钻井手册固井部分121.docx
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钻井手册固井部分121
第一节常规完井方式
一目前常用的完井方法：
完井方法主要指的是一口井完钻后确定生产层与井底的连通方式及井深结构。
目前常用的完井方式有射孔、裸眼、割缝衬管、套管砾石填充等方法。
二各种完井方法的特点及局限性
1、射孔完井法
射孔完井法是目前国内外使用最广泛的一种完井方法。
其实质是钻穿油气层后，将套管下至油气层底部再固井，然后用射孔枪射穿套管和水泥环并射入生产层内一定深度，油气顺着射孔所形成的通道流入井内。
2、裸眼完井法
裸眼完井法可分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。
先期裸眼完井法是先下油层套管
至生产层顶部，然后再钻穿生产层，而后期裸眼完井法是在钻穿生产层之后将油层套管下至油气层顶部。
3、衬管完井法
衬管完井法是将油层套管下至生产层顶部进行固井，然后再将生产层钻开，在油层部位下入预先打好孔眼的衬管。
通过衬管顶部的衬管悬挂器将衬管悬挂在油层套管上，并密封套管和衬管之间的环形空间，油气只有经过衬管上的孔眼才能流入井内。
4、套管砾石填充完井法
对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填完井法。
它是先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井之目的。
第二节套管工具附件
一常用套管工具
（一）吊卡
1、作用：
吊卡是扣在钻杆接头、套管或油管接箍下面，用以提升和下入钻具、套管或油管的工具。
2、吊卡的结构图
1—锁销手柄2—螺钉
3—上销钉4—活页销
5—开口销6—主体
7—活页8—手柄
右图CD型吊卡
3、吊卡的基本规范
钻杆吊卡规范
钻杆公称尺寸
及加厚型式
mm（in）
钻杆接头焊接部位最大外径
mm
平台阶吊卡孔径
锥形台阶
吊卡孔径
mm
吊卡最大
载荷
kN
上孔
mm
下孔
mm
60.3（23/4）EU
65.1
69
63
67
900
1125
1350
2250
3150
4500
73.0（27/8）EU
81.0
84
76
83
88.9（31/2）EU
98.4
102
92
101
101.6（4）IU
104.8
109
105
106.4
109
101.6（4）EU
114.3
118
105
121
114.3（41/2）IU
117.5
122
118
119.1
121
114.3（41/2）EU
127.0
131
118
133
127.0（5）IEU
130.2
134
131
133
139.7（51/2）IU
144
144
139.7（51/2）IEU
144.5
149
144
148
注：
1.IU表示内加厚钻杆，EU表示外加厚钻杆，IEU表示内外加厚钻杆；
2.表中第二栏内106.4mm和119.1mm仅指锥形台阶钻杆接头焊接部位的最大外径。
3.各类吊卡可以依据要求，其载荷做到900~4500kN不等。
套管吊卡规范（以CD吊卡为例）
规格型号
吊卡孔径mm
套管外径
最大载荷
kN（t）
in
mm
CD117
116.96
41/2
114.3
900（100）
1125（125）
1350（150）
1800（200）
2250（250）
2700（300）
3150（350）
3600（400）
4500（500）
CD130
130.18
5
127.0
CD142
142.88
51/2
139.7
CD171
171.45
65/8
168.3
CD181
180.89
7
177.8
CD197
197.64
75/8
193.7
CD223
223.04
85/8
219.1
CD248
248.44
95/8
244.5
CD277
277.83
103/4
273.0
CD303
303.23
113/4
298.4
CD331
331.08.
127/8
325.0
CD344
344.50
133/8
339.7
CD411
411.96
16
406.4
CD478
479.43
185/8
473.1
CD515
515.14
20
508.0
CD557
557.24
211/2
546.10
CD565
565.94
22
558.80
CD617
617.55
24
609.60
CD630
630.25
241/2
622.30
CD669
669.14
26
660.40
CD694
694.54
27
685.80
CD720
720.32
28
711.20
CD771
771.53
30
762.00
CD822
822.73
32
812.80
CD925
925.53
36
914.40
油管吊卡规范（以CD吊卡为例）
规格型号
吊卡孔径
油管外径
吊卡最大载荷
kN
上孔
mm
下孔
mm
in
mm
CD63
62
—
23/8
60.33
225
360
585
675
900
1125
1350
CD76
75.01
—
27/8
73.03
CD92
90.88
—
31/2
88.90
CD104
103.58
—
4
101.60
CD117
116.66
—
41/2
114.30
CD63×68
68.66
63
23/8EU
60.33
CD76×82
81.36
76
27/8EU
73.03
CD92×98
98.02
92
31/2EU
88.90
CD104×110
110.72
104
4EU
101.60
注：
EU表示外加厚油管；外加厚油管的吊卡下孔孔径也可以与上孔孔径相同。
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（二）、吊钳
1、作用：
是用于拧紧或松开钻杆、套管联接螺纹。
2、技术规格
多扣合吊钳的技术规格
型号
适用管径范围/mm（in）
最大扭矩/kn·m
Q60—273×35
60.3~273（23/8~103/4）
35
Q340—648×35
339.7~647.7（133/8~251/2）
35
Q86—324×75
85.7~114.3（31/2~41/2）
55
114.3~196.9（41/2~73/4）
75
196.9~298.5（73/4~113/4）
55
Q89—299×75
88.9~114.3（31/2~41/2）
55
114.3~196.9（41/2~73/4）
75
196.9~298.5（73/4~113/4）
55
Q86—432×90
85.7~216（33/8~81/2）
90
216~431.8（81/2~17）
55
Q102—305×140
101.6~304.8（4~12）
140
单扣合吊钳的技术规格
型号
适用管径/mm（in）
适用接箍或接径/mm（in）
最大扭矩/kn·m
Q324×8
323.9（123/4）
349.2（133/4）
8
Q340×8
339.7（133/8）
365.1（143/8）
8
Q375×8
374.7（143/8）
400（153/4）
8
Q425×8
425.5（163/4）
450.9（173/4）
8
Q60×30
60.3（23/8）
85.7（33/8）
30
Q73×30
73（27/8）
105（41/8）
30
套管动力钳基本技术参数
基本技术参数
型号
TQ16
TQ16G
TQH20
TQH20G
TQH70
适用管径/mm（in）
52~194（21/16~75/8）
102~340（4~133/8）
219~609（85/8~24）
最大扭矩/Kn·m
16
25
20
35
70
高挡扭矩/Kn·m
≥3
≥5
≥3.5
≥6
≥20
低挡转速/r/min
8~16
4~16
6~14
3~14
4~12
高挡转速/r/min-1
60~90
34~90
50~80
28~80
30~60
质量/Kg
≤500
≤550
≤600
≤650
≤1500
（三）、吊环
1、作用：
用于悬挂吊卡。
2、结构图
3、技术规范
单臂吊环长度与吊卡、大钩配合的环部尺寸mm
型号
与吊卡配合尺寸
与大钩配合尺寸
吊环
长度
L
d
r
≥
J
≥
b
≥
G
≥
E
≤
R
≥
R1
≤
C
≥
F
≥
DH360
40
50
20
100
150
60
38
22.5
120
180
1200
DH585
70
63.5
1100
DH675
29
1500
DH900
45
80
140
190
DH1350
54
25
100
210
1800
DH2250
65
70
30
140
200
140
101.6
35
200
250
2700
DH3150
76
35
3300
DH4500
90
85
50
170
250
160
120.6
48
240
300
3600
DH5850
DH6750
121
95
190
318
190
127
63.5
305
3660
双臂吊环长度及与吊卡、大钩配合的环部尺寸mm
型号
与吊卡配合尺寸
与大钩配合尺寸
吊环
长度
L
d
r
≥
b
≥
J
≥
E
≤
R
≥
R1
≤
C
≥
SH225
30
29
58
20
35
38
22.5
90
600
SH360
40
50
100
45
100
1100
SH585
45
65
63.5
120
SH675
50
75
29
160
1500
SH900
55
25
80
SH1350
65
35
100
1700
（四）、卡瓦
技术规范：
钻杆卡瓦名义尺寸及最大载荷
名义尺寸mm
88.9
127
尺寸代号
31/2
5
配用卡瓦牙尺寸mm
60.3
73.0
88.9
101.6
114.3
127.0
最大载荷kN
675，1125
675，1125，2250
钻铤卡瓦名义尺寸及最大载荷
名义尺寸mm
114.3~152.4
139.7~177.8
171.4~209.8
203.2~241.3
215.9~254.0
尺寸代号
41/2~6
51/2~7
63/4~81/4
8~91/2
81/2~10
最大载荷kN
360
套管卡瓦名义尺寸及最大载荷
名义尺寸mm
127.0
139.0
168.3
177.8
193.7
219.1
244.5
273.0
298.4
339.7
406.4
508.0
尺寸代号
5
51/2
65/8
7
75/8
85/8
95/8
103/4
113/4
133/8
16
20
最大载荷kN
11252250
1125
二常用套管附件
（一）、引鞋
水泥引鞋
生铁引鞋
定义：
用来引导套管柱顺利入井，接在套管柱下端的一个锥状体。
分类：
常用引鞋按制造材料可分为水泥引鞋和金属引鞋生日礼物送什么最好
1、水泥引鞋
用油井水泥和砂子按1：
3比例搅拌均匀，浇灌在带接箍的套管短节内制成，结构如图。
水泥引鞋一般用于表层套管和中深井技术套管，其特点是强度高，可钻性好。
水泥引鞋技术参数
规格
外径
循环孔直径
长度
177.8
195
70
600
244.5
270
80
600
273
299
80
600
339.7
365
90
600
2、生铁引鞋
用生铁铸造而成，并车有套管母螺纹，生铁引鞋适用于中深井、井下正常的深井、定向井油层套管和井下条件复杂的技术套管，其特点是机械强度高，引导作用好，但可钻性差。
生铁引鞋技术参数
规格
mm
外径
mm
内径
mm
圆弧半径
mm
螺纹
长度
mm
长度
mm
侧流孔
个
最大
最小
最大
最小
外圆弧
内圆弧
127
1471
70
104
50
600
900
85.72
280
4
139.7
154
75
116
55
620
930
88.9
324
4
177.8
195
90
146
75
652
728
101.6
370
4
244.5
270
105
214
85
680
760
120.65
410
4
273
299
117
246
93
696
800
120.65
400
4
339.7
365
140
309
115
720
860
120.65
520
4
3、全钢引鞋
结构作用同生铁引鞋，选用35CrMo以上的材质。
（二）、浮箍、浮鞋
浮鞋浮箍
1、浮鞋
将引鞋、套管鞋和阀体制成一体的装置，结构如图。
2、浮箍
装在套管鞋上部套管接箍内带有止回阀的装置，结构如图。
3、浮鞋与浮箍的技术参数（mm）
规格
127
139.7
177.8
244.5
273
339.7
外径
141
154
195
270
299
365
内径
108
120
155
221
250
318
循环孔径
50
55
60
70
70
70
长
度
水泥填充型
450~500
600~700
900
非水泥填充型
300~500
浮球直径
60
85
（三）、内管注水泥装置
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装置。
它主要有插头和插座两部分。
插头插座
（1喇叭口2心管3承环4本体5尼龙球）
插头的技术参数（mm）
类型
套管嵌装型
水泥浇注型
总长
435
435
本体外径
156~165
156~165
配合段长度
147
150
配合段外径
129
82
插座的技术参数（mm）
类型
套管嵌装型
水泥浇注型
总长
500~550
650~700
接箍外径
—
与套管接箍相同
本体外径
—
与套管相同
本体最小壁厚
—
7
配合段长度
150
160
配合段外径
129
82
最小过水内径
95
75
喇叭口内径
>220
>220
（四）、套管扶正器
定义：
装在套管柱上使井内套管居中的装置
分类：
扶正器的基本分类有两种：
刚性扶正器和弹性扶正器
刚性扶正器弹性扶正器
弹性扶正器的技术参数
规格型号
in
套管尺
寸mm
井眼
尺寸mm
弹簧片最
大外径mm
环箍内径
mm
最大启
动力N
最小复位力N
51/2×31/2
Φ89
Φ140
Φ160
Φ92
≤2200
≥2200
81/2×51/2
Φ140
Φ216
Φ225
Φ144
≤2758
≥2758
81/2×7
Φ178
Φ216
Φ225
Φ182
≤3690
≥3690
91/2×7
Φ178
Φ233
Φ253
Φ182
≤4626
≥4626
121/4×95/8
Φ244
Φ311
Φ316
Φ250
≤7117
≥7117
171/2×133/8
Φ340
Φ445
Φ448
Φ344
≤9250
≥9250
26×20
Φ508
Φ661
Φ668
Φ512
≤10350
≥10350
刚性扶正器技术参数
规格型号in
套管尺寸mm
井眼尺寸mm
环箍内径mm
最大外径mm
51/2×31/2
Φ89
Φ118
Φ91
Φ114
81/2×51/2
Φ140
Φ216
Φ144
Φ210
81/2×7
Φ178
Φ216
Φ182
Φ214
91/2×7
Φ178
Φ241
Φ182
Φ238
121/4×95/8
Φ244
Φ311
Φ250
Φ303
（五）、水泥伞
装在套管上，防止水泥浆下沉的隔离装置。
结构如图：
水泥伞的技术参数mm
规格
长度
通经
外径
推荐井眼尺寸
最小
最大
127
435
130
155
194
267
139.7
435
143
168
200
279
177.8
435
181
206
229
318
244.5
435
248
273
305
381
279
435
276
301
337
413
339.7
435
343
368
406
479
508
435
511
536
574
648
（六）、尾管悬挂器
将尾管悬挂在上一层套管柱底部并进行注水泥作业的特殊装置。
尾管悬挂器按类型可分为液压式、机械式和机械-液压双作用式三类。
（1）液压式尾管悬挂器工作原理
当尾管悬挂器与尾管下到设计井深后，从井口将一铜球投进送入钻柱，待球落到球座，从井口憋压，将液缸销钉剪断，推动环行活塞与连在一起的卡瓦上行，紧贴锥体与上层套管内壁，此时下放钻柱就可实现尾管悬挂。
给悬挂器加压30~50kN与尾管悬挂器顶部进行倒扣，试提中心管。
若证明倒扣成功，则下放钻柱加压30~100kN于悬挂处。
接着从井口将球座憋通进行循环，调整好钻井液性能，转入正常注水泥作业，冲洗多余的水泥浆，最后提出送入钻具和中心管。
（2）机械式尾管悬挂器工作原理
当机械式尾管悬挂器下到设计悬挂深度后，此时导向销钉处于轨道短槽内，上提送入钻具的距离大于短槽长度，依靠弹簧的摩擦力，再下放送入钻具的距离大于长槽长度，导向销钉通过转环自动进入长槽，卡瓦便沿着锥体上移与上层套管内壁卡紧，实现尾管悬挂。
（3）机械—液压双作用式尾管悬挂器工作原理
该尾管悬挂器具有机械式悬挂器和液压式悬挂器功能。
采用液压式悬挂时，其操作方式和动作与液压悬挂器相同。
尾管悬挂器主要技术参数
规格
型号
in
额定
负荷
KN
作用
方式
倒扣方式
中心管密封方式
耐温性能
℃
耐压性能
MPa
卡瓦排数及片数
回接筒内径mm
排
片数
7×5Ⅱ型
300
机械式
严格找中和点
铝密封套
200
15
1
4
7×5ⅡA型
300
机械式
加压倒扣，不需严格找中和点
200
15
1
4
130.75
7×5ⅠB型
300
液压式
可提出金属密封套
200
15
1
4
130.75
95/8×7Ⅰ型
600
液压式
严格找中和点
双杯型橡胶堵塞器，可提出
120
15
1
4
95/8×7ⅠA型
1200
机械式
加压倒扣，不需严格找中和点
铝密封套
200
20
2
6
187.33
95/8×7ⅡA型
1200
液压式
200
20
2
6
187.33
95/8×51/2Ⅰ型
600
液压式
严格找中和点
双杯型橡胶堵塞器，可提出
120
15
1
4
95/8×51/2ⅠA型
1200
液压式
加压倒扣，不需严格找中和点
铝密封套
200
20
2
6
187.33
95/8×51/2ⅡA型
1200
机械式
200
20
2
6
187.33
85/8×51/2ⅡA型
400
机械式
200
20
1
4
162
JY95/8×7（51/2）
1200
双作用
200
20
2
6
187.33
悬挂器结构简图
1调节环2轴承3弹簧4反扣螺套5花键轴6中心管7反扣接头
8密封套9锥套10卡瓦11推杆12卡箍13滑套14转环帽
15导向销钉16转环17剪销座18销钉19空心胶塞
机械式悬挂器
1送入反螺纹接头2回接筒3中心管4密封环
5尾管体头6卡瓦7液缸8空心塞
液压式悬挂器
（七）、分级注水泥器（分级箍）
为实现双级或多级进行连续或不连续的注水泥作业，在套管柱的预定位置上安装的一种特殊装置，称为分级注水泥器（分级箍）。
1确定采用分级注水泥器的原则
A地层不能承受一次注长水泥浆形成的压力；
B两段目的层之间存在很长不需要水泥封固的井段；
C长封固注水泥作业难以满足一次完成施工设计要求。
2分级注水泥器的结构图
1上母扣接头：
2本体：
3关闭套铝座：
4关闭套；5打开套：
6打开套铝座：
7下公扣接头：
8关闭塞
9重力塞：
10级塞：
11承托环
3分级注水泥器的技术参数
分级注水泥器的主要尺寸（mm）
规格
最大外径
通径
打开套内径
关闭套内径
总长
127
146
109
73
84
≤1000
140
168
119
92
102
≤1000
178
210
154
114
125
≤1000
245
290
220
166
176
≤1000
34
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