【文章內(nèi)容簡介】 Page 15 of 84 中中 海海 油油 田田 服服 務(wù)務(wù) 股股 份份 有有 限限 公公 司司 固固 井井 CEMENTINGCNOOC SERVICES,Ltd. 這就減少了硬質(zhì)合金齒的折斷和破碎，也減少了金剛石鉆頭的金剛石的碎裂； (3)穩(wěn)定器和減震器能使鉆頭 比較準(zhǔn)確地圍繞其設(shè)計中心軸線旋轉(zhuǎn)， 這就減少了鉆頭規(guī)徑及裙部的磨損，延長了密封件的使用時間； (4)保證鉆頭工作平穩(wěn)，減少鉆鋌等振動，這樣除了使鉆頭各牙輪所受負荷均勻，提高鉆頭使用壽命之外，也減少了下部鉆具的損傷和折斷； (5)由于連接有隨鉆震擊器，遇到井下阻卡時可以馬上活動鉆具進行震擊解卡，這樣保證了安全生產(chǎn)。 (1)穩(wěn)定器類型 穩(wěn)定器是下部鉆具結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求具有 小的間隙（相對于井眼）、較多的支撐面、較高的耐磨性和有足夠的剛度，同時要有良好的泥漿循環(huán)通路。目前國內(nèi)外鉆井 現(xiàn)場所用穩(wěn)定器的種類繁多，可適用于不同的地層巖性和鉆井工藝技術(shù)要求。 固井基礎(chǔ)培訓(xùn)教材 Page 16 of 84 中中 海海 油油 田田 服服 務(wù)務(wù) 股股 份份 有有 限限 公公 司司 固固 井井 CEMENTINGCNOOC SERVICES,Ltd. 第四章 油井水泥和添加劑 第一節(jié) 油井水泥規(guī)范 1. 根據(jù) API規(guī)范 10A規(guī)定 : 油井水泥分為 8個級別 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H； 油井水泥分為 3大類普通型 (O)、中抗硫酸鹽型 (MSR)和高抗硫酸鹽型 (HSR)見表 41。 近年來 , 國外波特蘭水泥已從原有的 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G和 H級簡化為 5種 , 即 A、 B、 C、 G、H級水泥用于井溫 76℃以下的井 。 G、 H級水泥用于井溫大于 76℃ 的井。在海上固井作業(yè)中 , G級水泥通過加入速凝劑和緩凝劑可用于低、中、高溫井 , 適用于全井段所有套管層次的固井作業(yè)，API油井水泥化學(xué)（見表 42）和物理要求性能見表 43。 表 41 API規(guī)范 10A油井水泥級別定義 分級 類型 適用井溫范圍 特殊 選擇 分級 類型 適用井溫范圍 海上鉆井的特殊選擇 A O 低溫井選用 E MSR、 HSR B MSR HSR 低溫井選用 F MSR HSR C O HSR HSR 中溫井選用 G MSR HSR 中 、高溫井選用 被用于全井各層次套管固井 D MSR HSR H MSR HSR 中、高溫井選用 表 42 API 油井水泥化學(xué)性能表 項 目 水 泥 級 別 A B C G H 普通型 (O) 氧氣鎂 (MgO)最大值 ,% 三氧化硫 (SO3)最大值 ,% 燒失量 ,最大值 ,% 不溶殘渣 ,最大值 ,% 鋁酸三鈣 (3CaO178。 Al2O3),最大值 ,% 5 15 中抗硫酸鹽型 (MSR) 氧化鎂 (MgO)，最大值， % 三氧化硫 (SO3)最大值 ,% 燒失量 ,最大值 ,% 鋁酸三鈣 (3CaO178。 Al2O3),最大值 ,% 最小值， % 不溶殘渣 ,最大值 ,% 以氧化鈉（ Na2O）當(dāng)量表示的總堿量最大值，% 鋁酸三鈣 (3CaO178。 Al2O3),最大值 ,% 高抗硫酸鹽型 (HSR) 固井基礎(chǔ)培訓(xùn)教材 Page 17 of 84 中中 海海 油油 田田 服服 務(wù)務(wù) 股股 份份 有有 限限 公公 司司 固固 井井 CEMENTINGCNOOC SERVICES,Ltd. 氧化鎂 (MgO)，最大值， % 三氧化硫 (SO3)最大值 ,% 燒失量 ,最大值 ,% 殘渣 ,最大值 ,% 鋁酸三鈣 (3CaO178。 Al2O3),最大值 ,% 最小值， % 鐵鋁酸四鈣（ 4CaO178。 Al2O3178。 Fe2O3） 12倍鋁酸三鈣（ 3CaO178。 Al2O3),最大值 ,% 以氧化鈉（ Na2O）當(dāng)量表示的總堿量最大值，% 鋁酸三鈣 (3CaO178。 Al2O3),最大值 ,% 表 43 API油井水泥物理要求 油 井 水 泥 級 別 A B C D E F G H 用水量 (按油井水泥重量的百分比 ),% 46 46 56 38 38 38 44 38 細度 (比面積 )最小值 ,米 2/公斤 150 160 200 自由液最大值 ,毫升 抗 壓 強 度 試 驗 8 小 時, 養(yǎng) 護 時 間 時間表 養(yǎng)護 溫度oC 養(yǎng)護 壓力 千帕 最小抗壓強度 ,兆帕 38 常壓 60 常壓 6S 110 20700 8S 143 20700 9S 160 20700 38 常壓 4S 77 6S 110 8S 143 9S 160 試驗規(guī)范 1530分攪拌周期時間表稠度最大值 Bc 稠化時間最小值 ,分 4 30 90 90 90 90 5 30 90 90 5 30 120 120 最大 最大 6 30 100 100 100 8 30 154 9 30 190 固井基礎(chǔ)培訓(xùn)教材 Page 18 of 84 中中 海海 油油 田田 服服 務(wù)務(wù) 股股 份份 有有 限限 公公 司司 固固 井井 CEMENTINGCNOOC SERVICES,Ltd. 第二節(jié) 水泥試驗 1. API規(guī)范 10A油井水泥試驗規(guī)范。 (1)API油井水泥抗壓強度養(yǎng)護規(guī)范表 (表 44)。 (2)API油井水泥抗壓強度規(guī)范要求 (表 45)。 (3)API油井水泥稠化時間試驗規(guī)范 (表 46)。 (4)API G級和 H級水泥試驗規(guī)范 (表 47)。 表 44 抗壓強 度壓力養(yǎng)護規(guī)范表 規(guī)范表 壓力 psi (千帕 ) 溫度 oF（ oC） 從開始加溫加壓所需要時間 小時 :分 (177。分 ) 0:00 0:30 0:45 1:00 1:15 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4S 3000 (20700) 80 () 116 (47) 120 (49) 124 (51) 128 (53) 131 (55) 139 (59) 147 (64) 155 (68) 162 (72) 170 (77) 6S 3000 (20700) 80 () 133 (56) 148 (64) 154 (68) 161 (75) 167 (75) 180 (82) 192 (89) 205 (96) 218 (103) 230 (110) 8S 3000 (20700) 80 () 153 (67) 189 (87) 210 (99) 223 (103) 223 (106) 236 (113) 250 (121) 263 (128) 277 (136) 290 (143) 9S 3000 (20700) 80 () 164 (73) 206 (97) 248 (120) 254 (123) 260 (127) 272 (133) 284 (140) 296 (147) 308 (153) 320 (160) 表 45 最低抗壓強度規(guī)范要求 水泥級別 規(guī)范 表 養(yǎng)護溫度 養(yǎng)護壓力 8小時 24小時 oF oC 磅 /英寸 2 千帕 磅 /英寸 2 兆帕 磅 /英寸 2 兆帕 A 100 38 常壓 250 1800 B 100 38 常壓 200 1500 C 100 38 常壓 300 2020 D 4S 170 77 3000 20700 1000 6S 230 110 3000 20700 500 2020 E 4S 170 77 3000 20700 1000 8S 290 143 3000 20700 500 2020 F 6S 230 110 3000 20700 1000 9S 320 160 3000 20700 500 1000 100 38 常壓 300 140 60 常壓 1500 (1)水泥漿密度 根據(jù)海上作業(yè)需要 , 水泥漿密度根據(jù)地層、套管固井方式?jīng)Q定的 , 有如下幾種密度供使用。 ①常規(guī)密度 : 即按水泥級別規(guī)范 , 如用 G級水泥 , 則密度設(shè)計為 /厘米 3 ( /加侖 )。 ②低密度 : 用減輕劑來降低到 /厘米 3 ( /加侖 )或更低密度 , 封固一般較軟的地層 , 但不能封固目的層 , 只能做先導(dǎo)漿。因此 , 它和尾隨漿密度 (≥ /厘米 3 )配套使用。 固井基礎(chǔ)培訓(xùn)教材 Page 19 of 84 中中 海海 油油 田田 服服 務(wù)務(wù) 股股 份份 有有 限限 公公 司司 固固 井井 CEMENTINGCNOOC SERVICES,Ltd. 表 46 API水泥試驗稠化時間表 表 47 G、 H級水泥試驗規(guī)范 級別 試驗 規(guī)范 最小稠化時間分 最大稠化時間分 時間 壓力 溫度 分 磅 /英寸 2 千帕 oF oC A 4 0 1000 6900 80 27 B 4 2 1300 9000 83 28 C 4 4 1600 11100 86 30 D 4 6 90 100 NA NA 6 1900