内插法固井（2020年-2021年）.pdfVIP

（二）插入法固井工艺 插入法固井工艺一般用于大直径套管固井，是用下部连接有浮箍插头的小 直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋） ，与环空建立循环，用水泥车 通过钻杆向套管外环空注水泥。 采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井 液的掺混， 缩短顶替钻井液时间， 同时水泥浆可提前返出从而减少因附加水泥量 过大而造成的浪费和环境污染。 1. 插入法固井工艺流程 插入法固井工艺套管结构为：插入式浮鞋 +套管串（也可以为：引鞋 +1 根套 管+插入式浮箍 +套管串）。钻杆串结构为：插头 +钻杆扶正器 +钻杆串。插入法固 井工艺流程 : 注入前置液→注入水泥浆（见图）→替入钻井液（替入量比钻杆内 3 容积少 0.5m ）→放回压检查回压凡尔是否倒流→上提钻杆循环出多余的水泥浆 （见图）。 注水泥 水泥浆 钻井液 钻杆 套管 扶正器 插座式浮鞋 下入钻杆 , 插头插入插座 , 注入水泥浆 替泥浆结束 , 起钻循环 2 ．插入法固井的有关计算 （1）套管串浮力计算 大直径套管固井一般是表层套管固井，要求水泥返出地面，固井施工后， 管外环空全部为水泥浆。为了保证套管不被浮起，套管串所受的浮力 Ff 必须小 t 于套管串的重量 G 。 套管串所受的浮力 Ff 的计算公式： -7 F = S Hρ g×10 ……………………………… （1） f w s 式中 F f —套管串所受的浮力， kN 2 w S —套管外截面积， cm H—浮箍深度， m ρs—水泥浆密度， g/cm3 g—重力加速度。 套管串重量 Gt 的计算公式： -3 -7 Gt = qH ×10 + Sn H ρn g ×10 ……………………… （2） 式中 G t —套管串重量， kN q—每米套管重量， N/m H—浮箍深度， m 2 Sn—套管内截面积， cm 3 n ρ—套管内泥浆密度 g/cm g—重力加速度。 要保证套管串不被浮起，需满足 Gt ≥Ff 。 若计算后 Gt ≤ F f ，必须加重钻 井液，即加大ρ n 的值，以提高套管串的重量 Gt ，使 Gt ≥Ff 后方可施工。因此， 必须进行钻井液“临界密度” ρmin 的设计。 “临界密