、计算条件与结果钻头直径 mm215。9管内水泥浆 LXXX（常规）套管外径 mm139。7水泥浆合计 LXXX15煤层顶界 m-水泥浆密度g/cm31。45-1。8515煤层底界 m每袋配浆 L76-48阻流环位置 mXXX水泥计算T低密度XXXX常规XX封固段长度mXXX附加量 10管外水泥浆 L低密度XXXXXX附加后水泥量T低密度XXXX常规XXX常规XX水泥准备量 TXt （其中，低密度：Xt；常规:Xt)注:、生产套管固井水泥浆体系采用双密度-双凝体系，即井底至目的煤层以上50m用1。85g/cm3的常规密度体系，上部封固段用1。45g/cm3的低密度体系。、水泥量按实测井径计算。2、分段水泥浆计算井 段 m段 长m井 径mm环 空L/m分 段 环L自至XXXXXXXXX226。725.0XXX总容量 LXXXX五、水泥浆设计1、水泥浆实验1）、旋转粘度计读数值温度密度g/cm3旋 转 粘 度 计 读 数60030020010063XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX2）、水泥性能测定水泥品种密度g/cm3水灰比外加剂加量稠化时间抗压强度流变参数析水率%初始稠度BCG304G202%USZG401BXZ 600SCA903S %G60S %温度压力MPa时间min24h48hNKPa.sn嘉华XXXXXXXXXXXXXX嘉华XXXXXXXXXXXXXXX2、前置液设计名 称类 型数 量 m3前置液清水X六、水泥浆流变学计算1、确定流变模式 B=(200100）/（300100）=XXX水泥浆选用幂律流变模式2、判别流态n=2。096 lg（300/100）=XX K=0.511300/511n=XX Pa。sn 计算临界紊流雷诺数： Re=3470-1370n= XX3、环空紊流临界流速计算 =XX m/s4、紊流临界排量计算 QC=VC （ D2d2)/4=XX l/s*由于现场设备无法达到此排量，因此尽量用最大排量顶替。5、顶替终了的最大泵压计算 P压差 =P外P内=XX MPa P损 =0.0015下深+1.2=XX MPa P附加 =3。0 MPa Pmax = P压差+ P损 + P附加=xxMPa七、套管内顶替量计算（现场校核）套管壁厚mm分段长度m每米容积L/m分段容积L7.72XX12。13XX总容积:XX L压缩系数:1设计顶替量：XXm3八、井底静止温度Ts=XX九、水泥浆最高受热温度计算Ts=XX十、施工时间计算前置液： X min 注水泥： XX min开销钉： X min 替 浆： XX minT总 = XX min十一、施工方案要求1、 施工准备1。1、井队 1。1.1 对入井套管的钢级、壁厚进行检查，并逐根丈量、检扣、洗扣、排列、编号； 1.1。2 最后一次通井时，对缩径井段反复划眼后充分循环洗井，保证套管能顺利下入.套管入井前，要求调整好泥浆性能,确保井眼稳定，不漏、不涌、不垮塌； 1.1.3 要求套管上钻台时进行二次通径; 1。1。4下完套管后，大排量循环一周以上，满足固井施工的技术要求; 1.1。5下套管时要控制好下放速度，以免压力激动过大造成井眼失稳； 1.1.6井队水罐备XXm3现场水。 1.2、固井队 1.2.1 仔细检查入井附件及工具，送井场交井队技术员清点、检查； 1.2.2 提前准备好水泥送至井场; 1。2。3 维护保养好车辆设备，准备齐全所用材料和配件，保证施工的连续性； 1。2.4 在下套管前通井时，固井技术员赶到现场;1。2。5 按水泥浆试验结果，搞好清水与水泥外加剂混配工作，并做好复检。2、套管扶正器安放位置裸眼段每X根套管加X只;其余封固段X根套管加X只.注意：套管接箍和扶正器的位置要避开煤层段。3、注水泥设备GJC45-21 X辆灰 罐 车 X辆4、注水泥方式采用常规一级注水泥方式5、施工工艺采用常规水泥浆体系6、施工工艺流程1）、注水泥施工流程序号施工内容工作介质密度（g/cm3）用量（m3)排量(L/S)用时（min)累时（min）最高泵压 (MPa)1循环泥浆钻井液2洗 管 线配浆水1.03试 压配浆水1.0154注隔离液配浆水1。0XXXX5注水泥浆低密度水泥浆1。45XXXXX常规密度水泥浆1.85XXXXX6替 浆清水1。0XXXXX7碰 压XX8放回水，检查浮鞋、浮箍关闭情况。关闭良好,开井候凝48小时；若关闭不严，则关井候凝48小时，中间注意泄压.2）、施工要求、下套管必须使用液压大钳，上扣扭矩按规范要求扭距上扣.、下套管过程中,要注意观察井口返浆。、下套管中途若遇阻，首先通知监理、固井技术员、井队技术员到现场。然后接循环接头开泵循环，并上下活动套管。严禁野蛮操作；、施工前要对管线进行试压，试压15MPa，确保管线不刺漏；、固井队施工时控制好水泥浆密度，低密度值为1.450。03g/cm3,常规密度值为1。850。03g/cm3；、注水泥及替浆过程中，应用最大排量顶替；井队和固井队密切配合，确保替浆量准确；、当替浆量与计算量差3m3时，降低排量.若到计算量时不碰压，最多附加0.3m3；十二、固井策划及HSE要求1、要求全体施工人员熟练石油天然气钻井工程标准、规范汇编、固井制度汇编及固井公司HSE管理等规范及要求，固井施工中每项工作按设计书及规范执行,全队上下必须树立“质量第一和HSE第一”的思想,提供优质服务；2、钻井队在下套管前，采用原钻具进行通井，调整泥浆性能；下套管作业时，应严格控制套管下放速度，下套管过程中，做好灌浆工作；下完套管后，调整泥浆性能,保持井壁稳定、干净，为固井施工做好准备;3、做好固井设备调度保养工作,整个施工衔接中，注意与井队的下套管作业配合，下完套管后，泥浆性能调至钻井设计要求后及时进行固井作业；4、水泥在进入装载阶段前必须做好水泥浆化验工作；5、采用防气窜双凝水泥浆体系；6、各类固井附件必须经过检查、进行登记装载；7、固井施工中注意水泥浆密度的控制，做到按设计书要求执行；8、固井施工中,在高压区作业的工作人员应牢固树立“安全第一”意识；9、固井人员施工结束后清洗设备时，应加强环保意识，保护好周围环境；10、固井工作人员到固井现场后,应注意饮食卫生；11、召开“三方协调会”及“HSE管理”会议.十三、固井材料计划表名 称型 号单 位数 量名 称型 号单 位数 量水 泥JHGTXX减轻材料BXZ600STXX早强剂CA903STXX降失水剂G60STXX早强剂G202TXX降失水剂G306TXX消泡剂XP-1TXX胶塞51/2只XX浮箍、浮鞋、扶正器为甲供产品十四、相关实验及其它资料附水泥浆实验报告（见下页）水泥浆试验报告编号：HDGJHSE-JL1345 序号：100X-XX试验单位固井公司实验室试验日期2010年X月X日井 号XX井井 深mXXX井底静止温度X泥浆密度g/cm3XX循环压力MPaX井底循环温度X试验目的及要求优选配方确保施工安全水泥浆配方水泥型号嘉华G级混合水来源现场水1. 嘉华G级+2。2G60S+1。5%CA903S +43BXZ600S+1。0G202+75水2. 嘉华G级+0。6%G202+1.5G306+45水水泥浆配方序号密 度g/cm3流动度Mm流 变 性 能养护温度600300200100631XXXXXXXXXXX2XXXXXXXXXXX稠 化 时 间凝 结 时 间水泥浆配方序号API方案养护条件MPa。稠化时间min过渡时间min稠 度Bc初 凝h：m终 凝h:m1APIX/XXX100X：XX：X2APIX/XXX100X：XX：X抗 压 强 度失 水自 由 水%水泥浆配方序号养护条件MPa。h强 度MPa试验条件MPa。Q30ml1X.X.24X6。9/XX02X。X.24X6.9/XX0试验员:XX 技术负责：XX 日期：2010年X月X日稠化时间测定结果报告委托单位： XX井 试验日期:2010年X月X日 编号:HDGJHSE-JL1345试 验 条 件试 验 记 录时间（min）温度（）压力（MPa)电位读数(v）稠度（Bc）试验目的： 煤层固井 水泥品种： 嘉华G级 水泥重量: 400g 水 质： 现场水 水灰比： XX 外加剂及其掺量：G60S 2。2CA903S 1。5BXZ600S 43试验方案： API试验温度： XX （）试验压力： XX （MPa)升温速率： XX （/min）升温时间： XX (min）水泥浆密度 XX (g/cm3）试验结果初始稠度（Bc)XX稠化时间（min）XX过渡时间（min）XX试 验 人员： XX 单位（公章）：技术负责人： XX 稠化时间测定结果报告委托单位： XX井 试验日期:2010年X月X日 编号：HDGJ-HSEJL1345试 验 条 件试 验 记 录时间（min)温度（)压力（MPa）电位读数(v）稠度（Bc）试验目的： 煤层固井 水泥品种: 嘉华G级 水泥重量: 800g 水 质： 现场水 水灰比： XX 外加剂及其掺量：G202 0。6%G306 1.5% 试验方案： API试验温度： XX （)试验压力： XX （MPa）升温速率: XX （/min）升温时间： XX (min)水泥浆密度 XX （g/cm3）试验结果初始稠度（Bc）XX稠化时间（min)XX过渡时间（min）XX试 验 人员: XX 单位(公章):技术负责人： XX - 10 -