固井车原理？

一、固井车原理？

固井水泥车进行固井作业时,将下灰漏斗与混合器连接固定好,并连接相应的管线。

下灰车通过管线将干水泥注入下灰漏斗,使下灰漏斗中充满干水泥。通过管线与齿轮水泵连接的混合器由于安装在下灰漏斗的下部,其中也由于重力作用也充满的干水泥。

此时,向混合器输送带有一定压力的清水,由于混合器内部结构的作用使清水的流动面积突然减小,使清水的流速急剧加快。清水流速加快后,在混合器内部、清水射流的附近形成了负压,使清水带动干水泥向前运动。并通过清水流动和管道的作用下,使清水和干水泥迅速混合。

高速运动的水在管道内形成了旋流,在螺旋运动向前运动的同时也对结块的干水泥有剪切作用,使结块不断变小甚至消失。

混合后的水和干水泥形成了水泥浆,被输送到混浆槽内。与三缸柱塞泵吸入连接的吸入管线浸泡在混浆槽内,由于三缸柱塞泵的往复运动,在吸入口形成了负压,将混合好的泥浆吸入到三缸泵的液缸内,通过加压后向井内输送。

二、一口石油井需要几次固井呢？

固井是油气开发钻井施工中一项非常千里要的工艺，其主要目的是固定套管和封隔地层，以利于后期井筒内的施工和不同地层间的流体互窜。

根据不同的井型，固井次数也不同。一般的三开井如果施工正常无事故发生，且每次固井都一次成功，那么就需要三次固井施工。如果固井质量不合格，就需要至少一次的抢救式固井。如遇严重的井漏事故，且堵漏失败，也可能采用固井的方法控制井漏。在超深井施工中，因需多层套管控制井壁，一般每层套管都需固井。超长套管段有时还需要多级固井工艺施工。

所以说，一口油井的固井次数不是固定的，最少需要两次，多的可能需要五次甚至以上。

三、完井的固井作业？

简而言之 钻前工程→钻井工程→完井工程 其中钻井工程流程是这样的: 各开次钻进→下套管→固井 （部分井型可能会根据需要在钻进期间穿插有中途测试，测井，取心等） 这都是一些基础知识，希望对你有用！

四、什么是固井？

固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，它包括下套管和注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术，具有系统性、一次性和时间短的特点。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管，封隔油、气和水等地层。

　　固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井(生产井)，多至4~5次固井(深探井)。最上面的固井是表层套管固井，它起的是"泥浆通路，油气门户"的作用。在下一次开钻之前，表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之上要装泥浆导管，是钻井液返回泥浆池的通路。钻井过程中往往要下技术套管固井，它起的是"巩固后方，安全探路"的作用。和公路的隧道、煤矿中的巷道一样，钻井过程中也会遇到井塌、高压和不稳定的地层，同时也是为了在向前"探路" 中遇险有个退路，起到"救助"的作用。

五、石油，天然气，开始使用前为什要固井？

为了加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油层、气层和水层，确保勘探期间的分层试油以及在整个开采过程中合理的油气生产，在钻成的井中下入高强度钢质套管，并在井筒与套管环形空间中充填好水泥的过程，称为固井作业。

固井是油气井建井过程中的关键环节。与其他钻井环节相比，固井作业具有明显的特殊性。它是一次性作业，如果质量不好，一般情况下难以补救；它是隐蔽性作业，主要流程在井下，施工时不能直接观察。质量往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏，并受多种因素的综合影响，还影响后续工程的进行；它是一项花费大的作业，套管费用约占钻井总成本的25%左右；它施工时间短、工序多、作业量大，是技术性很强的作业。显然，固井质量的好坏是衡量一口井质量的重要指标。

固井技术的主要内容包括套管柱设计和注水泥工艺。本节将围绕它们做介绍。

一、套管柱设计套管柱设计就是根据套管柱在井内的工作条件，选择不同钢级或不同壁厚的套管组成套管柱，使其所受外力与强度之间满足一定的关系，以保证套管柱的安全性和经济性。套管柱设计是钻井工程师所必须掌握的基本功之一。

1.套管柱结构套管柱是由套管加装一些特殊部件组合而成，以保证注水泥作业的顺利进行。

1)套管套管是由高级合金钢轧制而成的无缝钢管。为了满足不同的井身结构、工作条件对套管强度的要求，套管具有多种直径、壁厚、钢级和不同的连接方式。

套管直径一般为114.3～508mm，也有更大的尺寸，共有十多种。常用的套管壁厚为8～13mm，薄壁套管壁厚仅5.21mm，厚壁套管壁厚达16.1mm。显然，对于一定的套管直径，壁厚越大的套管强度越高。

不同钢材制成的套管，强度是不一样的。为了便于区别，用钢级命名。国产套管有D40、D55、D75三种钢级，下标数字为钢材的最小屈服极限，单位为kg/mm2。API标准套管的钢级代号为N-80、C-95等，代号中的数字乘以1000即为套管的最小屈服强度值,单位为lb/in2。

大多数套管一端为外螺纹，另一端为内螺纹(加接箍),多为圆螺纹，每英寸6～8扣。为了加强连接强度，有些高强度套管采用梯形扣，每英寸5扣。

对于含硫酸盐等腐蚀性流体的地层，应选用具有抗硫特性的套管。抗硫套管的化学成分控制严格，并经过特殊的热处理。目前我国多采用日本产防硫套管，其防硫性能较好。

2)引鞋引鞋是由生铁或铝制成的圆锥形短节，上面布有旋流小孔。其作用是:(1)引导套管入井，防止套管插入井壁岩层;(2)注水泥时构成水泥浆的循环通道，水泥浆通过旋流小孔流出上返，提高顶替效率。固井后重新钻进时，引鞋可以很容易钻掉。

3)套管鞋套管鞋是接在引鞋之上的一个特殊短节，一般由套管接箍制成。下端加工成45°的内斜角，作用是起下钻时防止钻具接头、钻头碰挂套管底部而损坏套管。同时,在测井时成为套管下入深度的测量标志。

4)套管回压阀套管回压阀的主要作用是：(1)注水泥结束后防止高密度的水泥浆向套管内回流；(2)下套管过程中增加套管柱的浮力，减轻钻机大钩的负荷；(3)因为回压阀的球座挡板是注水泥胶塞的承托环，故其位置决定了水泥塞的长度及环空水泥浆的高度。

5)套管扶正器套管扶正器是装在套管本体上的一种钢制弹性装置。作用是保证套管柱在井眼内居中，提高水泥与井壁的胶结质量。在井斜、方位变化较大的井内，尤其要注意加装扶正器,并通过复杂的计算，合理选择安装个数及安装位置。

套管柱除上述基本部件外，还有许多为适应不同要求而加装的特殊部件，不再详述。

2.套管柱设计方法下入井内的套管柱，在固井和以后的生产过程中要受到各种外部载荷的作用,其中主要载荷为轴向拉力和外挤压力。力学分析结果表明：轴向拉力在井口处最大，井底处为零，沿井深逐渐减小并呈直线分布；外挤压力是井口最小，井底最大，沿井深逐渐增大也呈直线分布，如图5-9所示。

图5-9　套管柱结构及受力示意图

套管本身具有一定的抵抗外载的能力，称为强度。在轴向拉力作用下，套管具有抗拉强度；在外挤压力作用下，套管具有抗挤强度。只要保证套管柱上任意截面处的套管强度大于外载，套管柱就是安全的。

由于套管柱的受力是两头大(井口最大轴向拉力，井底最大外挤力)中间小，因此可以选用不同强度的套管,构成强度两头大、中间小的套管柱，在保证套管柱安全的同时降低套管柱成本。按照这个原理设计的套管柱称为复合套管柱。

二、注水泥工艺为了固定套管,封隔油层、气层和水层，下套管后必须在套管和井壁之间注入水泥。油气井注水泥的方法与地面建筑施工不同,要用泵把水泥浆送到地下几百米甚至几千米的井底，然后再返入管外的环隙，并把其中的钻井液顶走。水泥要充满整个环空，凝固硬化后，形成坚硬致密的水泥环。这些特点决定了油井水泥与普通建筑水泥的性能差别。要求油井水泥浆具有良好的流动性和适当的凝固时间,具有较高的早期强度。套管外的水泥环将长期与地下水接触，应具有良好的不透水性和抵抗地下水腐蚀的能力。

1.油井水泥1)油井水泥分类目前常用的油井水泥主要是高标号硅酸盐水泥。将石灰石或石灰质的凝灰岩、粘土或页岩以及少量的铁矿石等，按一定的比例配成原料，在1450℃高温下煅烧成为一种以硅酸盐为主要成分的熟料，再加入适量石膏,一起磨成一定细度的粉末便制成了这种油井水泥。由于井内的温度和压力随井深的增加而升高，必须生产多种油井水泥，以适应不同井深条件的要求。

2)水泥浆性能的调节大量固井实践证明：现有的多种油井水泥尚难充分满足各种井下条件的要求，为此必须加入某些添加剂，用以进一步调节水泥浆的有关性能。

(1)密度的调节。常用的加重剂有重晶石粉、钛铁矿粉和方铅石粉；常用的减轻剂有粘土、硅藻土、粉煤灰、硬沥青、膨胀珍珠岩等。采用低水灰比加减阻剂的方法也能得到高密度的水泥浆。

(2)稠化时间的调节。为了满足施工时间的要求，有时需使用缓凝剂来延长水泥浆的稠化时间。常用的缓凝剂有丹宁酸钠、龙胶粉、铁铬盐、磺化丹宁、木质素磺酸盐、酒石酸、羧甲基羟乙基纤维素以及一些复合物等。也可以用速凝剂缩短凝固时间。常用的速凝剂有氯化钙、硅酸钠、甲酰胺、氯化钾以及半水石膏等。

(3)降失水剂。失水过多会引起:①水泥浆早稠、流动性骤降甚至堵塞环空，造成憋泵；②加快水泥浆柱压力的降低；③泥页岩吸水膨胀、剥落,影响油气产量；④大量的自由水上返、影响水泥环的密封性。因此应在水泥浆中加入合适的降失水剂。常用的降失水剂有羧乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基合成龙胶粉以及S-24复合剂等。

(4)减阻剂。减阻剂又称分散剂、紊流剂，属于阳离子型表面活性物质。它只起表面物理化学作用，不与水泥发生水化反应。减阻剂具有润湿、润滑作用，可使水泥加快水化；能防止水泥浆先期脱水，并提高固井后的早期强度,能使水泥饼薄而不渗透，有利于保护油、气层。

还有一些常用的水泥浆添加剂，可提高水泥浆的各种性能。如消泡剂能降低界面张力，抑制气泡产生；石英粉常用于高温井固井，可提高水泥石的抗腐蚀性能；盐类能改善岩盐层固井水泥的胶结强度等。

2.注水泥1)注水泥地面设备注水泥地面设备有水泥储灰罐、水泥车、水泥混合漏斗、压风机组、水泥浆池等。根据注水泥工艺的要求，由水泥浆管线、水管线、气管线将这些设备相互连接起来，构成注水泥施工装置。地面设备中水泥车最为关键。用多少台水泥车取决于储灰罐的多少，即由注水泥的量决定。每增加一套水泥车，就要增加相应的其他设备及管线。一般每两三个储灰罐配一台压风机组。

注水泥时，压风机通过空气管线把灰罐内的水泥吹入混合漏斗，同时清水也被泵入漏斗中与水泥混合形成水泥浆，进入水泥浆池。水泥车再将水泥浆吸入，通过管线泵送到水泥浆管汇。汇集所有水泥车泵送的水泥浆，送到井口水泥头处，进行注水泥循环。

2)注水泥过程按设计将套管下到预定井深后，装上水泥头，循环钻井液做好注水泥的准备工作。图5-10为典型的双胶塞注水泥施工程序。套管柱最上端的装置是水泥头，其内装有上、下胶塞。下胶塞与隔离液一起将水泥浆与钻井液隔开，防止钻井液接触水泥浆后影响其性能。套管柱最下端装有引鞋以利于下套管。浮箍实际上是一个单向阀，用于防止环空中的水泥浆向管内倒流，并承坐胶塞。地面设备准备就绪，即可开始注水泥施工。

图5-10　注水泥工艺流程示意图

1—压力表; 2—上胶塞; 3—下胶塞; 4—钻井液; 5—浮箍 6—引鞋; 7—水泥浆; 8—隔离液; 9—钻井液(1)打隔离液。在注水泥浆前打入一定量的特种液体(一般为CMC溶液)，把井内的钻井液与注入的水泥浆分隔开，并起冲洗井壁和套管壁的作用,如图5-10(b)所示。

(2)打开下胶塞挡销、压胶塞。下胶塞为中空，其顶部的橡胶膜在压力作用下可破裂,如图5-10(b)所示。

(3)用水泥车将混合好的水泥浆经水泥浆管汇、水泥头注入套管内,如图5-10(b)所示。

(4)水泥浆注完后，关闭注水泥浆通路，打开上胶塞挡销及顶部通路，用钻井液将上胶塞顶入套管内,如图5-10(c)所示。

(5)把钻井液泵入套管内。这时，钻井液推动上胶塞，上胶塞推动水泥浆，水泥浆推动下胶塞和隔离液，隔离液又推动着钻井液。水泥浆到达井底后，由套管柱引鞋上的旋流小孔流出并沿着环形空间上返,如图5-10(d)所示。

(6)碰压。由于上胶塞是实心的，当它下行到浮箍或回压阀座时，受阻不能继续下行。这时泵压猛增，从而可判断水泥浆已顶到了预定位置，立即停泵，如图5-10(e)所示。

注水泥过程结束后，需要关井候凝。一般要关井48h，等水泥浆在环空中凝结后，拆除水泥头，进行声波测井，检查固井质量。如果质量合格，则安装套管头及井口设备，下钻钻掉浮箍以下的水泥塞，随后可进行下一次开钻。

六、固井图图像识别

固井图图像识别技术的应用与发展

近年来，随着人工智能技术的迅猛发展，固井行业也开始逐渐引入图像识别技术，以提高工作效率并降低人为失误的风险。固井图图像识别技术的应用正在逐步深入多个领域，为工程师们带来前所未有的便利。

固井行业的挑战与需求

在固井行业中，对井口的图像识别是一个重要且具有挑战性的任务。传统的人工方式需要耗费大量时间和人力，同时还存在一定的误差率。而引入图像识别技术可以在很大程度上解决这些问题。

固井图图像识别技术的优势

固井图图像识别技术能够快速准确地识别不同井口的情况，比如井口的形状、深度、以及井壁的状况等。这可以帮助工程师们更好地制定固井方案，提高施工效率，降低成本。

固井图图像识别技术的应用场景

固井图图像识别技术可以广泛应用于陆上井口和海洋井口的监测与识别上。通过对井口图像的分析，可以及时发现井口问题，并作出相应处理，避免进一步的损失。

固井图图像识别技术的未来展望

随着人工智能技术的不断进步，固井图图像识别技术也将不断完善和普及。未来，我们可以期待这一技术在固井行业发挥更加重要的作用，为工程师们提供更多的便利和支持。

七、固井工艺流程？

一、固井预备：

1、翻阅《钻井工程设计书》，了解该井的基本情况。

2、了解钻井的井下情况，特别是异常情况的收集。

3、依据该井的井下情况以及生产进度，现场取水样，提出水泥浆试验预案。

4、掌握需要固井的油顶、油底、完井要求

二、准备工作：

1、依据《油井水泥试验报告单》，了解水泥外加剂品种及用量，稠化时间等基本数据是否符合本井固井要求。

2、根据油顶、油底，及时与地测处流程 搜索处（或井队）联系，获得井眼容积（井径）、油层井段、短套（磁性套管）下深、最大井斜、表层（技术）套管规格以及测井解释成果表等。

3、及时与钻井工程技术部联系确定是否下封隔器、分级箍、 等特殊井下工具。

4、依据油顶、油底、真油顶或成果表，确定套管下深、凡尔下深、水泥返高、短套下深位置。

5、依据油顶、套管下深、井径、井斜、油层井段确定扶正器用量及位置。

6、依据返高、套管下深、井眼容积（井径）计算确定水泥用量。

7、依据上述，开套管附件及固井工具送井队。

三、固井协作会

1、了解该井的实际井身结构、钻井的基本参数。

2、了解该井在钻井中是否有漏层、高压油、气、水层、邻井是否 注水井以及注水动态，或者完井期间发生的垮塌、后效等异常情况。

3、了解地质分层以及现场录井情况，对该井的主要目的层有充分的了解。有条件要搞清地层压力梯度，异常压力层。

4、了解泥浆体系及基本性能。

5、对该井的钻进、井下情况，有针对的制定出相宜的技术措施，制定出《下套管固井作业施工任务书》。

6．对送井套管讲行现场查看，包括根数。总长．钢级、壁厚、排放。

7、对井场及供水提出要求。

8、对井队设备提出要求。

9、观察井场条件，确定车辆摆放方案，如有要求，及时提出，以便协调

10、根据井队施工进度，与井队协商确定到井时间；

11、将《下套管固井作业施工任务书》工程技术部审核签字后，交井队实施。

12、了解行车路线。

四、固井前准备工作

1、依据固井协作会制定出的技术措施，进《固井施工方案》设计。送审核，并且有主管领导批准。

2、依据《固井施工方案》，下达配置前置液、隔离液、压塞液类型及用量。

3、检查胶塞是否装好。

4、接水泥头。

5、检查固井用水的水质、水量是否满足固井施工要求。

6、检查固井管线连接。

7、冲洗管线，并依据《固井施工方案》的施工压力要求，进行管线试压。

五、固井前碰头会：

1、再次核对套管下深、凡尔下深、短套管（磁性）下深符合设计要求。特殊工具（封隔器、悬挂器、分级箍等）按放位置符合设计要求。

2、了解下套管情况。下完套管开泵情况，目前循环泵压、排量。

3、目前的泥浆性能是否符合固井协作会要求。

4、确定替浆排量，泥浆泵保险销钉大小，注水泥浆时间、替浆时间固井总时间，固井施工终了压力。

5、落实专人测量水泥浆密度，与水泥车上显示6/9校对。

6、落实专人供水。

7、落实专人观察井口返浆情况。

8、落实专人摘挂泵。推荐

9、交代固井座井口技术要求，敞压候凝情况以及蹩压的放压措施。

六、固井作业：

1、召集固井人员开交底会，简述固井要求，施工顺序，注意事项，安全提示。2、特别提出前置液量、注入顺序；水泥浆密度要求；后置液量、性能要求。

3、冲注水泥管线，冲压塞管线。

4、水泥头接好后，关注灰闸门，关压塞闸门，7/9开循环闸门，继续循环。

5、试压：接四通、压力表传感器接头、注水泥管线，开试压闸门，调泄压阀到设定值。

6、仃泵，压力表回零，开注灰闸门，关循环角门，关试压闸门，注前置液，注水泥浆。

7、注水泥浆完毕，一定要确认，关死注灰闸门，开胶塞挡销，开压塞闸门，压胶塞，开试压闸门，一定要确认，冲洗注灰管线。

8、压塞完，一定要确认，关压塞闸门，开循环闸门，开泵替浆。8/99、仃止冲洗管线，接卸压阀，开注灰闸门。

10、等待碰压，注意泵压变化。

11、碰压后，试压。

七、资料整理以及固井分析：

1、填写《固井统一数据表》。

2、续填《下套管固井作业施工任务书》中的候凝措施。

3、收全、收齐相关的固井资料整理后上交。

4、对本井的固井小结，如果施工中出现异常的，进行固井分析。

八、固井碰压原理？

固井碰压的原理是为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。

九、如何提高固井质量？

提高固井质量。 注水泥施工工序 下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液

十、固井过程详细讲解？

固井是油气井钻井完毕后进行的一项关键工序，目的是防止井筒崩塌、油气外泄和污染地下水等问题。

该过程包括选择合适的水泥、泵送水泥、加压固化、检测固井质量等步骤。在固井过程中，需要注意水泥混合的比例、泵送压力、固化时间等因素，以确保固井质量达到要求。固井过程的成功与否直接影响油气开采的顺利进行。

套管