基本介紹
簡要概述,固井過程,固井質量檢測方法,提高固井質量的技術,
簡要概述
向井內下入套管，並向井眼和套管之間的環形空間注入水泥的施工作業稱為固井。
固井是鑽井過程中的重要作業。在鑽井作業中一般至少要有兩次固井（生產井），多至4~5次固井（深探井）。最上面的固井是表層套管固井，它起的是“泥漿通路，油氣門戶”的作用。在下一次開鑽之前，表層套管上要裝防噴器預防井噴。防噴器之上要裝泥漿導管，是鑽井液返回泥漿池的通路。鑽井過程中往往要下技術套管固井，它起的是“鞏固後方，安全探路”的作用。和公路的隧道、煤礦中的巷道一樣，鑽井過程中也會遇到井塌、高壓和不穩定的地層，同時也是為了在向前“探路” 中遇險有個退路，起到“救助”的作用。
固井過程
固井分為三步：下套管、注水泥、井口安裝和套管試壓。
1、下套管
套管有不同的尺寸和鋼級。表層固井通常使用20~13 3/8英寸的套管，多數是採用鋼級低的“J”級套管。技術套管通常使用13 3/8~7英寸的套管，採用的鋼級較高。油層套管固井通常使用7~5英寸的套管，鋼級強度與技術套管相同。根據用途、地層預測壓力和套管下入深度設計套管的強度，確定套管的使用壁厚，鋼級和絲扣類型。
套管與鑽桿不同，是一次性下入的管材，沒有加厚部分，長度沒有嚴格規定。為保證固井質量和順利地下入套管，要做套管柱的結構設計。
2、注水泥
是套管下入井後的關鍵工序，其作用是將套管和井壁的環形空間封固起來，以封隔油氣水層，使套管成為油氣通向井中的通道。
油井水泥
油井水泥是封固套管和井壁環形空間的重要材料。因為井有深有淺，地下有常壓常溫和高壓高溫，地層中還含有各種不同的化學物質，所以要求油井水泥有廣泛的適應能力。目前我國使用的油井水泥有9個級別和三個類型。不同級別和類型的水泥適用不同的井下條件。所以，根據井的深度和溫度選擇水泥是注水泥作業的首要任務。
水泥級別
有限的水泥級別，尚滿足不了注水泥漿時要求的性能，現在使用的G級和H級水泥多採用添加劑調節其性能，是目前使用最普遍的水泥。添加劑可分七類：有調節密度劑、調節凝固時間添加劑、控制漏失添加劑、降失水劑、控制粘度劑、異常情況的特殊添加劑等。一種級別的水泥可使用一種或多種添加劑。
套管下完後，立即接通循環管線和注水泥管線，做好注水泥前的準備工作。首先要開泵循環鑽井液，因套管與井壁的間隙較小，利用高的上返速度衝擊井壁上的泥餅，同時調整鑽井液的性能，直到循環泵壓穩定為止。在這期間，固井泵的啟動，供灰、供水、混漿、吸漿等工作都應準備就緒，如圖6-8所示。
在水泥漿注入套管之前，要泵入一定量的前置液，用來隔離鑽井液和水泥漿，以避免混漿。而且隔離液返出套管後，也起到清洗環形空間的作用。
3、井口安裝和套管試壓
下套管注水泥之後，在水泥凝固期間就要安裝井口。表層套管的頂端要安套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內，套管頭主要用來支撐技術套管和油層套管的重量，這對固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來密封套管間的環形空間，防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油管頭的過渡連線。陸地上使用的套管頭上還有兩個側口，可以進行補擠水泥、監控井況。注平衡液等作業。
套管試壓是檢查固井質量的重要組成部分。安裝好套管頭和接好防噴器及防噴管線後，要做套管頭密封的耐壓力檢查，和與防噴器聯接的密封試壓。探套管內水泥塞後要做套管柱的壓力檢驗，鑽穿套管鞋2~3米後（技術套管）要做地層壓裂試驗。生產井要做水泥環的質量檢驗，用聲波探測水泥環與套管和井壁的膠結情況。固井質量的全部指標合格後，才能進入到下一個作業程式。
固井質量檢測方法
1、聲幅測井（CBL）：膠結好，聲幅小；膠結差，聲幅大。
2、變密度測井（VDL）：固井一界面膠結好，二界面膠結差，則套管波信號弱，地層波信號也弱；一二界面膠結都好，則套管波信號弱，地層波信號強。一界面膠結差，則很難判斷二界面的膠結情況。
3、 井溫測井：確定水泥返高，作為水泥充填程度的補充解釋。
4、 水泥膠結評價測井（CET）：聲波脈衝的衰減率取決於環空介質的聲阻抗：套管外為鑽井液時，其聲阻抗小，衰減很慢；套管外為水泥漿時，其聲阻抗較大，衰減很快；而且，水泥石的強度越高，其聲阻抗越大，聲波能量衰減越快，即衰減能反映水泥石的強度。
提高固井質量的技術
提高固井質量主要應從三個方面入手：
1、提高對鑽井液的頂替效率；
2、防止固井後油氣水外竄；
3、提高水泥環界面膠結與密封質量。
