ICS 75.020 E 13 备案号：57626—2017
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 54802016 代替SY/T5480—2007
固井设计规范 Specification for cementing design
2016-12－05发布
2017—05－01实施
国家能源局 发布 SY/T 5480—2016
目 次
前言：
11
范围规范性引用文件
1
2
3 术语和定义基本要求
4
4.1 设计原则 4.2设计依据 4.3基本资料 4.4固井目的和方法 4.5 固井难点和主要技术措施 5设计内容及要求 5.1 管柱、附件及设备工具设计 5.2 水泥浆设计 5.3 前置液设计 5.4 压塞液设计 5.5 作业量设计 5.6 施工参数设计 5.7 施工作业程序设计 5.8 主要技术措施设计 5.9 固井施工作业设计 5.10 并控预案设计 5.11 应急（下套管、固井复杂）预案设计 5.12 HSE预案设计 5.13 工具、附件、材料及主要固井设备清单 6作业评价 6.1 候凝和测井要求 6.2 固井质量的评价 6.3 套管试压附录A（规范性附录） 注水泥流变性设计附录B（资料性附录） 固井施工记录表格式附录C（资料性附录） 工具、附件、材料及主要固井设备清单格式
10 -28 ·30 SY/T 5480—2016
前言
本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T5480—2007《固井设计规范》，与SY/T5480—2007相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
一-增加了固井目的和方法、固井难点和主要技术措施（见4.4和4.5）一修改了套管柱及附件要求，并进行了归并（见5.1）；
修改了浮箍、浮鞋压力级别选择要求【见5.1.3.2c】】；修改了套管承托环与浮鞋的距离要求【见5.1.3.3c】】；修改了宜采用气动套管卡盘下套管的套管的要求（见5.1.4.7）；修改了水泥浆密度设计要求【见5.2.2a】】；删除了产层裸眼段水泥一次封固长度要求【见2007年版的5.10.1.g)】；修改了固井管汇试压压力值【见5.8.3c】】；增加了井控预案设计（见5.10）； -增加了候凝和测井要求（见6.1）增加了工具、附件、材料及主要固井设备清单（见附录C）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油西部钻探工程有限公司固井公司、中国石油大庆钻探工程公司钻井工
程技术研究院、中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院、西南石油大学。
本标准主要起草人：林建增、郑永生、李吉军、李社坤、郭小阳。 本标准代替了SYT54802007。 SY/T5480--2007的历次版本发布情况为：
SY/T 5480—1992。
II SY/T5480—2016
固井设计规范
1范围
本标准规定了石油、天然气和储气库井固井设计的技术要求。 本标准适用于石油、天然气和储气库井固井设计，其他行业固井设计也可参考执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T19139油井水泥试验方法 GB/T19831.1石油天然气工业套管扶正器第1部分：弓形弹簧套管扶正器 GB/T28911 石油天然气钻井工程术语 GB/T 31033 石油天然气钻井井控技术规范 SY/T 5083 尾管悬挂器及尾管回接装置 SY/T5150 分级注水泥器 SY/T 5374.1 固井作业规程第1部分：常规固井 SY/T 5374.2 固井作业规程第2部分：特殊固井 SY/T 5396 石油套管现场检验、运输与贮存 SY/T 5412 下套管作业规程 SY/T 5467 套管柱试压规范 SY/T 5557 石油天然气钻采设备固井成套装备 SY/T 5618 套管用浮箍、浮鞋 SY/T 5724 套管柱结构与强度设计 SY/T5956 钻具报废技术条件 SY/T 6276 石油天然气工业健康、安全与环境管理体系 SY/T 6466 油井水泥石性能试验方法 SY/T6544 油井水泥浆性能要求 SY/T 6592 固井质量评价方法 SY/T 6606 石油工业工程技术服务承包商健康安全环境管理规范
3术语和定义
GB/T28911界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了 GB/T28911中的某些术语和定义。 3.1
旋流器 swirlling collar 外部有螺旋形状并在环空形成螺旋流动通道的套管附件。
1 SY/T 5480—2016
c）套管运输过程和现场检验应按SY/T5396的有关规定执行。 5.1.2送入管柱设计 5.1.2.1送人管柱结构包括：
a）内管法内管柱结构：插人头注水泥插入管柱（应在插入头上部安装扶正器）方钻杆（或顶驱）。 b）尾管送入管柱结构：尾管送人工具送人管柱调长短节方钻杆（短方钻杆或顶驱）。 c）注水泥塞管柱结构：钻杆（油管）安全接头钻杆（油管）方钻杆（或顶驱）。 d）承转器挤水泥管柱结构：插人头插人管柱方钻杆（或顶驱）。
5.1.2.2送人管柱要求：
a）尾管送人管柱抗拉强度校核应按SY/T5374.2的有关规定执行。 b）按SY/T5956的规定对作业管柱（钻杆、油管、套管）进行检查、更换，必要时可进行探伤
检查。 c）送人管柱（非套管柱）井下称重（记录悬重），记录上提、下放管柱悬重数据，定向井应进行
转动管柱称重。 d）用标准通径规对送入管柱通径并编号。
5.1.3附件设计 5.1.3.1 附件应符合以下规定：
a）弓形弹性套管扶正器应符合GB/T19831.1的规定。 b）尾管悬挂器及尾管回接装置应符合SY/T5083的规定。 c）内管法注水泥器插人座应符合SY/T5618的规定。 d）分级注水泥器应符合SY/T5150的规定。 e）套管用浮箍、浮鞋应符合SY/T5618的规定。 f）套管外封隔器等满足井下条件和工艺要求。 g）附件还应符合下列规定：
1）密封性能应不低于管柱密封性能。 2）机械、物理、化学性能应不低于管柱结构要求。 3）通径不小于管柱的最小通径。
5.1.3.2附件类型选择：
a）尾管悬挂器类型选择：
1）尾管悬挂器类型选择应按SY/T5374.2的规定执行。 2）尾管有关计算应按SY/T5374.2中的有关条款计算。
b）分级注水泥器类型选择：应按SY/T5374.2的规定执行。 c）浮箍、浮鞋类型及压力级别选择：
1）井斜大于45°的井段，宜选用弹力复位式浮箍、浮鞋。 2）井深小于或等于1500m，浮箍正向承压试验压力不小于30MPa，反向承压试验压力不小
于20MPa，浮鞋反向承压试验压力不小于20MPa，井深大于1500m，浮箍正向承压试验压力不小于35MPa，反向承压试验压力不小于25MPa，浮鞋反向承压试验压力不小于 25MPa；对于非常规井固井，浮箍、浮鞋的压力级别应不小于静压差的1.2倍。
3）钻井液密度高、循环时间长的井，宜选用耐冲蚀的浮箍、浮鞋。
5.1.3.3附件的安装：
a）套管柱附件安装设计应按SY/T5724的规定执行。
3 SY/T 5480—2016
b）分级注水泥器安放位置应按SY/T5374.2的规定执行。 c）套管承托环距离浮鞋的距离应根据井深和套管直径确定，应不小于20m。 d）旋流器宜使用在井径扩大严重井段，安装时应定位并固定牢固。 e）滚子扶正器宜安装在井斜大于60°、地层坚硬、井眼规则的井段或套管重合段。 f）大位移井套管柱设计使用漂浮接箍时，根据计算套管下人摩阻和套管浮重确定漂浮接箍的安
装位置。
5.1.4 设备工具设计 5.1.4.1下套管作业中最大负荷应小于钻机井架的承载能力。 5.1.4.2井控设备、防喷器半封闸板芯子应与管柱尺寸配套，按GB/T31033的规定试压。 5.1.4.3对地面设备进行检查，不合格项应进行整改，重点检查下列部位：
a）并架及底座。 b）提升系统：绞车、天车、游动滑车，大钩、吊环、钢丝绳及死绳固定器等。 c）动力系统：柴油机、空气压缩机、发电机及传动系统。 d）循环系统：钻井泵、高压管汇、钻井液净化设备、钻井液罐等。 e）仪表：指重表、泵冲数表、泵压表及扭矩表等。
5.1.4.4下套管工具应配备齐全、应有质量检验合格证，易损件应有备用。 5.1.4.5对所用工具进行规格、尺寸、承载能力、工作表面磨损程度、液压套管钳扭矩表的精度及套管钳灵活性、安全可靠性等质量检查。 5.1.4.6与人井管柱连接的内防喷工具及配合接头应在作业前准备好。放在钻台上离并口较近的位置，内防喷工具应符合GB/T31033的规定。 5.1.4.7悬重超过1000kN的公称直径大于或等于244.50mm的套管，以及无接箍套管，下套管时宜采用气动套管卡盘下套管。 5.1.4.8固井水泥头及常规固井胶塞的参数、技术要求和试验方法应按SY/T5557的有关规定执行。 5.1.4.9注水泥装备的选用，应满足施工设计的压力、排量、密度要求。 5.2水泥浆设计 5.2.1 讠 设计依据包括：
a）地层孔隙压力、地层破裂压力、地层漏失压力、地层承压能力试验值。 b）地层流体性质。 c）井底静止温度和循环温度。 d）水泥封固段长度。 e）井型和固井施工工艺。 f）业主特殊要求。
5.2.2设计内容：
a）密度：应参考地层孔隙压力、地层破裂压力、地层漏失压力、地层承压能力试验值进行合理
设计，一般应比同井使用的钻井液密度高0.24g/cm3以上。 b）稠化时间：水泥浆稠化时间不小于施工时间与附加安全时间之和。 c）水泥浆配方：依据地层流体性质、地层岩性、井底温度、井底压力等确定外加剂、外掺料的
类型和加量。 d）抗压强度：常规密度水泥浆抗压强度见SY/T6544的规定，超低密度水泥浆用于封固产层时
24h抗压强度不低于7MPa，72h抗压强度应大于或等于14MPa。
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