地热固井技术-现场总结

为了达到加固井壁，保证安全钻进和封隔上部水层，确保勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的热储层等目的而下入优质套管，并在井筒与套管环空充填水泥的作业，称为地热井固井工程。

1.固井的目的

（1）封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行；

（2）提供安装井口装置的基础，控制和保证井内泥浆出口高于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池；

（3）封隔上部水层，防止不同压力的水层间互窜，为热储层的正常开采提供有利条件；

（4）保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层盐水、高矿化度水等液体的污染；

（5）地热井投产后，为后期增产措施创造了先决有利的条件，同时也延长了地热井使用寿命。

2.固井的步骤

（1）下套管


套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。

（2）注水泥


注水泥是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔热水层，使套管成为热水通向井中的通道。

（3）井口安装和套管试压


下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。表层套管的顶端要安套管头的壳体，各层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要用来支撑技术套管和表层套管的重量，这对固井水泥未返至地面尤为重要。套管头还用来密封套管间的环形空间，防止压力互窜。

（4）检查固井质量


安装好井口装置，要做套管密封的耐压力检查。探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2~3米后（技术套管）要做地层压力试验。生产井要做水泥环的质量检验，用声幅和变密度探测水泥环与套管井壁的胶结情况。固井质量的全部指标合格后，才能进入到下一个作业程序。

3.固井的方法

（1）内管柱固井


把与钻柱连接好的插头插入套管的密封插座内，通过钻柱注入水泥进行固井作业，称为内管柱固井。内管柱固井主要用于大尺寸（16″~30″）导管或表层套管的固井。

（2）单级双胶塞固井

首先下套管至预定井深后装水泥头、胶塞（顶塞和底塞），循环水泥，打隔离液，投底塞，再注入水泥浆，然后投顶塞，开始替泥浆。底塞落在盲板上，顶底塞碰压，固井结束。

（3）尾管固井


尾管固井是用钻杆将尾管送至悬挂设计深度后，通过尾管悬挂器把尾管悬挂在外层套管上，首先坐封尾管悬挂器，然后开始注水泥、投钻杆胶塞顶替、钻杆胶塞剪断尾管胶塞后与尾管胶塞重合，下行至球座处碰压，固井结束。

本稿由中石化绿源地热能开发有限公司王鹏涛提供，特此感谢！文章版权归原作者所有。

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