中国石油天然气集团公司固井技术规范(试行)

1固井技术规范（试行）中国石油天然气集团公司2009年5月i目录第一章总则.......................................................错误!未定义书签。第二章固井设计..................................................错误!未定义书签。第一节设计依据和内容...................................错误!未定义书签。第二节压力和温度...........................................错误!未定义书签。第三节管柱和工具、附件...............................错误!未定义书签。第四节前置液和水泥浆...................................错误!未定义书签。第五节下套管和注水泥...................................错误!未定义书签。第六节应急预案和施工组织...........................错误!未定义书签。第三章固井准备..................................................错误!未定义书签。第一节钻井设备...............................................错误!未定义书签。第二节井口准备...............................................错误!未定义书签。第三节井眼准备...............................................错误!未定义书签。第四节套管和工具、附件...............................错误!未定义书签。第五节水泥和外加剂.......................................错误!未定义书签。第六节固井设备及井口工具...........................错误!未定义书签。第七节仪器仪表...............................................错误!未定义书签。第四章固井施工..................................................错误!未定义书签。第一节下套管作业...........................................错误!未定义书签。第二节注水泥作业...........................................错误!未定义书签。第三节固井过程质量评价...............................错误!未定义书签。第五章固井质量评价..........................................错误!未定义书签。ii第一节基本要求...............................................错误!未定义书签。第二节水泥环评价...........................................错误!未定义书签。第三节质量鉴定...............................................错误!未定义书签。第四节管柱试压和井口装定...........................错误!未定义书签。第六章特殊井固井..............................................错误!未定义书签。第一节天然气井...............................................错误!未定义书签。第二节深井超深井...........................................错误!未定义书签。第三节热采井...................................................错误!未定义书签。第四节定向井、大位移井和水平井...............错误!未定义书签。第五节调整井...................................................错误!未定义书签。第七章挤水泥和注水泥塞..................................错误!未定义书签。第一节挤水泥...................................................错误!未定义书签。第二节注水泥塞...............................................错误!未定义书签。第八章特殊固井工艺..........................................错误!未定义书签。第一节分级注水泥...........................................错误!未定义书签。第二节尾管注水泥...........................................错误!未定义书签。第三节内管注水泥...........................................错误!未定义书签。第九章附则.......................................................错误!未定义书签。1中国石油天然气集团公司固井技术规范第一章总则第一条固井是钻井工程的关键环节之一，固井质量对于延长油气井寿命和发挥油气井产能具有重要作用。为提高固井管理和技术水平，保障作业安全和质量，更好地为勘探开发服务，依据有关规定制定本规范。第二条固井工程应从设计、准备、施工和检验环节严格把关，采用适应地质和油气藏特点及钻井工艺的先进适用固井技术，实现安全、优质、经济、可靠的目的。第三条固井作业应严格按照固井设计执行。第二章固井设计第一节设计依据和内容第四条应以钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料和测井资料为基础，依据有关技术规定、规范、标准进行固井设计并在施工前按审批程序完成设计审批。第五条进行固井设计时应从井身质量、井眼稳定、井底清洁、钻井液和水泥浆性能、固井施工等方面考虑影响施工安全和固井质量的因素。第六条固井设计中至少应包含以下内容：（1）构造名称、井位、井别、井型、井号等信息。（2）实钻地质和工程、录井、测井资料等基础数据。（3）管柱强度校核和管串结构设计、水泥浆化验数据、固2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。（3）数值模拟法：3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。4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）井况可选用螺纹保证条件≤28油井水井LCBC1.螺纹公差符合APISTD5B2.使用符合APIBul5A3的螺纹密封脂3.井底温度≤120℃油气混和井气井LCBC1.螺纹公差符合APISTD5B2.使用专用螺纹密封脂3.井底温度≤120℃热采井金属密封螺纹1.需要全尺寸评价试验验证2.注汽温度≤350℃28～55油井水井LCBC1.螺纹公差符合APISTD5B2.使用专用螺纹密封脂3.井底温度≤120℃油气混和井气井凝析气井金属密封螺纹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55～98油井油气混和井气井凝析气井金属密封螺纹1.螺纹公差符合APISTD5B2.使用符合APIBul5A3的螺纹密封脂或专用密封脂3.井底温度≤177℃≥98所有井金属密封螺纹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℃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，材质选择应按错误!未找到引用源。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，5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6出（或倒开）中心管并将多余水泥浆冲洗至地面的总时间附加1～2h；分级固井的一级水泥浆稠化时间至少应为从配浆开始至打开循环孔并将多余水泥浆冲洗至地面的总时间附加1～2h。第二十六条应控制水泥浆的滤失量。一般井固井时水泥