XX井生产套管固井施工设计书.doc

XX井mm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月第 16 页甲方审查意见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、根本数据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、固井筹划及HSE要求6十三、固井材料方案表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、?中华人民共与国石油天然气行业标准?3、?煤层气企业标准汇编?二、根本数据1、井身构造设计钻头尺寸mm井深m套管层序套管尺寸mm套管下深m水泥返深mXXX表层套管XXXXXXXXX生产套管XXXXXX2、完井方法及套管串构造完井方法：套管完井套管串构造自下而上：浮鞋XXXm+1根套管+浮箍预计XXXm+N-80×mm套管串(+扶正器)+定位短节+套管串(+扶正器)+ N-80×mm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2mm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=×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标准长度m钢级壁厚mm尺 寸mm扣型表层套管0XXXXXX短圆XXXJ55生产套管0-XXXXXXX长圆XXXN802、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平安系数抗压强度MPa平安系数抗拉强度kN平安系数表层套管0-XXXXXXXXXXXX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 mm管内水泥浆 LXXX常规套管外径 mm水泥浆合计 LXXX15#煤层顶界 m-水泥浆密度g/cm315#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/cm3的常规密度体系，上部封固段用/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XXXXXXXXXXXX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BCG304%G202%USZ%G401%BXZ 600S%CA903S %G60S %温度压力MPa时间min24h48hNK嘉华XXXXXXXXXXXXX<X嘉华XXXXXXXXXXXXXX<X2、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=(200-100)/(300-100)=XXX水泥浆选用幂律流变模式2、判别流态n=2.096 lg(300/100)=XX300/511n=XX 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 ( D2-d2)/4=XX l/s*由于现场设备无法到达此排量，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 =·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LXXXX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、壁厚进展检查，并逐根丈量、检扣、洗扣、排列、编号； 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. 要求套管上钻台时进展二次通径； 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，以免压力冲动过大造成井眼失稳； 井队水罐备XXm3现场水。 1.2、固井队 .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； 提前准备好水泥送至井场； 维护保养好车辆设备，准备齐全所用材料与配件，保证施工的连续性； 1. 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：套管接箍与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3试 压配浆水154注隔离液配浆水XXXX5注水泥浆低密度水泥浆1.45XXXXX常规密度水泥浆XXXXX6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；假设关闭不严，那么关井候凝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，上扣扭矩按标准要求扭距上扣。、下套管过程中，要注意观察井口返浆。、下套管中途假设遇阻，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；、施工前要对管线进展试压，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1.45±g/cm3，常规密度值为5±g/cm3；、注水泥及替浆过程中，应用最大排量顶替；井队与固井队密切配合，确保替浆量准确；、当替浆量与计算量差3m3时，降低排量。假设到计算量时不碰压，最多附加m3；十二、固井筹划及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、标准汇编?、?固井制度汇编?及?固井公司HSE管理?等标准及要求，固井施工中每项工作按设计书及标准执行，全队上下必须树立“质量第一与HSE第一的思想，提供优质效劳；2、钻井队在下套管前，采用原钻具进展通井，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展固井作业；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、进展登记装载；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结实树立“平安第一意识；9、固井人员施工完毕后清洗设备时，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、固井材料方案表名 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：HDGJ-HSE-JL13-45 序号：100X-XX试验单位固井公司实验室试验日期2021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·确保施工平安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+2.2%G60S+1.5%CA903S +43%BXZ600S+1.0%G202+75%水2. 嘉华G级+0.6%G202+1.5%G306+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.24XXX02X.X.24XXX0试验员：XX 技术负责：XX 日期：2021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：2021年X月X日 编号：HDGJ-HSE-JL13-45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 2.2%CA903S 1.5%BXZ600S 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minXX过渡时间minXX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：2021年X月X日 编号：HDGJ-HSE-JL13-45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minXX过渡时间minXX试 验 人员： XX 单位公章：技术负责人： XX