固井培訓第六期課件

固井工具附件知識2012目錄一、循環(huán)接頭二、固井水泥頭三、固井膠塞四、浮鞋、浮箍五、扶正器六、聯頂節(jié)一、

循環(huán)接頭1．定義用來連接井口套管柱與地面循環(huán)系統(tǒng)而實現循環(huán)的工具稱為循環(huán)接頭。2．分類按用途可分為大小頭式循環(huán)接頭和活接頭式循環(huán)接頭兩類。3．作用(1)下套管過程中，進行中途循環(huán)洗井。(2)下套管結束后，進行循環(huán)洗井。1．定義水泥頭是聯接聯頂節(jié)和固井管匯之間的完成注水泥作業(yè)的井口裝置。2．作用(1)聯接套管串和各種管匯，通過它來完成循環(huán)、注隔離液、注水泥漿、釋放膠塞、替漿等施工工序。它是固井作業(yè)地面管匯井口總樞紐。(2)承受高壓，適應各種工藝固井。(3)如果回壓閥失靈，可實現憋壓，控制水泥漿倒流。(4)通過它實現活動套管操作。二、固井水泥頭3．分類(1)按聯接螺紋分為鉆桿水泥頭、套管螺紋水泥頭和快裝水泥頭。(2)按形狀結構分為簡易水泥頭、普通水泥頭、帶平衡管水泥頭和帶膠塞指示器水泥頭。(3)按裝膠塞的作用和個數分為單塞水泥頭和雙塞水泥頭。4．型號表示法二、固井水泥頭雙塞水泥頭為ST。公稱尺寸：毫米(英寸)工作壓力：兆帕名稱代號：鉆桿水泥頭為ZT

；單塞水泥頭為DT；二、固井水泥頭二、固井水泥頭1.1單塞水泥頭結構1-提環(huán)；2-墊子；3-水泥頭蓋子；4-膠塞；5-水泥頭體；6-密封圈壓蓋；7-銷子；8-密封圈；9-密封圈盒；10-活接頭；11-銷子密封圈壓蓋；12-銷子密封圈盒；13-絲堵二、固井水泥頭2.1雙塞水泥頭結構雙塞水泥頭與單塞水泥頭結構基本相同，只是加長了水泥頭本體，同時還裝入了上、下兩個膠塞。在注水泥之前釋放第一個膠塞（下膠塞），水泥漿注完后，再釋放其內部的第二個膠塞（上膠塞）。二、固井水泥頭2.2雙塞水泥頭的使用方法(8)打開下擋銷，釋放下膠塞，打開雙塞水泥頭中部與上擋銷相通的注入閥門(圖中2號閥)，注入隔離液和水泥漿。(9)注水泥漿結束后，停泵，關閉2號閥。打開沖洗閘門，沖洗管線殘留水泥。(10)打開雙塞水泥頭的上擋銷，釋放上膠塞。(11)打開雙塞水泥頭最上部的注入閥門(圖中3號閥)，注壓塞液，壓入上膠塞。(12)確認上膠塞已離開水泥頭后，開始替漿，關閉上下擋銷。(13)替漿過程中，根據施工壓力情況，也可以打開2號閥和1號閥以降低泵壓。(14)替漿結束碰壓后，地面釋放回壓，根據浮箍浮鞋止回閥的工作情況來確定敞壓或憋壓候凝。關閉1號閥、2號閥和3號閥。待水泥漿初凝后卸掉水泥頭。二、固井水泥頭3.2尾管水泥頭的使用方法(1)檢查尾管水泥頭各部件并裝入鉆桿膠塞。(2)安裝水泥頭注替控制閘門，連接好固井管線并試壓。(3)通過注水泥入口，將前置液和水泥漿泵入鉆桿內。(4)注水泥漿結束，關閉注水泥閘門，開擋銷，通過頂膠塞入口壓膠塞。(5)確認膠塞進入鉆桿后，通過注替水泥漿入口泵入鉆井液，將鉆桿膠塞頂替至尾管懸掛器，使鉆桿膠塞與尾管懸掛器內的尾管膠塞復合(此時泵壓略有變化)。(6)復合膠塞剪斷固定尾管膠塞的剪切銷釘后，隨著頂替一起在尾管里下行，直至碰壓。(7)井口釋放壓力，觀察浮箍回壓閥的工作狀況。二、固井水泥頭4．快裝水泥頭快裝水泥頭的結構與其他類別的水泥頭基本相同，只是在水泥頭本體下端具有三個縱向槽的梯形螺紋，與快速連接接頭配合，可實現快速裝卸。此接頭的下端為套管外螺紋，上端是梯形螺紋，在梯形內螺紋中沿周向銑出三條等距離的縱向槽。該槽應與水泥頭本體下端縱向槽對應，裝水泥頭時，本體下端螺紋垂直插進快速接頭的上端螺紋，向右旋轉60度，然后用快速連接接頭上的鎖緊裝置鎖緊，以防松動。現在制造的水泥頭，一般都帶平衡管和膠塞顯示裝置。平衡管的作用是使膠塞上下連通，注水泥過程中，通過此管可以平衡膠塞上下壓差，避免膠塞因壓差作用而出現事故。膠塞顯示裝置是用來指示膠塞的去留，以提示施工員做出正確的指揮命令，保證固井質量。圖2-3套管水泥頭（雙塞）1－頂蓋；2－密封圈；3－本體；4－釋放擋銷；5－釋放指示銷；6－套管聯接短節(jié)1．定義固井作業(yè)中用來隔離不同液體，裝在水泥頭內的橡膠制品。2．作用(1)隔開并刮凈套管內壁上的鉆井液和水泥漿。(2)顯示碰壓并給出信號。(3)保證套管內水泥塞長度和套管鞋附近的水泥環(huán)質量。3．分類固井膠塞按用途可分為套管上膠塞、下膠塞、自鎖膠塞、尾管膠塞、分級固井膠塞等多種。三、

固井膠塞4．型號表示方法5．結構（左上；右下）三、

固井膠塞公稱尺寸，用膠塞最大外徑表示(英寸)膠塞代號，上膠塞用SS；下膠塞用DS。5.2下膠塞

由膠皮碗與內心組成。但內心是空的，有循環(huán)孔，上部有橡膠隔膜。下膠塞的作用：在注水泥漿之前，釋放下膠塞，用來隔開水泥漿與前置液。減少套管內所注水泥漿的污染，同時擦凈粘附在套管內壁上的鉆井液，并將其推擠到膠塞前面。當下膠塞到達阻流板時，施加一個小壓力即可壓破膠塞上部的橡膠隔膜，從而使水泥漿流經膠塞，通過旋流短節(jié)等附件，被驅替到套管與井壁之間的環(huán)形空間中。三、

固井膠塞6．安裝上、下膠塞(1)卸掉水泥頭壓蓋，打開上擋銷，關閉下檔銷，將下膠塞安放至上、下擋銷之間。(2)關閉上擋銷，將上膠塞安放于上擋銷之上。(3)蓋好壓蓋，并擰緊。三、

固井膠塞四、浮鞋、浮箍套管浮鞋裝在套管柱底部引導套管柱入井，防止套管柱底部插入井壁后遇阻；套管浮箍裝在浮鞋以上2～3根套管處，為膠塞提供碰壓位置，當上膠塞到達浮箍時，泵壓會突然升高，這時候說明膠塞已碰壓，固井替漿結束。浮鞋/箍，都有一個單流閥機構，可防止固井結束后套管環(huán)空內的流體進入套管內，同時，管串入井時還可減少大鉤載荷。

浮鞋浮箍

單流閥四、浮鞋、浮箍1．定義帶回壓裝置，下套管時能產生浮力的套管引鞋稱為浮鞋。2．特點耐高溫，密封性好，可鉆性好，連接方便，成本低，制造簡單?？捎糜诒韺犹坠?、技術套管和淺油層套管。安裝在套管上的浮鞋，對套管產生一定的浮力，下放時減少由套管自重引起的井架負荷。使用浮鞋還可減少套管對地層的沖擊壓力。（1）、浮鞋四、套管的受力分析1．定義帶回壓閥并用混凝土澆注而成的能產生浮力的套管接箍短節(jié)稱為浮箍。2．作用用于技術套管或先期完成井，其作用與回壓閥的作用相同。（2）、浮箍四、浮鞋、浮箍四、浮鞋、浮箍1、用途適用于射孔完成井生產套管的固井施工作業(yè)。2、特點套管回壓凡爾分為球座式、半球式、組合式三類；球座式回壓凡爾密封性能好，一般用于小斜度井的固井作業(yè)；半球式回壓凡爾強度高、耐高溫，多用于超深井；組合回壓凡爾可起雙保險作用，應用廣泛；全鋼組合回壓凡爾多用于超深井、大斜度井及水平井。（3）、回壓凡爾五、扶正器1．定義

裝在套管體外面，起扶正套管作用的裝置稱為套管扶正器，簡稱扶正器。

2．作用A、用來扶正套管，保持套管在井眼中居中，為驅替洗井液提供均勻暢通的流道，保證套管柱與井壁環(huán)形空間的水泥漿分布均勻，提高水泥環(huán)質量。B、防止套管在高滲透地層段粘卡，減少套管磨損，保證套管順利下井。C、還可刮掉井壁上的疏松泥餅，提高水泥與地層的膠結質量。五、扶正器3．安放原則要使扶正器能起到扶正作用，必須合理設計扶正器的安放位置、數量及相鄰兩個扶正器之間的距離。一般原則是：安放在油氣層部位、井徑規(guī)則和井斜方位變化較大的井段。4．分類套管扶正器分為彈性扶正器和剛性扶正器，彈性扶正器又彈簧式和焊接筋條式兩大類。(1)彈性扶正器按組裝方式可分為焊接式、鉚接式、組裝式、沖壓式和限位式5種。(2)彈性扶正器按形狀可分單弓扶正器、雙弓扶正器、導流板式扶正器及小井眼扶正器。五、扶正器(3)剛性扶正器

這種扶正器屬于焊接筋條扶正器，它主要應用于水平井的水平段。為提高固井質量、減少阻卡，又研制剛性螺旋扶正器。

剛性螺旋扶正器的扶正條與軸線夾角為30度，螺旋式比常規(guī)直條式更為優(yōu)越。一是當井壁不規(guī)則時，下套管過程，對螺旋扶正器產生一定的橫向分力，使扶正器產生轉動，從而減輕下套管的阻力；二是在管外環(huán)空中，當水泥漿穿過螺旋片時，產生旋流，從而提高水泥漿的頂替效率，對提高固井質量十分有利。剛性彈性剛性螺旋5、型號表示方法6．性能參數要求(1)啟動力使扶正器進入設計套管中所需的力。(2)復位力扶正器作用于井眼而驅使套管離開井壁的力。(3)永久變形是指弓形彈簧片經過12次壓平或拉直試驗，而弓形高度保持不變時，則認為彈簧片沒有永久變形。五、扶正器扶正器尺寸，毫米井眼范圍，毫米扶正器代號，F×六、聯頂節(jié)1．定義

聯接套管串與固井水泥頭的一根短套管稱為聯頂節(jié)。實際上就是一根具有嚴格長度的短套管。2．用途在下完套管后，聯頂節(jié)安裝在套管串頂部，選用適當長度的短套管，可以使套管柱下到預定的深度和得到標準的套管井口高度，從而滿足安裝防噴器和采油樹對井口高度的要求。六、聯頂節(jié)3．技術要求(1)聯頂節(jié)必須與套管柱上部分套管的規(guī)范及性能一致。其抗拉強度和抗內壓強度應大于或等于最上部套管的強度。一般由N80以上級套管制成，抗拉安全系數不低于1.80。(2)聯頂節(jié)上下端螺紋應符合API套管螺紋規(guī)范。螺紋完好，接箍不變形，全長彎曲不大于3毫米。(3)聯頂節(jié)應用標準通徑規(guī)通內徑。(4)聯頂節(jié)送井之前必須做探傷、試壓檢查。4．聯頂節(jié)長度計算井架底座的高度和套管層次的不同，聯頂節(jié)的長度也不相等。為了能正確安裝好井口裝置，準確計算聯頂節(jié)是必要的。六、聯頂節(jié)4．聯頂節(jié)長度計算假定放噴管線從四通處接出，并從下底座工字梁上面通過，要求管線中心距底座上平面100毫米左右，則聯頂節(jié)長度為：L=L1+L2+L3+hh=H-a-100+1/2四通高+5+底法蘭厚度+底法蘭短節(jié)長度式中：L—聯頂節(jié)有效長度，mm；L1—接箍長度，mm；L2—吊卡高度，mm；L3—墊塊厚度，m