15 固井与完井 well cementing and completion


2023年12月29日发(作者:pdf格式怎么弄)

15 固井与完井 well cementing and completion

15.1 油井水泥 oil-well cement:适用于油气井或水井固井的水泥或水泥与其他材料的任何混合物。

15.1.1 硅酸盐水泥(波特兰水泥) portland cement:以硅酸钙为主要成分的水泥总称。是指不加外掺料,只在熟料中加适量石膏共同磨细而成的一种强度较高的水泥。

15.1.1.1 API水泥 API cement:美国石油协会(API)把用于油井的水泥称API水泥。且制定了标准。

15.1.1.2 API水泥分级 API cement classification:美国石油协会把油井水泥分为A,B,C,D,E,F,G,H,J九个等级。

15.1.1.3 基本水泥 basic cement:指API油井水泥系列中的G,H级水泥。加入外加剂后使用更大的范围。

15.1.1.4 抗硫酸盐水泥 sulfate resistant cement:具有较高抗硫酸盐侵蚀性能的水泥,即C3A矿物受到限制的水泥。按GB10238规定:C3A<8%者为中抗硫酸盐型(MSR);C3A<3%,C4AF+2C3A<24%者为高抗硫酸盐型水泥(HSR)。

15.1.1.5 净水泥 neat cement:没有外加剂或外掺料的水泥。

15.1.1.6 水硬性水泥 hydraulic cement:在水环境中不被稀释而加速硬化或凝固的水泥。

15.1.2 火山灰水泥 pozzolanic cement:由火山灰、烧粘土、粉煤灰等硅质物质与石灰或奎酸盐水泥混合,具有抗高温、高强度、抗腐蚀的水泥。

15.1.3 高铝水泥 high alumina cement:铝矾土与石灰石混合,经烧结,磨细而制成耐火度在1650度以上的一种铝酸盐水泥。

15.1.4 改性水泥 modified cement:通过外加剂改变化学或物理性能的水泥。

15.1.4.1 早强水泥 high early strength cement(high initial strength cement):提高水泥石早期强度的水泥。

15.1.4.2 促凝水泥 accelerated cement(quick set cement):加有促凝剂,缩短稠化时间的油井水泥。

15.1.4.3 石膏水泥 gypsum cement:加有拌水石膏,以提高早期强度的水泥。

15.1.4.4 缓凝水泥 slow set cement:硅酸盐水泥中由于减少C3S含量和增加C2S的含量或在基本水泥中加入化学缓凝剂,而延长其稠化时间的水泥。

15.1.4.5 膨胀水泥 expansive cement:加有膨胀剂,在凝固过程中具有适量膨胀的水泥。

15.1.4.6 高寒水泥 permafrost cement(freaze protecting cement):用石膏与水泥或高铝水泥混合,在永久冻土区使用的不融化冻土区层的快凝、低水化热水泥。

15.1.4.7 高温水泥 high temperature cement:加入石英砂,以提高水泥石强度,可用于井温大于110度以上的水泥。

15.1.4.8 高密度水泥(加重水泥) weighted cement:均匀掺入高密度惰性材料的水泥。

15.1.4.9 低密度水泥 light weight cement(low density cement):均匀掺入轻质材料制成的水泥。

15.1.4.10 填充水泥 filler cement:掺混有填充材料的水泥。

15.1.4.11 飞灰水泥 fly ash cement:由飞灰与油井水泥混配而成的低密度水泥。

15.1.4.12 胶质水泥(膨润土水泥) gel cement:掺入膨润土而改性的水泥。

15.1.4.13 微珠水泥 micro-spheres cement:加有硅质空心微珠的低密度水泥。

15.1.4.14 泡沫水泥浆 foamed slurry:通过泡沫发生器,混以氮气或空气与表面活性剂配制成的超低密度水泥浆。

15.1.4.15 触变水泥 thixo-tropic cement:加有触变剂,增强触变性,用于漏失井固井或堵漏的水泥。

15.1.4.16 纤维水泥 fiber cement:在干水泥或水泥浆中加有纤维物质,以提高堵漏性能的水泥。

15.1.4.17 树脂水泥 resin cement(plastic cement):加有水溶性树脂,适用于选择性堵漏的水泥。

15.1.4.18 柴油水泥浆 diesel oil cement:由柴油或煤油与表面活性剂配制的水泥浆。

15.1.4.19 抗盐水泥 salt resisting cement:加有抗盐剂,适用于含盐地层固井的特种水泥。

15.1.4.20 饱和盐水水泥浆 salt saturated slurry:用饱和盐水配成使用于岩盐层固井的水泥浆。

15.1.4.21 胶乳水泥(浆) latex cement:由胶乳、表面活性剂和水混合配制而成的水泥浆。

15.1.4.22 小颗粒水泥 small particle size cement:指颗粒尺寸比G(100~150μm)级水泥小许多倍的水泥。可解决在微裂缝或窜槽通道中进行挤水泥补救作业及封堵炮眼等问题。

15.1.4.23 微硅粉水泥 micro-silica flour cement:加有超微细硅粉类材料,提高控制气窜能力,降低水泥石渗透率的特种水泥。

15.1.4.24 发气水泥 compressible(gas containing)cement:加有产生气体材料的水泥。用来补偿水泥浆在凝固过程中有效压力的 降低。

15.1.4.25 非渗透性水泥 impermeable cement:加有水泥浆在凝固过程中阻止降低颗粒孔隙间流体运移的特殊外加剂,以提高防气窜能力的水泥。

15.1.4.26 酸溶性水泥 acid soluble cement:加有碳酸盐岩粉,以提高酸溶性的水泥。

15.1.4.27 放射性水泥 radio-active cement:含有放射性元素的配浆水配制的水泥浆。用于检查固井质量。

15.1.4.28 导电水泥 conductive cement:加有导电性能的外掺料,使水泥石具有导电性能的水泥。用于电测科学试验。

15.2 油井水泥性能 oil well cement properties:指油井水泥的化学性能和物理性能。

15.2.1 氧化物 oxides:油井水泥的氧化物包括:SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO、SO3、K2O及烧失量。

15.2.2 水泥熟料的化合物 compounds of cement clinker:水泥熟料含有基本的化合物有:C3Si、C2Si、C3A、C4AF。这些化合物对水泥的性能起着决定性的作用。

15.2.3 水灰比(W/C) water cement ratio:水泥浆中水对水泥重量的比值。

15.2.4 性 soundness:反映水泥硬化后体积变化均匀性的物理性质。

15.2.5 细度 fineness:水泥熟料被磨细的程度,以比表面积表示,单位:cm2/g。

15.2.6 游离水 free water:水泥浆在静止过程中析出的水。按GB10238规定的方法试验。

15.2.7 水泥浆密度 slurry density:指单位体积水泥浆的质量。

15.2.8 抗压强度 compressive strength:水泥石在压力作用下达到破坏前单位面积上所能承受的最大力。

15.2.9 胶结强度 bond strength:是指水泥与套管或地层胶结的牢靠程度。

15.2.10 初凝 initial set:当水泥凝结时间测定仪(维卡仪)的试针沉入水泥浆中距底板0.5~1.0mm时,则认为水泥浆达到初凝。

15.2.11 初凝时间 initial setting time:水泥从加水开始,直至水泥初凝的时间。

15.2.12 终凝 final set:当水泥凝结时间测定仪(维卡仪)的试针沉入水泥浆中不超过1mm时,则被认为水泥浆达到终凝。

15.2.13 终凝时间 final setting time:水泥浆从初凝至终凝的时间。

15.2.14 凝结时间 setting time:初凝和终凝的总时间。

15.2.15 假凝 false set:水泥用水调和几分钟后发生的一种不正常的类似快凝现象。假凝时不明显放热。出现假凝后继续搅拌,仍可恢复流动性。

15.2.16 瞬凝(闪凝) flash set:水泥合水后立即发生一种不正常的快凝现象。瞬凝时放出大量的热,迅速结硬。

15.2.17 水化热 hydration heat:水泥与水混合后,因水化反应所释放的热量。

15.2.18 水化水 hydrated water:与水泥以化学形式结合,形成一种晶体化合物需要的水。

15.2.19 最大用水量 maximum water:水泥浆在常压稠度仪中搅拌20min后,其游离水量少于1.5%的用水量。

15.2.20 最小用水量 minimum water:水泥浆在20min的常压稠度值为30ABc的用水量。

15.2.21 正常用水量 normal water:水泥浆在20min的常压稠度值为11ABc的用水量。

15.2.22 配浆率 slurry yield:指每袋水泥能够配制的水泥浆容积。

15.2.23 养护 curing:为水硬性材料(包括硅酸盐水泥)创造适当的稳度、湿度条件,以利其水化硬化的工序。

15.2.23.1 常压养护 cured at atmospheric pressure:在大气压下,在给定的温度和湿度条件下使水泥试样水化硬化的养护。

15.2.23.2 加压养护 pressure curing:高于常压的水中,在给定的温度条件下,对水泥试样的养护。

15.2.24 初始稠度 initial viscosity:在水泥的稠化时间试验中,从试验开始的15~30min间测量到的最大稠度称为初始稠度(Bc)。

15.2.25 稠化时间 thickening time:用加压稠度仪模拟现场条件,从水泥浆加温加压时起至水泥稠度达到100Bc(稠度单位)时所需要的时间称为水泥浆稠化时间。

15.2.26 直角稠化曲线 rectangular thickening curve(right angle set(RAS) curve):在水泥浆稠化时间试验中,水泥浆始终保持在较低的稠度发展,到达某一时刻后,稠度急剧突增到100Bc,稠化曲线形成近似直角状态。这种特性的水泥浆有利于克服气窜现象。

15.2.27 水泥石强度 cement strength:指水泥浆凝固成水泥石后可以承受各种外载荷能力的总称。

15.2.28 水泥石渗透性 permeability of cement stone:油、气、水透过水泥石的能力。

15.2.29 水泥浆失水量 cement slurry filtration:在7MPa压差条件下,用规定的失水仪器,在30min所测量水泥浆的滤失量。

15.2.30 动失水量 dynamic fluid lose:水泥浆在搅拌失水仪测定的失水量。

15.2.31 脱水 dehydration:由于水泥浆失水控制不良,在固井过程或之后,在渗透性地层形成的大量失水。

15.3 水泥外加剂 cement additive:用来调节水泥浆性能的各种外加剂的总称。

15.3.1 促凝剂 accelerator:具有加速水泥水化反应和缩短水泥浆凝结时间的外加剂。有的促凝剂还具有提高水泥石早期强度的效果。

15.3.2 缓凝剂 retarder:用于延缓水泥水化反应以延长水泥浆稠化时间的外加剂。

15.3.3 减阻剂(分散剂) friction reducer(dispersant):用来降低水泥浆的表观粘度和动切力,在相对低速注替条件下易进入紊流状态的外加剂。以利于提高顶替效率和降低泵压。

15.3.4 减轻剂 light weight additive(density reducing additive):用来降低水泥浆密度的外加剂。

15.3.5 降失水剂 fluid loss control agent(filtration control agent):用来降低水泥浆失水量的外加剂。

15.3.6 防污染剂 mud decontaminant:中和钻井液处理剂的影响,改善固结,提高水泥石强度的外加剂。

15.3.7 放射剂示踪剂 radioactive tracer(radioactive tracing agent):最常用的示踪剂是磺131和钪46,是半衰期短的放射性物质。

在注水泥作业时,该物质加在领浆中,通过伽玛测井,可确定水泥返高及漏失部位。

15.3.8 胶凝剂 gelling agent:用来增加水泥浆胶凝强度的外加剂。

15.3.9 防冻剂 non-freezing agent:能降低水泥浆中水的冰点,加速在低温下水泥浆凝结与硬化的外加剂。

15.3.10 填充剂 extender:为增加水泥浆的造浆率或者降低密度而加入的材料。

15.3.11 泡沫稳定剂 foam stabilizer:在泡沫水泥浆和钻井液中,能降低固-液-气相界面的张力,有利于气泡的形成和稳定,提高气泡膜强度的外加剂。

15.3.12 热稳定剂 thermal stabilizing agent:为防止水泥石在高温条件下强度衰退与破坏而加入的外掺料。如:石英粉。

15.3.13 飞灰 fly ash:煤粉燃烧后的灰烬粉尘。它是一种人造火山灰,含硅或硅、铝等材料,属于油井水泥减轻剂。

15.4 固井 well cementing:对所钻成的裸眼井,通过下套管注水泥以封隔油气水层,加固井壁称为固井。

15.4.1 固井设计 cementing design:是指套管柱强度、套管结构、下套管和注水泥设计,是固井施工的依据。

15.4.2 固井工艺 cementing techniques:利用不同的固井设备、工具和工艺技术完成的固井作业。

15.4.3 尾管固井 liner cementing:用钻柱将尾管送至设计井段后,对尾管段环空注水泥封隔的方法。

15.4.4 近平衡压力注水泥 rheology balance pressure cementing:注水泥施工与水泥浆候凝全过程,保持注替水泥浆的动液柱压力不压漏地层,而在候凝过程静液柱压力在失重情况下,不应发生油、气、水对水泥环的窜槽破坏。

15.4.5 注水泥方法 cementing method:指下完套管之后,把水泥浆泵入套管内,再用钻井液把水泥浆顶替到管外设计位置的各种方法的总称。

15.4.5.1 常规注水泥法(套管注水泥法) conventional primary cementing:通过套管内注入水泥浆,并由上、下胶塞隔离顶替,使水泥浆返出管外的固井方法。

15.4.5.2 双(多)级注水泥法 two(multiple) stage cementing:分两级或多级进行连续或不连续注水泥作业,它是借助于在套管预定位置装有分接箍来实现的,这种方法常用于长封固段固井。

15.4.5.3 内管法注水泥 inner string cementing(through DP stab in cementing):在大直径套管内,以钻杆或油管作内管,水泥浆通 过内管注入并从套管鞋处返至环形空间的注水泥方法。

15.4.5.4 多管注水泥法 multiple string cementing:在多油层的井内,为了更经济地开采,在一个井眼内下入多根油管作套管的注水泥方法。

15.4.5.5 管外注水泥 outside cementing(annular cementing):通过环空插入管向环空内注水泥充填的方法。

15.4.5.6 反循环注水泥 reverse circulation cementing:通过套管环形空间反向注水泥的方法。

15.4.5.7 延迟注水泥 delayed set cementing:先下钻柱注入具有超长稠化时间的缓凝水泥浆,然后起出钻柱,再下入套管的注水泥方法。

15.4.5.8 回堵注水泥 plug back cementing:对一口井下入管柱从深处填到较浅层位的注水泥作业。目的是对该井报废、侧钻、 堵漏、封堵均称回堵注水泥。

15.4.6 双凝水泥浆 separable setting slurry:防止由于水泥浆失重而造成井下有效液柱压力的下降所采用的水泥浆。一般先注入井的水泥浆中加有缓凝剂,后注入井的水泥浆中加有促凝剂。

15.4.7 水泥返深 depth of cement fill top:指环空水泥面在井下的深度。

15.4.8 注水泥塞 cementing plug:在井内适当位置注入水泥浆形成水泥塞的作业。

15.4.8.1 平衡法注水泥塞 balanced plug method:通过管内外平衡计算,实现管内外液柱压力平衡的注塞方法。

15.4.8.2 倾筒法注水泥塞 dump bailer method:把配好的水泥浆灌入特制的倾筒内,用电缆把倾筒送至预定深度注水泥塞的方法。

15.4.9 挤水泥 squeeze cementing:将水泥浆挤入环空,在套管和地层之间形成密封的补救性注水泥作业。

15.4.9.1 井口挤水泥法 braden-head squeeze method:通过钻杆或油管将水泥浆替至预定位置,将管柱提离水泥面,关井顶替, 直至达到挤水泥压力,使水泥浆挤入需要封堵的井段。

15.4.9.2 封隔器挤水泥法 packer squeeze method:将可回收封隔器下至挤水泥目的层顶部附近座封,使封隔器以上套管不受挤 水泥压力影响的方法。

15.4.9.3 高压挤水泥法 high pressure squeeze cementing method:用高于地层破裂压力将地层压裂并把水泥浆挤入地层,直到最后压力稳定在一特定值而不放压的挤水泥法。

15.4.9.4 低压挤水泥法 low pressure squeeze cementing method:挤水泥时所施加压力只要使水泥浆在孔道和裂缝处能脱水形成水泥浆滤饼,而不需加压将地层压裂的方法。

15.4.9.5 间歇挤水泥 hesitation squeeze:在挤入的水泥浆接近初凝时,反复多次不连续挤水泥的方法。

15.4.10 套管柱下部结构 casing accessories:指套管柱下部装置的附件总称。

15.4.11 引鞋 guide shoe:用来引导套管柱顺利入井,接在套管柱最下端的一个锥状体。

15.4.12 套管鞋 casing shoe:上端与套管相接,下端具有内倒角并以螺纹或其他方式与引鞋相接的特殊短节。

15.4.13 浮鞋 float shoe:将引鞋、套管鞋和阀体制成一体的装置,称为浮鞋。

15.4.14 浮箍 float collar:装在套管鞋上部接箍内的可钻式止回阀。

15.4.15 套管承托环(阻流环) cement baffle collar:是指注水泥时用来控制胶塞的下行位置,以确保管内水泥塞长度的套管附件。

15.4.16 套管附件 casing hardware:联接于套管柱上的有关附件。如:浮鞋、浮箍、泥饼刷、水泥伞、扶正器、分接箍、悬挂器、封隔器等。

15.4.17 泥饼刷 scratcher:安装在注水泥井段套管上的钢丝刷子,来清除井壁泥饼。

15.4.18 刚性扶正器 rigid centralizer:指带有螺旋槽或直条的不具有弹性的扶正器。一般用于大斜度井、定向井及水平井的套管扶正。

15.4.19 套管扶正器 casing centralizer:装在套管柱上使井内套管柱居中的装置。

15.4.19.1起动力 starting force:起动扶正器进入规定的套管中所需要的力。

15.4.19.2 复位力 restoring force:扶正器抵向井眼驱使套管离开井壁所施加的力。

15.4.19.3 套管偏心距 stand off:套管轴线与井眼轴线间的偏移距离。其值用百分数表示,说明套管的居中程度。

15.4.19.4 偏心环空窄边间隙 narrow side of casing stand off:同心环空间隙与套管偏心距之差。

15.4.19.5 套管许可偏心距 allowable casing stand off:指套管偏心距的许可值,即最小居中度。一般要求大于67%。

15.4.20 固井工具 cementing tools:固井作业中井下和地面使用的专用工具。

15.4.21 套管吊卡 casing elevator:下套管时用来悬吊套管的工具。

15.4.22 套管卡盘 casing spider:下套管时在井口用来卡住套管的专用工具。

15.4.23 联顶节 top connecting collar:下套管时接在最后一根套管上用来调节套管柱顶面位置,并与水泥头连接的短套管。

15.4.24 循环接头 circulating head:用于下套管循环钻井液与活动套管柱的联接接头。

15.4.25 旋转短节 swivel sub:联接于水泥头和联顶节之间的特殊短节,具有可转动的心轴,井下套管转动时,水泥头不转动。

15.4.26 水泥头 cementing head:在固井作业中内装胶塞的高压井口装置。并具有与循环管线联结的闸门。

15.4.27 旋转水泥头 cementing head with swivel(top drive cementing manifold):允许套管转动的水泥头。

15.4.28 水泥伞 cementing basket:装在套管下部防止水泥浆下沉的伞状物。

15.4.29 胶塞 rubber plug:具有多级盘状翼的橡胶塞,用于固井作业过程中隔离和刮出套管内壁上粘附的钻井液与水泥浆。有上胶塞、下胶塞和尾管胶塞之分。

15.4.30 尾管悬挂器 liner hanger:是用来将尾管悬挂在上一层套管底部并进行注水泥的特殊工具,分机械式和液压式两种。它们都是借助卡瓦把尾管悬挂在上层套管上。

15.4.31 钻杆胶塞 pump down plug:用于隔离顶替注入钻具内水泥浆的胶塞。

15.4.32 尾管刮塞 liner wiper plug:预装在悬挂器上的一个中空胶塞。可刮除尾管内的水泥浆。

15.4.33 座落接箍 landing collar:具有内卡簧座的接箍。当碰压后,胶塞上的卡簧与座落接箍内卡簧座卡合,即可形成正反密封。

15.4.34 座环(回接筒) tie back sleeve:尾管回接时的插入座。

15.4.35 回缩距 relaxation shortening length:尾管被悬挂后,为卸掉尾管载荷,而下放钻柱的一段距离。

15.4.36 送入钻柱 run in string:送下尾管的专用钻柱。

15.4.37 重叠段 over lapping interval between liner and existing casing:与外层套管重叠的尾管段。

15.4.38 分级注水泥接箍 stage cementer(D.V. tool):在分级注水泥时,装在套管预定位置具有开启和关闭性能的特殊接箍。

15.4.39 第一级柔性塞 first stage flexible plug:在分级注水泥时用的第一级上胶塞。胶塞裙体大,有柔性,易于通过分接箍,并 于井底阻流环碰压。

15.4.40 开启塞 opening plug:打开分接箍上注水泥孔的专用塞。

15.4.41 关闭塞 closing plug:用来关闭接箍孔的专用塞。

15.4.42 低压分配器 low pressure distributor:将液体经低压胶管分送至各水泥车的装置。

15.4.43 高压分配器 delivery manifold:水泥泵组泵出的高压水泥浆的汇集装置。

15.4.44 通径规 drift diameter gauge:是检查套管可通内径的工具。

15.4.45 通径 drift diameter:允许通径规通过的直径。

15.4.46 套管外封隔器 external casing packer:安装在套管柱上的一种可膨胀的胶囊,用来封隔开该胶囊上下部的井眼环形空 间。膨胀液可分为钻井液及水泥浆两种。

15.4.47 缓冲液 buffer fluid:注水泥前,在钻井液与水泥浆之间注入的一段特殊配制的液体。由前置液和隔离液两部分组成。

15.4.47.1 前置液 ahead fluid(washes):为冲洗和稀释钻井液而使用的一种液体。可分为水基和油基冲洗液。

15.4.47.2 隔离液 spacer:为隔离井眼中钻井液和水泥浆而设计的特殊液体。

15.4.48 水泥浆 slurry:水泥与配浆液(水),混拌成所需密度与性能的浆体。

15.4.48.1 领浆 lead slurry:为提高顶替效率,在注水泥前段所注的一段高水灰比的水泥浆。

15.4.48.2 尾浆 tail slurry:在领浆后,用来封隔目的层和套管鞋而注入的水泥浆。

15.4.49 后置液(压塞液) tail fluid:注水泥结束后,压入上胶塞时,专门配制的一段顶替液。

15.4.50 反冲洗 back flush:尾管注水泥或注水泥塞时,为冲洗超量及残余水泥浆,由环空泵入洗井液,从钻具内孔返出的一种洗井方法。

15.4.51 桥塞 bridge plug:下于井内起封隔作用的一种塞子。可分取出和永久式两种。

15.4.52 “U”形管效应 U-tube effect:注水泥过程,当管内液柱压力大于管外液柱压力与沿程流动阻力时,水泥浆自行推动下落从环空返出的现象。

15.4.53 水泥浆失重 static cement slurry loses its initial hydro-static gradient:水泥浆入井静止后,由液态向固态转化的过渡阶段中产生对地层有效压力不断降低的现象,称水泥浆失重。

15.4.54 水泥干混 dry cement mixing:指干水泥与粉状外加剂的均匀混合。

15.4.55 二次混浆 batch mixing:将水泥浆预先通过一定容器进行二次搅拌,然后注入井内的方法。

15.4.56 水泥附加系数 additional factor of excess cement slurry:以电测井径计算的水泥充填容积基础上,所附加的水泥百分比。

15.4.57 替浆压缩系数 compressibility of displacing fluid:实际替浆量与计算量的差值除以计算量的百分比。

15.4.58 可泵性 pumpability:水泥浆可泵送的易难程度。

15.4.59 水泥浆流变性 slurry rheological behavior:水泥浆在外力作用下产生流动和变形的特性。

15.4.60 注水泥流变设计 rheological design of cementing:接近平衡固井原则和实际井眼条件及机泵能力,计算获得最佳顶替流态所需施工参数的设计。

15.4.61 紊流顶替 turbulent flow displacement:水泥浆在环形空间呈紊流状态下的顶替。

15.4.62 模式选择系数 coefficient of model selection:以剪切应力与剪切速率同模式吻合程度来确定流变模式,即以流变参数差值比。计算式如下:

式中:F-模式选择系数; ψ100,ψ200,ψ300-旋转粘度计读数。

15.4.63 接触时间 contact time:紊流状态的前置液和水泥浆流经地层某段或点的总时间。

15.4.64 碰压 pressure build up(plug bump):在顶替水泥浆结束时,胶塞与阻流环相撞而泵压突增现象。

15.4.65 蹩压候凝 pressurized casing annular cement until cement set:水泥浆未达初凝之前,由环空液柱加压,使增加的压力传递到水泥浆柱体上后的候凝方法。

15.4.66 泄压候凝 release internal casing pressure until cement set:水泥浆在套管内敞压条件下的候凝。

15.4.67 候凝期 WOC(waiting on cement):指水泥石强度满足后续施工所要求的时间。

15.4.68 水泥环 cement sheath:水泥浆在环形空间形成的水泥石。

15.4.69 顶替效率 displacement efficiency:环空注水泥井段水泥浆体积占封固段总体积的百分比。

15.4.70 微间隙 micro-annulus:由于管内蹩压候凝结束后,泄压引起的管径胀大与回缩,水泥体积的收缩,使凝结后的环空水泥石与套管间胶结不紧密而形成距离不大于25μm的环形间隙。它对水泥胶结测井结果有较明显影响。

15.4.71 窜槽 channeling:水泥浆顶替钻井液不完善,使钻井液残留在水泥环中及地层流体对完整水泥环侵蚀与破坏,造成水泥环的不完整性,均称窜槽。

15.4.72 水泥塞超高 cement plug surplus:顶替水泥浆未达到设计深度而管内所留水泥塞超高的现象。

15.4.73 替空 over displacement:顶替量超达套管内容积,使顶替液进入环空的现象。

15.4.74 注水泥时间 cementing time:从混合水泥浆开始直至上胶塞碰压为止所经过的总时间。

15.4.75 油层固井合格率 pay zone cementation success percentage:油层固井合格井数与油层固井全部井数的百分比。

15.5 套管 casing:封隔地层,加固井壁所用的特殊钢管。

15.5.1 焊接套管 electric welded casing:它是用电火花焊接或电阻焊焊合而成的,沿套管轴线方向(纵向)有一条直焊缝的钢管。

15.5.2 无缝钢管 seamless casing:不带有焊缝的热轧钢管。在必要时,进行冷加工,获得必须的形状、尺寸与性能。

15.5.3 无接箍套管(整体接头套管;直连型套管) integral joint casing:一端具有内螺纹,另一端具有外螺纹的套管。

15.5.4 高强度套管 high strength casing:按API标准规定,由P-110以上钢级的钢材制成的套管。

15.5.5 限定屈服强度套管 limited yield strength casing:由C,L或其他限定屈服强度的钢级钢材制成的套管。

15.5.6 套管程序 casing program:是指一口井下入的套管层数、类型、直径及深度等。

15.5.7 表层套管 surface casing:为防止井眼上部疏松地层的坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入,并为安装井口防喷装置等而下的套管。

15.5.8 技术套管 intermediate casing:是在表层套管和生产套管之间,由于地层复杂或完井所使用的泥浆密度不致压漏地层等钻 进技术的限制而下入的套管。

15.5.9 生产套管(油层套管) production casing:为生产层建立一条牢固通道、保护井壁、满足分层开采、测试及改造作业而下入的最后一层套管。

15.5.10 套管柱 casing string:依强度设计的顺序,由不同钢级、壁厚、材质和螺纹的多根套管所连接起来下入井中的管柱。

15.5.11 尾管 liner:下到裸眼井段,并悬挂在上层套管上,而又不延伸到井口的套管。

15.5.11.1 钻井尾管 drilling liner:功能相当于技术套管层的尾管。

15.5.11.2 生产尾管 production liner:功能相当于生产套管层的尾管。

15.5.11.3 短回接尾管 scab tie back liner:将套管插入座环,并向井口方向回接,但又不回接至井口的工艺方法称短回接,该段套管称短回接套管。

15.5.12 筛管 screen:位于油层部位具有筛孔的套管。

15.5.13 接箍 coupling:用于连接套管或油管的两端皆为内螺纹的连接件。

15.5.13.1 套管接箍 casing coupling:两端具有内螺纹用以连接套管而物理性能优于本体的接箍。

15.5.13.2 异螺纹接箍 combination coupling:具有同一公称尺寸而不同螺纹类型的接箍。

15.5.13.3 异径接箍 adapter coupling(cross over swage):两端外径不同的接箍。

15.5.14 套管护丝 casing thread protector:保护套管内外螺纹的附件。分内护丝和外护丝两种。

15.5.15 磁性定位短节 magnetic locator sub(casing collar locator):指接在靠近生产层附近的短套管。用来校准射孔深度。

15.5.16 套管短节 casing nipple:小于标准长度套管的短套管。

15.5.17 套管头 casing head:由重型钢制法兰、卡瓦及密封元件构成,专门用来悬挂套管及密封环空的井口装置。

15.5.18 套管鞋深度(套管下深) casing shoe setting depth:管鞋测量深度。

15.5.19 套管柱长度 casing length:指下井各单根套管长度的总和。

15.5.20 自由套管 free pipe:在井下未经水泥环固结的套管段。

15.5.21 下套管 casing running:把套管及附件逐一连接下入井内的作业。

15.5.22 活动套管 casing movement-reciprocation VS. rotation:在注水泥和替钻井液过程中,上提下放或转动套管,是一种提高顶替效率的措施。

15.5.23 人工井底 artificial hole bottom:设计的最下部油层下的阻流环或水泥塞面。

15.5.24 预应力 preset stress:为抵消温度对套管伸长的影响,预先给套管施加拉力所产生的拉应力。

15.5.25 井口套管装定方法 casing landing procedures(casing landing method):除表层套管外,各层套管在注水泥后,使用套管头,固定悬挂各层套管载荷的工序。

15.5.26 套管公称质量 nominal casing weight:包括接箍在内,平均单位长度套管所具有的质量。

15.5.27 套管公称外径 nominal casing outside diameter:套管本体横截面的外径。

15.5.28 套管特性 casing properties:指套管尺寸系列和规范,包括钢级材质与机械性能。

15.5.28.1 套管拉伸破坏 casing fail under tension:轴向外载荷大于套管强度时,发生螺纹脱扣,螺纹根部断裂以及氢脆断裂,均称拉伸破坏。

15.5.28.2 套管挤压破坏 casing fail by collaps:外挤压力大于套管抗挤强度时,发生挤压变形造成的破坏。

15.5.28.3 套管内压破坏 casing fail by bursting:内载荷大于抗内压强度时,套管以膨胀纵向裂开以及因材质问题的脆性破坏均 称内压破坏。

15.5.29 套管外载荷 external casing load:套管承受各种外部载荷的总称。

15.5.29.1 套管内压力 casing burst pressure:指下入井内的套管所承受的地层流体最高压力。

15.5.29.2 套管外挤压力 casing collapse pressure:指套管下入井内以后所受的钻井液和水泥浆柱压力以及地层侧压力。

15.5.29.3 套管轴向力 casing axial load:指套管下入井以后,由于管柱本身重力及其他附加力所产生的轴向力。

15.5.30 套管强度 casing strength:指套管承受外载能力的总称。

15.5.30.1 抗挤强度 collapse strength:按钢级最小屈服强度计算,套管在外挤压力下能够承受挤压破坏的应力值。

15.5.30.2 抗拉强度 tensile strength:按钢级的最小极限强度计算,套管在拉力条件下能够承受拉力破坏的应力值。分为螺纹连接强度与管体拉断强度两种。

15.5.30.3 抗内压强度 burst(or internal yield)strength:指套管在内压力作用下钢材达到屈服极限时的内压力值。

15.5.31 安全系数 safety factor:在套管柱设计时,最大设计载荷与套管强度的比值。

15.5.31.1 抗拉安全系数 tensile strength safety factor:计算套管抗拉强度时,所选用的安全系数。

15.5.31.2 抗挤安全系数 collapse resistance safety factor:计算套管抗挤强度时,所选用的安全系数。

15.5.31.3 抗内压安全系数 burst strength safety factor:计算套管抗内压强度时,所选用的安全系数。

15.5.32 套管强度设计 casing strength design(casing mechanical design):为安全下入套管,满足油气井的开发及井下作业的需要,对下井的套管预先进行的安全强度计算。

15.5.33 最大载荷套管柱强度设计 maximum load casing design:设计管柱时,外载荷的条件选择均取可能情况下的极限值,设计系数取保守选择,内压按气柱在井下段的井喷条件,轴向力规定了过载拉力值。

15.5.34 最小过载拉力 minimum over pull:在最大载荷设计中规定,载荷乘以安全系数后,其增加的安全值不能小于某一规定轴向力,该规定值为最小过载拉力。

15.5.35 等安全系数法 equal safety factor method:套管柱强度设计时,各段套管最小安全系数应等于设计规定安全系数值,称等安全系数法。

15.5.36 等边际载荷法 equal interface load method:抗拉设计是先以第一段套管的抗拉强度被安全系数除获得可用强度,又用抗拉强度减去可用强度,获得边界载荷,以后各段设计均减去同一边界载荷,由此设计出相同的各段套管间边界载荷的方法。

15.5.37 地层支撑液柱压力剃度 formation supporting hydro-static pressure

gradient:按有效载荷进行套管抗内压强度设计时必须考虑地层压力对套管压力的反向支撑作用,其支撑力以压力梯度表示时,称地层支撑液柱压力梯度。

15.5.38 漏失面深度 fluid level after lost circulation:当钻井液的液柱压力大于地层压力时,将发生漏失,而液柱压力与地层孔 隙压力平衡时的管内液面深度,称漏失面深度。

15.5.39 有效抗挤强度及有效抗内压强度 effective collapse strength and burst

strength:套管柱受轴向载荷的影响,在井下套管实际具有的抗挤与抗内压强度。

15.5.40 强度设计线 strength design line:套管柱强度设计,当载荷线乘以设计系数后,所形成的载荷线。

15.5.41 允许最小抗内压载荷 allowable minimum internal yield compressive

strength:井口压力乘抗压安全系数。

15.5.42 最小联接强度 minimum joint strength:套管柱总的轴向载荷乘以抗拉安全系数。

15.5.43 剩余强度 residual strength:套管抗拉强度或螺纹滑脱强度较小值,除以抗拉安全系数,减去该计算点以下受的轴向载荷的剩余值。

15.5.44 台肩力 ledge force:不同套管壁厚变化处的裸露截面积与液柱压力的乘积,称台肩力。

15.5.45 最大允许关井压力 maximum allowable shut in pressure:固井候凝时,套管柱中抗拉强度最弱段的剩余强度值与该段套管外截面积的比值减去管内外静液压差值,即为允许关井的最大表压力。

15.5.46 合成内压载荷 resultant burst load:抗内压设计时,内压载荷与外支撑载荷抵消后的实际载荷。

15.5.47 合成外挤载荷 resultant collapse load:抗挤设计时,外挤载荷与内支撑载荷抵消后的实际外挤载荷。

15.6 固井仪器及装备 cementing instrument and equipment:是指油井水泥试验及注水泥的专用仪器及设备。

15.6.1 恒速搅拌器 constant speed mixer:转速为4000r/min和12000r/min的制备水泥浆专用的搅拌仪器。

15.6.2 稠度仪 consistometer:用来测定水泥浆稠化时间的仪器,有常压和增压两种类型。

15.6.2.1 常压稠化仪 atmospheric consistometer:为测定游离水含量、失水量及流变性能而制备水泥浆的仪器。并能测定水泥浆的常压稠度。

15.6.2.2 增压稠度仪 pressurized consistometer:用来测定水泥浆稠化时间的仪器,具有增温增压性能。

15.6.3 水泥渗透仪 cement permeability measuring device:测量水泥对水的渗透性的仪器。

15.6.4 抗压强度测试仪 compressive strength tester:测定水泥试块抗压强度的仪器。

15.6.5 加压养护釜 pressurized curing chamber:模拟井下压力、温度而养护水泥试样的仪器。

15.6.6 长期养护釜 long period curing chamber:长期加压加温养护水泥试样的试验仪器。

15.6.7 搅拌型失水仪 stirring water loss cell:在动态条件下,测定水泥浆失水量的仪器。

15.6.8 再循环式混合器 recirculating mixer:把喷射混合器与再循环加重系统和均化器组合在一起的混合器。

15.6.9 橇装注水泥装置 skid mounted cementing unit:安置在橇体上,混拌水泥浆的专用装置。

15.7 固井质量评价 cementing quality evaluation:是对固井工程质量的全面鉴定。主要包括套管本体强度及丝扣密封、套管下深、水泥胶结质量及环空密封等总的评价。

15.7.1 井温测井 temperature log:利用水泥水化热造成管内流体温度升高的原理,来确定管外的水泥面位置和套管外液体移动或气体窜槽的方法。

15.7.2 水泥胶结测井 cement bond log(CBL):用声幅检测封固段套管周围的水泥与套管固结质量的方法。

15.7.3 变密度测井 variable density log(VDL):利用声波波列(sonic wave trains)原理,测定套管与水泥及水泥与地层胶结情况的测井方法。

15.7.4 水泥评价仪 cement evaluation tool(CET):利用高频超声波原理,全方位测定水泥封固状况、强度和层位封固程度的测井仪器。

15.7.5 噪声测井 noise log:利用声接收装置,探测环空水泥封固段内是否有地层流体流动所发出的噪音,以评价固井质量的测井方法。

15.7.6 加压测井 pressurized log:为证实第一次声波测井结果,在套管内充压条件下进行胶结测井的方法。

15.7.7 排空测试 draw down test:用降低管内液面来检测炮眼、尾管悬挂器周围的水泥及生产层套管螺纹密封的可靠程度的方法。

15.7.8 耐压测试 casing leakage test:固井后,通过对套管柱内液体加压来检查套管及管鞋处水泥的密封情况的方法。

15.8 完井

钻井工程的最后环节。在石油开采中,油、气井完井包括钻开油层,完井方法的选择和固井、射孔作业等。对低渗透率的生产层或受到泥浆严重污染时,还需进行酸化处理、水力压裂等增产措施,才能算完井。根据生产层的地质特点,采用不同的完井方法

15.9完井方法 well completion method:指油气井钻井工程最后的一个重要环节,主要包括钻开生产层、确定井底完成方法,安装井底及井口装置和试油。

15.8.1 先期裸眼完井 initial open hole completion:先下油层套管到产层顶部固井,然后再钻开生产层裸眼开采。

15.8.2 后期裸眼完井 final open hole completion:钻开产层后,只将套管下到产层顶部,注水泥后裸眼开采。

15.8.3 射孔完井 perforated completion:将套管下至产层底部固井,然后射孔开采。

15.8.4 无油管完井 tubingless completion:井内不下油管,利用套管直接开采的方法。

15.8.5 贯眼完井 slotted pipe completion:把带孔眼套管下入产层部位,在产层顶部注水泥返至环空的方法。

15.8.6 衬管完井 slotted liner completion:将套管下至生产层顶部进行固井,然后钻开产层,再下入带孔或割缝套管的完井方法。

15.8.7 砾石充填完井 gravel pack completion:在衬管与井壁之间或管内充填一定规格砾石的完井方法。


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