作者：樊宏伟,于久远
出版社：石油工业出版社
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固井与完井作业试读：
前言
固井与完井作业是油气田开发工艺的重要组成部分，是油气井投产前的一项基础性技术手段。为了使石油高职院校学生更好地学习固井与完井作业工艺技术，掌握固井与完井作业操作技能，我们根据“以就业为导向，面向就业岗位，实行项目化教学”的最新职业教育理念，成立了由行业专家和学院教师组成的课程建设团队，首先进行职业岗位分析，确定典型工作任务及行动领域，提炼出相应职业素质和岗位能力要求。再参照石油行业职业资格标准确定了学习领域，制定出课程标准。最后根据课程标准，结合行业发展需要和岗位知识、能力、素质要求，以“工作岗位能力需求为主，理论知识够用为度”为原则，精心组织教学内容。《固井与完井作业》是钻井技术专业的专业核心课程之一。本课程遵循石油钻井岗位职业能力培养的基本规律，以真实工作任务、工艺流程为依据，改革传统的教学方法与手段，将专业理论知识与实际生产过程实训相结合，突出学生的实际操作技能培养。本教材根据2009年3月在克拉玛依职业技术学院召开的全国石油高等职业教育“钻井技术专业课程改革与教材规划研讨会”确定的大纲编写而成。本教材是一本面向高职院校钻井技术专业的工学结合教材，也可作为油气田生产现场员工专业培训教材。
本教材依据固井与完井作业工作过程，将固井施工的准备、油井水泥及其外加剂的选择等共7个学习情境分为24个项目进行编排，每个项目分任务描述、任务分析、学习材料、任务实施、任务考核5个部分编写。
本教材的编写分工为：学习情境一由克拉玛依职业技术学院胡黎明编写，学习情境二由天津石油职业技术学院李建铭和徐建功编写，学习情境三由天津工程职业技术学院刘桂和编写，学习情境四由渤海石油职业学院于久远编写，学习情境五由克拉玛依职业技术学院樊宏伟编写，学习情境六由大庆职业学院王欣玉和辽河石油职业技术学院林洪义编写，学习情境七由克拉玛依职业技术学院胡黎明编写。本书图片由克拉玛依职业技术学院刘鹏绘制，本教材由樊宏伟、于久远任主编，胡黎明任副主编，全书由樊宏伟统稿。
本教材在编写过程中，得到了中国石油西部钻探工程有限公司有关领导和专家的大力支持，中国石油西部钻探工程有限公司钻井工艺研究院总工程师张兴国博士提出审定修改意见，在此一并表示衷心感谢!
由于油田现场工艺技术发展很快，工学结合的深度有限，编写者的水平有限，书中难免存在一些不足之处，敬请使用本教材的广大师生和工程技术专家提出宝贵意见。谢谢!编 者2012年5月学习情境一固井施工准备
固井施工准备是确保固井安全顺利施工的基础保障工作，为保证固井施工作业的顺利完成，固井施工工作人员必须熟练做好固井施工的各项准备工作。此情境介绍常规固井工具、套管附件、固井设备的使用与维护保养方法等专业技能知识，要求在理解知识的基础上熟练操作与维护常规固井工具、套管附件及固井设备，确保在固井施工前熟练完成各项准备工作。知识目标（1）掌握常规水泥头、固井胶塞及套管头的结构；（2）掌握联顶节的结构及计算联顶节长度的方法；（3）会分析套管柱结构示意图；（4）了解常规套管附件的使用方法。能力目标（1）能正确检查保养常规水泥头、固井胶塞及套管头；（2）能正确检查保养联顶节并计算联顶节的长度；（3）能看懂常规套管附件的结构示意图；（4）能使用常规套管附件；（5）能选择和使用常规下套管工具。项目一 常规固井工具的检查使用任务描述
固井常规工具包括各种类型的水泥头、固井胶塞和套管头。水泥头、固井胶塞和套管头是固井作业井口主要工具，维护保养及检查水泥头、固井胶塞和套管头是固井现场施工人员必须掌握的技能。通过本任务的学习，要求在掌握有关水泥头、固井胶塞和套管头的结构原理的基础上能正确使用和保养水泥头、固井胶塞和套管头，并对其进行正确保养维护。任务分析
检查使用常规固井工具的关键是要熟练掌握检查使用常规固井工具的方法和步骤，熟悉其结构原理，并能正确使用检查仪器工具，因此要求对每一工具的检查使用步骤熟练掌握。学习材料一、常规固井水泥头的维护与使用
水泥头是连接联顶节和固井管汇之间的完成注水泥作业的井口装置。在固井作业中，水泥头通过螺纹和快装接头直接与套管柱连接，接在套管的最上端，并且跟固井管线相连接，通过它来完成循环、注隔离液、注水泥浆、释放胶塞、替浆等施工工序。水泥头能承受高压，适应各种工艺固井；固井时如果套管柱上的回压阀失灵，可实现憋压，控制水泥浆倒流，同时可以通过水泥头实现活动套管操作，提高固井质量。水泥头型号表示方法如下：
例：DT14-340为工作压力为14MPa，公称尺寸为340mm的单塞水泥头。（一）水泥头的类型
按连接螺纹分为钻杆水泥头、套管螺纹水泥头和快装水泥头；按形状结构分为简易水泥头、普通水泥头、带平衡管水泥头和带胶塞指示器水泥头；按装胶塞的作用和个数分为单塞水泥头和双塞水泥头。下面分别详细介绍最常见的单塞水泥头、双塞水泥头、尾管水泥头和快装水泥头。1．单塞水泥头
单塞水泥头是用于常规固井和非连续分级注水泥的一种专用井口工具。单塞水泥头的结构如图1-1所示。单塞水泥头由底部加工成螺纹或活接头形状的快装接头、中间筒体、螺旋挡销等机构组成。打开上部的顶盖可以将胶塞装入水泥头内；活接头接口与注水泥、钻井液和压胶塞等固井管线相连接；顶盖和筒体相接的螺纹以及快装接头螺纹是大螺距梯螺纹，便于快速安装；平衡管用来平衡注水泥过程中胶塞上下端面的压力。图1-1 单塞水泥头结构图1—提环；2—垫子；3—水泥头盖子；4—胶塞；5—水泥头体；6—密封圈压盖；7—销子；8—密封圈；9—密封圈盒；10—活接头；11—销子密封圈压盖；12—销子密封圈盒；13—丝堵2．双塞水泥头
当注水泥作业需要分成两次完成或注水泥作业方式采用双塞固井时，使用双塞水泥头。其作用是通过下胶塞分隔前置液与钻井液以及刮除套管内壁上的泥饼，上胶塞分隔钻井液与水泥浆以及刮除套管内壁水泥浆膜。双塞水泥头与单塞水泥头结构基本相同，只是加长了水泥头本体，同时还装入了上、下两个胶塞。在注水泥之前释放第一个胶塞（下胶塞），水泥浆注完后，再释放其内部的第二个胶塞（上胶塞）。这样，在一次施工中不需要中间打开水泥头。双塞水泥头的结构见图1-2。3．尾管水泥头
尾管水泥头与套管水泥头的结构基本相同，主要用于尾管作业期间存放和泵送胶塞，其本体下部为钻杆螺纹，内部装有钻杆胶塞，并且有挡销存放系统。图1-3为液压式悬挂器配套的注水泥井口装置。4．快装水泥头
该种水泥头的结构与其他类别的水泥头基本相同，只是在水泥头本体下端具有三个纵向槽的梯形螺纹，与快速连接接头配合，可实现快速装卸。
快装水泥头是用来连接联顶节与水泥头的一种接头。此接头的下端为套管外螺纹，上端是梯形螺纹，在梯形内螺纹中沿周向铣出三条等距离的纵向槽。该槽应与水泥头本体下端纵向槽对应，装水泥头时，本体下端螺纹垂直插进快速接头的上端螺纹，向右旋转60°，然后用快速连接接头上的锁紧装置锁紧，以防松动。
现在制造的水泥头，一般都带平衡管和胶塞显示装置。平衡管的作用是使胶塞上下连通，注水泥过程中，通过此管可以平衡胶塞上下压差，避免胶塞因压差作用而出现事故。图1-2 双塞水泥头结构图图1-3 尾管水泥头结构图
胶塞显示装置是用来指示胶塞的去留，以提示施工人员做出正确的指挥命令，保证固井质量。（二）水泥头的使用方法1．水泥头的安装（1）检查水泥头阀门、挡销是否完好。当投入胶塞前，应将螺旋挡销手柄右旋到位，以免胶塞装错位置；指示器手柄与筒体轴线平行时，筒内的楔形拨块缩回；指示器手柄处于水平位置时，里面的模型拨块伸出。当指示器手柄从水平位置转动到与筒体轴线方向平行时说明胶塞通过。装完胶塞后必须把压盖上紧。（2）卸掉水泥头压盖，关闭挡销，装入固井胶塞。装胶塞前，应确认所用胶塞长度、直径是否与水泥头尺寸匹配。挡销必须灵活好用。螺旋挡销手柄右旋为进（即挡销伸入筒体内，捎住胶塞）；手柄左旋为退（退出，允许胶塞通过）。开关挡销必须到位，以免卡住胶塞或损坏挡销。（3）检查压盖密封胶垫并旋紧水泥头压盖。（4）用小绞车吊起水泥头，使水泥头直对联顶节，手动引扣与联顶节相连，不准错扣。（5）用B型大钳紧扣，余扣不超过一扣，上扣扭矩不得超过规定值。上扣时使注水泥阀门朝向钻台前门方向，以利于固井施工。（6）连接好注水泥及压胶塞阀门、管线及计量装置。（7）再次检查水泥头挡销及各阀门的完好性，为固井施工做好准备。2．常规水泥头的操作
现以单塞水泥头为例介绍水泥头的常规操作方法。（1）准备好试压合格的水泥头并安装在井口上，检查阀门及挡销是否处于关闭状态。（2）打开洗管线阀门，清洗注水泥管线。（3）打开注水泥阀门，关闭洗管线阀门，开始注前置液、水泥浆。（4）注水泥浆结束后，关闭注水泥阀门，两个井口工同时打开水泥头左右两个挡销，使两个挡销处于完全打开状态。（5）打开压胶塞阀门，进行压胶塞替浆作业。（6）确认胶塞已离开水泥头后，关闭挡销，替浆结束后，根据施工要求放回压，根据止回阀工作是否正常来确定敞压或憋压。关闭替浆阀门，候凝。待水泥浆初凝后卸掉水泥头。3．常规水泥头的维护保养（1）清洗设备，冲洗水泥头各部位。（2）检查水泥头本体的外观质量，观察是否有裂纹、碰伤、凹坑等缺陷。水泥头本体不能有裂纹，水泥头的任何缺陷其深度不能大于规定壁厚的12.5％。测量水泥头尺寸时应测准水泥头装胶塞部位的长度，保证固井胶塞顺利装入。（3）检查本体内部冲蚀程度，用内卡钳测量内径并与标准内径对比。（4）检查螺纹质量。清洗、擦净螺纹，检查螺纹有无不完整性缺陷。水泥头上的连接螺纹应符合GB/T 9253.2-1999《石油天然气工业套管、油管和管线螺纹的加工、测量和检验》的规定，水泥头与套管串连接的螺纹必须配有保护接头或快速转换接头。（5）检查挡销总成。挡销在完全关闭位置，两挡销中空间距不能大于所挡胶塞金属芯直径的一半，挡销在完全开启位置必须有限位装置。（6）检查保养水泥头压盖。水泥头压盖的梯形螺纹应符合GB/T 5796《梯形螺纹》的规定。（7）检查活接头螺纹及密封面有无伤痕，有伤者修复或更换后涂上润滑脂，戴上护丝。（8）检查水泥头平衡管是否畅通，有无堵塞。（9）检查焊缝质量有无裂纹。焊缝应符合NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》的规定。（10）清水试压，试压合格后，螺纹涂润滑脂，戴上护丝，立式放置。4．水泥头试验方法和检验规则
固井水泥头必须用清水进行内压力强度试验，试验压力及要求应符合表1-1的规定。表1-1 水泥头试验压力及要求二、常规固井胶塞的维护使用（一）固井胶塞的类型
固井胶塞是固井作业中用来隔离不同液体，装在水泥头内的橡胶制品，其结构如图1-4所示。施工过程中可通过固井胶塞隔开并刮净套管内壁上的钻井液和水泥浆；保证套管内水泥塞长度和套管鞋附近的水泥环质量，显示碰压并给出信号。固井胶塞按用途可分为上胶塞、下胶塞、自锁胶塞、尾管胶塞、分级固井胶塞等多种，此处详细介绍前两种。固井胶塞的型号表示方法如下：
例如：DS-7表示公称尺寸为7in（1in=0.0254m）的下胶塞。图1-4 胶塞结构图1．上胶塞
上胶塞由内心、胶皮碗和帘布层组成。上胶塞心体用生铁、铸铝、玻璃钢或硬质橡胶等制成，然后将其硫化在内心体上即成胶塞。现在大多内心用硬橡胶，在底部加铝板制成。
上胶塞的作用：当全部水泥浆注完后，压上胶塞，它顶着水泥浆下行，用来刮净粘附在套管内壁上的水泥浆，并防止驱替钻井液与水泥浆混合，避免尾部水泥浆污染，保证底部水泥胶结质量。当到达阻流板时，显示碰压，则注水泥作业结束。2．下胶塞
下胶塞由胶皮碗与内心组成。但内心是空的，有循环孔，上部有橡胶隔膜。
下胶塞的作用：在注水泥浆之前释放下胶塞，用来隔开水泥浆与前置液；减少套管内所注水泥浆的污染，同时擦净粘附在套管内壁上的钻井液，并将其推挤到胶塞前面；当下胶塞到达阻流板时，施加一个小压力即可压破胶塞上部的橡胶隔膜，从而使水泥浆流经胶塞通过旋流短节等附件，被驱替到套管与井壁之间的环形空间中。（二）固井胶塞的使用
使用固井胶塞前需测量检查胶塞各部分基本尺寸，检验胶塞主体部分橡胶硬度，检查外观，然后卸掉水泥头压盖，打开上挡销，关闭下挡销，将下胶塞安放至上下挡销之间，关闭上挡销，将上胶塞安放于上挡销之上，最后盖好压盖，并拧紧。三、套管头的使用
套管头是安装在表层套管柱上端，用来悬挂除表层以外的套管和密封套管环形空间的井口装置。一般由主体、四通、套管悬挂器、密封组件和旁通管等组成。套管头可通过悬挂器承受除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量，它连接防喷器等井口装置，为释放可能集中在两层套管柱之间的压力而提供出口，在紧急情况下，可由套管头处向井内泵入流体（压井液）以及进行特殊作业，例如从侧孔处补注水泥，酸化压裂时，从侧孔处注压力平衡液等。
根据生产标准，套管头可分为标准套管头和简易套管头；根据悬挂套管的层数可分为单级套管头、双级套管头和三级套管头；根据套管悬挂器的结构可分为卡瓦式套管头和螺纹式套管头，在此详细介绍标准套管头和简易套管头。套管头的型号表示方法如下：33
例如：T13/×7×5-14表示连接套管外径为13/in（339.7mm）；88悬挂套管外径依次为7in（177.8mm），5in（127mm）；额定工作压力为14MPa。（一）标准套管头
标准套管头主要由套管头壳体、套管悬挂器总成等组成，见图1-5。套管头壳体结构一般分下法兰四通、中间四通两部分，有的在与套管头连接时还有一中间转换法兰。套管悬挂器总成用来悬挂套管、油管，并在内外套管柱之间的环形空间形成压力密封。其悬挂方式可用螺纹、卡瓦或任何适用的方式（卡瓦既可卡接箍也可卡管体）。（二）简易套管头
标准套管头虽然是一种较理想的套管悬挂装置，但成本高、安装费时，因而使用受到限制，大多用于深井及海上钻井。对于浅井和井身结构简单的井，使用简易套管头，不仅可以满足施工的需要，而且具有良好的经济效益。现介绍两种典型的简易套管头的结构与特点。（1）TJ30型简易套管头。这种套管头由上海第一石油机械厂制造，主要由壳体、密封总成、螺栓和丝堵等组成。这种简易套管头以台阶方式悬挂套管接箍，适用于浅井和低压油井。（2）卡瓦悬挂式简易套管头。这种套管头主要由井口法兰、加固短节、密封圈、上下法兰、卡瓦等组成，见图1-6。在注水泥过程中，由于井下漏失或其他原因，水泥未返到地面时，采用这种装置。四、高压活动弯头的维护与使用
连接高压管汇的可上下、左右、前后转动的高压弯接头，称为高压活动弯头（图1-7），不能转动者称为弯头。高压活动弯头在施工中用于具有多转角、能摆动、耐高压的活动管汇转角处的连接，适用于各种施工液体的输送要求，例如水泥浆、压裂液及其他具有研磨性的液体；高压活动弯头可防止高压施工中由于管线振动、跳动和憋压而造成刺漏甚至拉断的故障。弯头则用于转角而不摆动的管线连接。高压活动弯头的型号表示方法如下：图1-5 标准套管头结构图1-转换法兰；2-密封圈；3-双法兰四通；4-177.8mm套管悬挂器；5-密封圈；6-法兰四通；7-244.5mm套管悬挂器图1-6 卡瓦悬挂式简易套管头结构图图1-7 高压活动弯头结构图1—钢球接头外体套；2—V形密封圈；3—钢球；4—O形密封圈；5—钢球接头体；6—活接头；7—压盖；8—黄油嘴
例如：WT 2×70型号是公称直径为2in，工作压力为70MPa的高压活动弯头。（一）高压活动弯头的技术要求（1）材料应具有有关标准规定的化学成分和机械性能。（2）锻件不应有过烧和严重脱碳现象，经机械加工后，其表面不应有裂纹、折叠、锻伤、斑疤、夹渣等缺陷。（3）承压焊接件应符合有关标准。（4）需经超声波探伤和磁粉探伤。（5）应进行水压强度试验和密封性试验，在规定压力下，其压力试验的保持时间不少于3min，无渗漏现象为合格。（二）高压活动弯头的检查原则
高压活动弯头应用于具有高流速和研磨性、腐蚀性的高压流体，由于固井施工过程中压力高、振动多，弯头内表面可能很快损坏，例如壁厚磨损、密封表面出现斑点或磨损，或者由于密封漏失可能导致滚珠圈座损坏。因此，必须定期更换密封圈，定期润滑保养。发现任何部位壁厚磨损超过20％就必须更换，壁厚可用光学、机械等方法测量，高压弯头在酸性等腐蚀性流体中用过之后，必须用清水冲洗干净，避免不用时还继续腐蚀和受损害。如果发现弯头转动不灵或转不动、漏失等现象，应立即拆卸，彻底检查保养。（三）高压活动弯头的强度与密封性能试验
产品装配后应进行水压强度、密封性能试验。（1）试验介质为清水。（2）试验时应将产品腔体内的空气排除。（3）试验压力应符合表1-2的规定。表1-2 高压活动弯头试验压力规定（4）缓慢升压至强度试验压力后，稳压3min不渗不漏，降压至零，再缓慢升至强度试验压力后，稳压15min不渗不漏。（5）缓慢升压至密封试验压力后，稳压3min不渗不漏。五、安全阀的维护与使用
安全阀是施工中受压系统的一种安全保险装置。在替浆碰压时，防止压力急增而导致套管串脱扣或损坏设备，当压力超过允许值时，安全阀便泄压。施工中由于某种原因造成压力突增，为防止设备、管路憋坏，造成施工中断而装设安全阀。安全阀按结构原理分为两类，一类是弹簧式安全阀，另一类是切销式安全阀。切销式安全阀的结构见图1-8。六、蝶阀
蝶阀是以阀杆的旋转开关控制水泥或液体流量大小的一种阀门，固井常用的蝶阀主要是手柄控制开关程度的平板型蝶阀。蝶阀用于控制水泥或液体流量的大小，起开关的作用。按蝶阀的尺寸分为50mm、100mm、150mm蝶阀。蝶阀的结构如图1-9所示。当蝶阀手柄与蝶阀轴线垂直时，阀板处于关闭位置，当手柄与蝶阀轴线方向一致时，阀板处于全开启位置，通常工作时通过转动蝶阀手柄，使阀板旋转0°～90°范围，从而控制流量。使用蝶阀前要检查蝶阀型号、尺寸及外观，核实型号、规格、标志及适用介质、温度等是否符合固井施工要求；转动蝶阀手柄，判断阀座圆板是否灵活，转动部分应加润滑脂；检查蝶阀密封圈是否完好并涂好润滑脂；将蝶阀法兰盘与配合部位法兰盘相对正；穿好紧固螺栓，对角紧固，保证密封。安装蝶阀应使阀门保持关闭状态，以防杂质进入阀门腔。图1-8 切销式安全阀的结构图1—安全外套；2—销杆；3—销钉；4—压盖；5—阀体；6—缓冲环；7—胶皮塞；8—垫圈；9—螺帽；10—螺纹图1-9 蝶阀结构图七、套管（一）套管的钢级
根据在不同受力情况下的强度要求，套管由不同钢级的钢材轧制而成。国产套管由D40、D55、D75等三种不同钢级的钢材轧制而成；API套管有H-40、J-55、K-55、C-75、N-80、P-110、L-80、C-90、C-95、Q-125等10种钢级。其中6种适用于含硫化物地区，即H-40、J-55、C-75、L-80、C-90和K-55，4种不抗硫化物的是N-80、C-95、P-110和Q-125。
API规范规定，钢级代号后面的数值乘以1000lb/22in（6894.75kPa）代表套管以lb/in为单位的最小屈服强度。国产套2管钢级代号表示以kg/mm为单位的套管的最小屈服强度。（二）套管的尺寸
套管尺寸是指套管管体外径和壁厚。为了满足各种井深结构和不同受力情况下的强度要求，套管制成了各种外径和不同的壁厚。
国产套管尺寸系列：外径为114mm、127mm、146mm、168mm、178mm、194mm、219mm、245mm、273mm、299mm和340mm等11种，而每一种套管又分别制成6～12mm的各种壁厚。
API套管尺寸系列为：114.3mm、127mm、139.7mm、168.3mm、177.8mm、193.7mm、219.1mm、244.5mm、273.0mm、298.4mm、339.7mm、406.4mm、473.1mm和508.0mm等14种，每种套管均有不同壁厚。（三）套管的连接螺纹
API螺纹分为圆螺纹、偏梯形螺纹和直连形螺纹。其中圆螺纹又分长圆螺纹和短圆螺纹，螺纹尖角为60°，锥度1:16，每25.4mm长度内有8扣（8扣／in）。从连接强度来看，长螺纹比短螺纹的连接强度大，偏梯形螺纹比圆形螺纹连接强度大。（四）套管的识别标志（1）接箍标志。API5A标准为打印或热滚、热压。API5AX标准同上。API5AC标准只用模板漆印、热滚或热打印，禁止冷模打印。
N-80的淬火与回火应漆印上“0”字，钢级应用模子打印，其符号分别为：H、J、K、N、P、C75、C95及L80等。（2）无缝标志为S，电焊套管的标志为E。（3）API标准规定，标志用API或会标，当管体按API标准加工，螺纹为非API标准的，则应在API会标后加入符号“CF”。
国外厂家生产的API套管，螺纹类型符号如下所示：（4）从靠近接箍的管体表面查漆印、钢印来识别钢级。（5）从管体表面查漆印的外径和壁厚。（6）API套管钢级与颜色标志。API套管的钢级和颜色标记见表1-3。表1-3 API套管钢级和颜色标记任务实施（一）任务内容（1）在规定时间内对水泥头本体、内壁、螺纹、挡销总成、平衡管、活接头螺纹及密封面进行检查并将检查结果填入任务工单。（2）完成任务考核内容的相关理论知识。（二）任务要求
任务完成时间：40min。每超时1min扣分，超过5min停止操作。任务考核一、理论考核（1）下列附件中，（ ）是联顶节和固井管汇之间完成注水泥作业的井口装置。
A．水泥头
B．高压活动弯头
C．安全阀
D．循环接头（2）下列说法正确的是（ ）。
A．水泥头能显示碰压并给出信号
B．水泥头能扶正套管
C．水泥头是固井作业地面管汇井口总枢纽
D．水泥头不能承受高压（3）水泥头按胶塞的作用和个数分为（ ）水泥头和双塞水泥头。
A．简易
B．普通
C．单塞
D．带胶塞指示器（4）一种水泥头的型号为DT21.35-127，其中DT代表的含义是（ ）。
A．单塞水泥头
B．双塞水泥头
C．钻杆水泥头
D．快装水泥头（5）水泥头安装到井口时，要使（ ）朝向钻台前门方向，以利于固井施工。
A．注水泥阀门
B．洗管线阀门
C．替浆阀门
D．挡销（6）固井作业中，用来隔离不同液体、装在水泥头内的橡胶制品被称为（ ）。
A．固井胶塞
B．安全阀
C．回压阀
D．水龙带（7）下列说法正确的是（ ）。
A．固井胶塞是井口总枢纽
B．固井胶塞能显示碰压并给出信号
C．碰压时，当压力超过允许值，固井胶塞便泄压
D．固井胶塞能引导套管顺利入井（8）下列说法，错误的是（ ）。
A．固井胶塞能显示碰压并给出信号
B．固井胶塞是一种橡胶制品
C．固井胶塞隔开并刮净套管内壁上的钻井液和水泥浆
D．固井胶塞能引导套管顺利入井（9）下列说法，正确的是（ ）。
A．固井胶塞按用途分为套管上胶塞、套管下胶塞两种
B．使用双胶塞固井的井，注前置液后应压上胶塞
C．使用双胶塞固井的井，水泥浆注完后应压下胶塞
D．固井胶塞按用途分为套管上胶塞、下胶塞、自锁胶塞等多种（10）下列说法，错误的是（ ）。
A．固井胶塞按用途分为套管上胶塞、下胶塞等多种
B．使用双胶塞固井的井，注完前置液后应压下胶塞
C．使用双胶塞固井的井，注完前置液后应压上胶塞
D．使用双胶塞固井的井，水泥浆注完后应压上胶塞二、技能考核续表项目二 套管附件的检查使用任务描述
套管附件包括联顶节、套管扶正器、套管外封隔器、浮箍与浮鞋等。套管附件是为保证固井施工顺利进行的一系列工具，正确检查与使用各种套管附件是确保固井施工顺利进行的前提条件，通过此任务的学习要求能正确检查和使用各种固井套管附件。任务分析
检查使用套管附件的关键是要熟练掌握检查使用套管附件的方法和步骤，熟悉其结构原理，并能正确使用检查仪器工具，因此要求对每一工具的检查使用步骤熟练掌握。在此基础上，按照任务实施要求，对套管各附件进行检查与使用。学习材料一、联顶节的使用
联接套管串与固井水泥头的一根短套管称为联顶节，联顶节实际上就是一根具有严格长度的短套管。在下完套管后，联顶节安装在套管串顶部，选用适当长度的短套管，可以使套管柱下到预定的深度和得到标准的套管井口高度，从而满足安装防喷器和采油树对井口高度的要求。图1-10 联顶节安装示意图（一）联顶节长度计算
由于井架底座的高度和套管层次的不同，联顶节的长度也不相等。为了能正确安装好井口装置，准确计算联顶节是必要的。如图1-10所示，假定放喷管线从四通处接出，并从下底座工字梁上面通过，要求管线中心距底座上平面100mm，则联顶节长度为：
式中 L——联顶节有效长度，mm；
L——接箍长度，mm；1
L吊卡高度，mm；2——
L——垫块厚度，mm；3
h——联入长度，mm；
h——四通高，mm；4
L——底法兰厚度，mm；4
h——底法兰短节长度，mm；0
H——地补距（转盘面与基墩面之间的距离），mm；
a——下底座工字梁高度，mm；
δ——四通下法兰与底法兰之间的间隙，mm。（二）联顶节的检查与使用（1）测量套管联顶节接箍外径，允许偏差为±1％，但不超过±3.175mm；接箍表面不得有肉眼可见的裂纹和孔隙，接箍表面若有凹坑、圆底凿痕及类似缺陷等，均不能超过表1-4中的规定值。从原始表面或缺陷上部轮廓线测量，若带夹痕、尖底凿痕和类似缺陷，均不能超过表1-5中的规定；接箍端面的内外边缘应是圆角或倒角，但不能影响承载截面宽度b，见图1-11；承载截面宽度符合表1-6中的规定。同时，接箍的两端面应与轴线垂直；除此之外接箍螺纹不能有连续性不完整缺陷。图1-11 套管接箍承载截面宽度指示1—接箍；2—套管表1-4 接箍表面缺陷深度规定值表1-5 规定值表1-6 联顶节接箍承载面宽度规定（2）管体外表面不应有任何缺陷。如果有裂纹、划痕、凹坑等缺损时，其深度不能大于规定壁厚的12.5％。管体外径公差为-0.5％～+1％。但上限公差不能超过3.175mm。管体壁厚不均度，要求管体最小壁厚不小于标准壁厚的87.5％。管体椭圆度标准，其长短轴之差不得大于0.8mm。联顶节管体必须使用通径规进行通径检验。并进行联顶节管体直线度检验，用直尺或拉紧的线绳进行直线度检验，管体对直线的偏离（弦高）要求是不应超过管体总长的0.2％，在管体两端1.5m长度范围内不应超过3mm；并对管体进行探伤检验。（3）螺纹几何尺寸要用标准螺纹规测量，不完整螺纹的缺损，其深度不能延伸到螺纹牙底以下或延伸到超出规定壁厚的12.5％。；只允许损伤一个螺距，任何一个损伤的螺距，其深度不大于0.5mm，长度不大于5mm；若螺纹断牙，只允许一个断牙，其长度不大于2mm，深度不超过0.5mm，不允许有因管体裂纹延伸至螺纹造成的断牙；对于黑顶螺纹只允许有一牙黑顶螺纹，且黑顶螺纹是一个点或一条线；螺纹不能有歪扭、波纹或几何尺寸不合要求；螺纹侧面不能形成麻坑、麻点以影响螺纹粗糙度。（4）静水压力试验，根据井别需要，在规定值范围内选择试压值，试压标准见表1-7。表1-7 联顶节试压规定（5）扣好吊卡用游车起吊并对扣。（6）用旋绳引扣，液气大钳紧扣，上扣扭矩不得大于井口套管的上扣扭矩。（7）用液气大钳卸扣，卸扣时应防止将井口套管卸脱。（三）维护方法（1）清洗联顶节各部位。（2）检查联顶节钢级、壁厚、长度是否符合要求。（3）检查内、外螺纹有无缺陷。（4）用标准通径规通内径。二、浮鞋与浮箍的使用（一）浮鞋
带回压装置，下套管时能产生浮力的套管引鞋称为浮鞋，其结构见图1-12。浮鞋具有耐高温，密封性好，可钻性好，连接方便，成本低，制造简单等特点。浮鞋可用于表层套管、技术套管和浅油层套管固井。安装在套管上的浮鞋，对套管产生一定的浮力，下放时可减少由套管自重引起的井架负荷，使用浮鞋还可减少套管对地层的冲击压力。
使用时应注意以下几点：（1）浮鞋接在套管末端。（2）浮鞋接到套管柱上之前，认真检查混凝土部分是否有裂纹，回压球是否活动，密封面是否光滑，有无杂物。（3）套管掏空压力不得大于浮鞋试验压力的70％。（4）可以制成自动灌浆式浮鞋。（二）浮箍
带回压阀、能产生浮力的套管接箍短节称为浮箍，见图1-13。主要用于技术套管或先期完成井，其作用与回压阀的作用相同。使用时应注意以下几点：图1-12 浮鞋结构图图1-13 浮箍结构图（1）浮箍接在距套管柱末端20～30m处，起承托环和回压阀的作用。（2）下井前必须检查本体有无外伤、水泥胶结情况，两端螺纹是否完好。（3）下井前要检查尼龙球是否齐全完好，在限制范围内能否上下自由活动，以保证固井完成后能够迅速回位。密封面要光滑、无杂物。（4）装卸及在井口连接时，要注意保护螺纹。避免猛烈撞击，防止损坏。（5）套管掏空压力不得大于浮箍试验压力的70％。（三）检查浮鞋（引鞋）、浮箍的技术要求（1）钢级、壁厚、公称尺寸符合该井的设计要求。（2）水泥与本体的胶结牢固，不能有裂缝。（3）浮鞋本体及球面不能有裂缝伤痕。（4）螺纹符合API螺纹规范，不能有损伤、断牙、畸形及影响粗糙度要求的锈蚀、麻坑、麻点等缺陷。用手上紧后余扣不大于3.5扣。（5）浮鞋内孔直径符合要求。（6）阀球在限制的范围内活动自如。（7）密封面及球面上不得粘有水泥等杂物。（8）检查中不能碰伤水泥部件的表面。三、套管扶正器的使用
装在套管体外面，起扶正套管作用的装置称为套管扶正器，简称扶正器。扶正器用来扶正套管，保持套管在井眼中居中，为驱替洗井液提供均匀畅通的流道，保证套管柱与井壁环形空间的水泥浆分布均匀，提高水泥环质量。扶正器被用来防止套管在高渗透地层段粘卡，减少套管磨损，保证套管顺利下井，刮掉井壁上的疏松泥饼，提高水泥与地层的胶结质量，它被广泛用于各类固井中。套管扶正器的型号表示方法如下：
要使扶正器能起到扶正作用，必须合理设计扶正器的安放位置、数量及相邻两个扶正器之间的距离。一般原则是：安放在油气层部位、井径规则和井斜方位变化较大的井段。
套管扶正器有弹簧式和焊接筋条式两大类。目前，大多使用弹簧式扶正器，故本单元主要介绍弹簧（或称弹性）扶正器。（一）单弓弹簧扶正器
单弓弹簧扶正器是常用套管扶正器，用高质量的弹簧板压制成弓形弹簧板，再经搭焊而成，它的结构见图1-14。其特点是：（1）弹簧板可提供足够大的扶正力，保证了扶正套管环空的均匀性。
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