固井設(shè)備的資料

固井設(shè)備的資料第1頁(yè)/共49頁(yè)常規(guī)固井施工流程擺放施工車(chē)輛安裝固井井口連接管線試運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備洗管線、試壓注水泥漿施工收工具管線洗車(chē)、檢查設(shè)備固井小結(jié)歸隊(duì)第2頁(yè)/共49頁(yè)注前置液注水泥漿壓膠塞頂替水泥漿碰壓候凝常規(guī)注水泥工序第3頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25混合器水泥水泥漿

將水泥、水以及添加劑按一定的比例混合后，通過(guò)固井泵泵送到預(yù)定深度的井壁與套管環(huán)形空間，使套管與井壁牢固粘結(jié)。泥線表層套管技術(shù)套管第4頁(yè)/共49頁(yè)第一部分固井設(shè)備2023/3/25第5頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25固井設(shè)備水泥車(chē)第6頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25供水車(chē)第7頁(yè)/共49頁(yè)固井設(shè)備2023/3/25一、水泥車(chē)二、儲(chǔ)灰罐混合器水泥泵離心泵第8頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25第9頁(yè)/共49頁(yè)1.混合器混合器是水泥車(chē)上把水和干水泥混合成水泥漿的設(shè)備。常用混合器2023/3/25普通水力式混合器龍卷風(fēng)混合器哈里伯頓再循環(huán)混漿系統(tǒng)自動(dòng)混漿系統(tǒng)漏斗式混合器普通密閉式混合器旋流蝸殼、下水管、混合管、混漿池RCM混合器、混漿罐、離心泵、密度計(jì)、攪拌器，水泥節(jié)流閥等高能混合器、干水泥計(jì)量閥計(jì)、密度自動(dòng)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)硬件第10頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25第11頁(yè)/共49頁(yè)2.水泥泵水泥泵是固井施工作業(yè)的動(dòng)力設(shè)備目前我國(guó)使用的水泥泵是雙缸活塞式和往復(fù)式三缸柱塞泵，由曲柄/連桿機(jī)構(gòu)或者旋轉(zhuǎn)盤(pán)/連桿機(jī)構(gòu)將輸入曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)2023/3/25按作用方式分為：?jiǎn)巫饔帽谩㈦p作用泵按活塞構(gòu)造可分為：活塞泵、柱塞泵第12頁(yè)/共49頁(yè)3.離心泵離心泵是固井水泥車(chē)臺(tái)面上的輔助設(shè)備，是為混漿系統(tǒng)完成自配固井水泥漿和使水泥漿產(chǎn)生再循環(huán)提供動(dòng)力而配置的常用的有4x5RA45,5x6PN兩種2023/3/25第13頁(yè)/共49頁(yè)二.儲(chǔ)灰罐儲(chǔ)灰罐是儲(chǔ)存和運(yùn)輸散裝水泥的重要設(shè)備，利用壓縮空氣將水泥注入混合器實(shí)現(xiàn)水泥密閉輸送。2023/3/25結(jié)構(gòu)：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水泥罐、底座構(gòu)架第14頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25灰罐第15頁(yè)/共49頁(yè)第二部分固井工具一、循環(huán)接頭二、固井水泥頭三、固井膠塞四、套管頭五、其他工具第16頁(yè)/共49頁(yè)一、循環(huán)接頭1．定義用來(lái)連接井口套管柱與地面循環(huán)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)循環(huán)的工具稱(chēng)為循環(huán)接頭。2．分類(lèi)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(lèi)。3．作用(1)下套管過(guò)程中，進(jìn)行中途循環(huán)洗井。(2)下套管結(jié)束后，進(jìn)行循環(huán)洗井。第17頁(yè)/共49頁(yè)4．結(jié)構(gòu)(1)大小頭式循環(huán)接頭一端為套管外螺紋，另一端為鉆桿內(nèi)螺紋式的大小頭。(2)活接頭式循環(huán)接頭一端為套管外螺紋，另一端頂部(或側(cè)面)焊一活接頭短節(jié)的兩通接頭。一、循環(huán)接頭第18頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25第19頁(yè)/共49頁(yè)1．定義水泥頭是聯(lián)接聯(lián)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(lián)接套管串和各種管匯，通過(guò)它來(lái)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(yīng)各種工藝固井。(3)如果回壓閥失靈，可實(shí)現(xiàn)憋壓，控制水泥漿倒流。(4)通過(guò)它實(shí)現(xiàn)活動(dòng)套管操作。二、固井水泥頭第20頁(yè)/共49頁(yè)3．表示方法DT14-340工作壓力14MPa，公稱(chēng)尺寸340MM的單塞水泥頭二、固井水泥頭公稱(chēng)尺寸：mm或者in工作壓力：MPa名稱(chēng)代號(hào)：鉆桿水泥頭ZT,單塞水泥頭DT，雙賽水泥頭ST第21頁(yè)/共49頁(yè)4．分類(lèi)(1)按聯(lián)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(jié)構(gòu)分為簡(jiǎn)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(gè)數(shù)分為單塞水泥頭和雙塞水泥頭。二、固井水泥頭第22頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭第23頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭（1）單塞水泥頭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(xiāo)子；8-密封圈；9-密封圈盒；10-活接頭；11-銷(xiāo)子密封圈壓蓋；12-銷(xiāo)子密封圈盒；13-絲堵第24頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭（2）雙塞水泥頭雙塞水泥頭與單塞水泥頭結(jié)構(gòu)基本相同，只是加長(zhǎng)了水泥頭本體，同時(shí)還裝入了上、下兩個(gè)膠塞。在注水泥之前釋放第一個(gè)膠塞（下膠塞），水泥漿注完后，再釋放其內(nèi)部的第二個(gè)膠塞（上膠塞）。第25頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭雙塞水泥頭的使用方法(1)準(zhǔn)備好試壓合格的水泥頭，打開(kāi)水泥頭頂蓋，關(guān)閉下?lián)蹁N(xiāo)，打開(kāi)上擋銷(xiāo)，裝好下膠塞。(2)關(guān)閉上擋銷(xiāo)，裝入上膠塞(雙級(jí)注水泥固井時(shí)，根據(jù)需要，可在此位置裝入重力打開(kāi)塞)。(3)上緊頂蓋，關(guān)閉相關(guān)閘門(mén)。第26頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭雙塞水泥頭的使用方法(4)把水泥頭和井口套管(或聯(lián)頂節(jié))正確聯(lián)接。(5)安裝好水泥頭相關(guān)控制閘門(mén)，連接好相應(yīng)固井管線。(6)打開(kāi)沖洗閘門(mén)，沖洗注水泥管線；關(guān)閉沖洗閘門(mén)，管線試壓。(7)打開(kāi)雙塞水泥頭下部與下?lián)蹁N(xiāo)相通的注入閥門(mén)(圖中1號(hào)閥)，注入清洗液，停泵，關(guān)閉1號(hào)閥。第27頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭雙塞水泥頭的使用方法(8)打開(kāi)下?lián)蹁N(xiāo)，釋放下膠塞，打開(kāi)雙塞水泥頭中部與上擋銷(xiāo)相通的注入閥門(mén)(圖中2號(hào)閥)，注入隔離液和水泥漿。(9)注水泥漿結(jié)束后，停泵，關(guān)閉2號(hào)閥。打開(kāi)沖洗閘門(mén)，沖洗管線殘留水泥。(10)打開(kāi)雙塞水泥頭的上擋銷(xiāo)，釋放上膠塞。(11)打開(kāi)雙塞水泥頭最上部的注入閥門(mén)(圖中3號(hào)閥)，注壓塞液，壓入上膠塞。第28頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭雙塞水泥頭的使用方法(12)確認(rèn)上膠塞已離開(kāi)水泥頭后，開(kāi)始替漿，關(guān)閉上下?lián)蹁N(xiāo)。(13)替漿過(guò)程中，根據(jù)施工壓力情況，也可以打開(kāi)2號(hào)閥和1號(hào)閥以降低泵壓。(14)替漿結(jié)束碰壓后，地面釋放回壓，根據(jù)浮箍浮鞋止回閥的工作情況來(lái)確定敞壓或憋壓候凝。關(guān)閉1號(hào)閥、2號(hào)閥和3號(hào)閥。待水泥漿初凝后卸掉水泥頭。第29頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭（3）尾管水泥頭結(jié)構(gòu)尾管水泥頭與套管水泥頭的結(jié)構(gòu)基本相同，主要用于尾管作業(yè)期間存放和泵送膠塞，其本體下部為鉆桿螺紋，內(nèi)部裝有鉆桿膠塞，并且有擋銷(xiāo)存放系統(tǒng)。下圖為液壓式懸掛器配套的注水泥井口裝置。第30頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭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(mén)，連接好固井管線并試壓。(3)通過(guò)注水泥入口，將前置液和水泥漿泵入鉆桿內(nèi)。(4)注水泥漿結(jié)束，關(guān)閉注水泥閘門(mén)，開(kāi)擋銷(xiāo)，通過(guò)頂膠塞入口壓膠塞。(5)確認(rèn)膠塞進(jìn)入鉆桿后，通過(guò)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(nèi)的尾管膠塞復(fù)合(此時(shí)泵壓略有變化)。(6)復(fù)合膠塞剪斷固定尾管膠塞的剪切銷(xiāo)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。第31頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭（4）快裝水泥頭快裝水泥頭的結(jié)構(gòu)與其他類(lèi)別的水泥頭基本相同，只是在水泥頭本體下端具有三個(gè)縱向槽的梯形螺紋，與快速連接接頭配合，可實(shí)現(xiàn)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(nèi)螺紋中沿周向銑出三條等距離的縱向槽。該槽應(yīng)與水泥頭本體下端縱向槽對(duì)應(yīng)，裝水泥頭時(shí)，本體下端螺紋垂直插進(jìn)快速接頭的上端螺紋，向右旋轉(zhuǎn)60度，然后用快速連接接頭上的鎖緊裝置鎖緊，以防松動(dòng)?，F(xiàn)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(guò)程中，通過(guò)此管可以平衡膠塞上下壓差，避免膠塞因壓差作用而出現(xiàn)事故。膠塞顯示裝置是用來(lái)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(zhì)量。第32頁(yè)/共49頁(yè)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(xiāo)；5－釋放指示銷(xiāo)；6－套管聯(lián)接短節(jié)第33頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭操作常規(guī)水泥頭(1)準(zhǔn)備好試壓合格的水泥頭并安裝在井口上，檢查閥門(mén)及擋銷(xiāo)是否處于關(guān)閉狀態(tài)。(2)打開(kāi)洗管線閥門(mén)，清洗注水泥管線。(3)打開(kāi)注水泥閥門(mén)，關(guān)閉洗管線閥門(mén)，開(kāi)始注前置液、水泥漿。

(4)注水泥漿結(jié)束后，關(guān)閉注水泥閥門(mén)，兩個(gè)井口工同時(shí)打開(kāi)水泥頭左右兩個(gè)擋銷(xiāo)，使兩個(gè)擋銷(xiāo)處于完全打開(kāi)狀態(tài)。(5)打開(kāi)壓膠塞閥門(mén)，進(jìn)行壓膠塞替漿作業(yè)。(6)確認(rèn)膠塞已離開(kāi)水泥頭后，關(guān)閉擋銷(xiāo)，替漿結(jié)束后，根據(jù)施工要求放回壓，根據(jù)止回閥工作是否正常來(lái)確定敞壓或憋壓。關(guān)閉替漿閥門(mén)，候凝。待水泥漿初凝后卸掉水泥頭。第34頁(yè)/共49頁(yè)二、固井水泥頭水泥頭試驗(yàn)和檢驗(yàn)規(guī)則固井水泥頭必須用清水進(jìn)行內(nèi)壓力強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力符合下表工作壓力（MPa）試驗(yàn)壓力（MPa）要求1428壓力持續(xù)時(shí)間不少于3min，在此時(shí)間內(nèi)不得有任何滲漏現(xiàn)象21423535第35頁(yè)/共49頁(yè)1．定義固井作業(yè)中用來(lái)隔離不同液體，裝在水泥頭內(nèi)的橡膠制品。2．作用(1)隔開(kāi)并刮凈套管內(nèi)壁上的鉆井液和水泥漿。(2)顯示碰壓并給出信號(hào)。(3)保證套管內(nèi)水泥塞長(zhǎng)度和套管鞋附近的水泥環(huán)質(zhì)量。3．分類(lèi)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(jí)固井膠塞等多種。三、固井膠塞第36頁(yè)/共49頁(yè)4．型號(hào)表示方法5．結(jié)構(gòu)（左上；右下）三、固井膠塞公稱(chēng)尺寸，用膠塞最大外徑表示(英寸)膠塞代號(hào)，上膠塞用SS；下膠塞用DS。第37頁(yè)/共49頁(yè)5.1上膠塞由內(nèi)心、膠皮碗和簾布層組成。心體用生鐵、鑄鋁、玻璃鋼或硬質(zhì)橡膠等制成，然后將其硫化在內(nèi)心體上即成膠塞?，F(xiàn)在大多內(nèi)心用硬橡膠，在底部加鋁板制成。上膠塞的作用：當(dāng)全部水泥漿注完后，壓上膠塞，它頂著水泥漿下行，用來(lái)刮凈粘附在套管內(nèi)壁上的水泥漿，并防止驅(qū)替鉆井液與水泥漿混合，避免尾部水泥漿污染，保證底部水泥膠結(jié)質(zhì)量。當(dāng)?shù)竭_(dá)阻流板時(shí)，顯示碰壓，則注水泥作業(yè)結(jié)束。三、固井膠塞第38頁(yè)/共49頁(yè)5.2下膠塞

由膠皮碗與內(nèi)心組成。但內(nèi)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(lái)隔開(kāi)水泥漿與前置液。減少套管內(nèi)所注水泥漿的污染，同時(shí)擦凈粘附在套管內(nèi)壁上的鉆井液，并將其推擠到膠塞前面。當(dāng)下膠塞到達(dá)阻流板時(shí)，施加一個(gè)小壓力即可壓破膠塞上部的橡膠隔膜，從而使水泥漿流經(jīng)膠塞，通過(guò)旋流短節(jié)等附件，被驅(qū)替到套管與井壁之間的環(huán)形空間中。三、固井膠塞第39頁(yè)/共49頁(yè)6．安裝上、下膠塞(1)卸掉水泥頭壓蓋，打開(kāi)上擋銷(xiāo)，關(guān)閉下檔銷(xiāo)，將下膠塞安放至上、下?lián)蹁N(xiāo)之間。(2)關(guān)閉上擋銷(xiāo)，將上膠塞安放于上擋銷(xiāo)之上。(3)蓋好壓蓋，并擰緊。三、固井膠塞第40頁(yè)/共49頁(yè)三、固井膠塞防轉(zhuǎn)式固井膠塞

主要用于自升式平臺(tái)和導(dǎo)管架上的套管固井，底塞（紅色）用來(lái)隔離水泥漿與前置液，防止前行水泥漿在出套管浮箍前受污染；頂塞（黃色）用來(lái)把頂替液與水泥漿隔開(kāi)，防止后面的水泥漿受頂替液的污染，同時(shí)頂塞還用來(lái)碰壓，指示固井替漿結(jié)束。防轉(zhuǎn)式固井套管膠塞頂、底塞第41頁(yè)/共49頁(yè)2023/3/25第42頁(yè)/共49頁(yè)四、套管頭1.定義套管頭是安裝在表層套管柱上端，用來(lái)懸掛除表層套管外的套管和密封套管環(huán)形空間的井口裝置。2.作用可通過(guò)套管懸掛器承受表層套管之外的各層套管的重量連接