单井固井科技发展应建立的十个新观念

随着世界各国深层勘探力度的加大和深井、超深井数目的不断增多,对固井工艺和固井材料技术提出了更高的要求。论述了发展单井固井科技应建立的十个新观念,即提高固井质量是保护油气层的关键;固井基本水泥、特种水泥的多样化以及油井水泥外加剂多品种化是解决疑难固井的两套协同、渗透的手段;防止水泥石高温强度衰退的添加剂;采用油基钻井液打的井,必须将其清洗掉;水泥石的疲劳问题;防窜的新理论及措施;准确的自动密度控制和高比混合能是配制高品质水泥浆的两个关键因素;水泥浆的沉降稳定性;关于抗压强度与水泥环的封隔性能;煤层气开发,应特别关注完井技术。     

普光气田固井水泥浆技术

普光气田具有井深、井底温度高、压力高,地层压力系统复杂等特点,钻井过程中井壁垮塌、井漏、井喷现象严重.为满足气藏开发的需要,要求各层套管固井水泥浆必须返至地面,形成了固井超长封固段,固井难度较大.因此开展了水泥浆防窜、防漏、抗高温稳定性研究,探索出了适合该地区各层套管固井的水泥浆配方,即：低密度水泥浆（G级油井水泥＋漂珠＋填充剂＋早强剂＋降滤失剂＋分散剂）,中温高密度水泥浆（G级油井水泥＋降失水剂＋膨胀剂＋分散剂＋缓凝剂＋沉降稳定剂）和高温高密度水泥浆（G级油井水泥＋降失水剂＋膨胀剂＋分散剂＋缓凝剂＋沉降稳定剂＋石英砂）.经不同完井方式的固井应用,固井施工一次成功,固井质量合格.     

抑制油井层间水窜的固井技术探析

油井存在油水互层时,油层和水层间具有良好的封隔效果是延长油井见水期的方法之一。Ｘ井位于新疆油田准噶尔盆地西北缘,其目的层石炭系地层裂缝发育、油水层交错且受边底水及注水井等因素的影响,油井完井投产后油井含水率上升快并形成水淹,油井产能迅速下降。为保证完井后水层和油层间的水泥石仍然具有良好的封隔效果,采用韧性膨胀防窜水泥浆体系进行固井。文章在室内测试了该水泥浆体系的密度、流变性和失水量等基本属性,并结合力学软件和室内试验,优化水泥石的力学参数。现场应用表明,该体系既能够确保油井的固井质量,同时又能满足完井施工后水泥石完整性和封隔性要求,具有良好的防窜性能,满足封隔油井层间水窜的要求。Ｘ井固井作业的成功为同类井确保完井后水泥石力学完整性提供借鉴。     

水泥浆滤液对油气层的损害分析及保护技术

固井过程中,若不对水泥浆性能进行调整和控制,水泥浆滤液与水泥细小颗粒会大量进入油气层,堵塞油气通道,影响油气开采效果。分析了水泥浆滤液对岩石渗透率的影响,对失水量不同的水泥浆体系分别在相同条件下对同类岩心进行了岩石渗透率损害实验,找出了水泥浆滤失量的最佳控制范围,现场应用表明,对于高压低渗油气藏,固井过程中水泥浆失水量宜控制在70 mL范围以内。该项研究对固井过程中较好地保护油气层、提高油井产能具有很好的指导意义。     

苏桥地区保护油气层固井水泥浆技术

苏桥地区是华北油田近年勘探开发的主力区块，目的层埋藏深，地层压力变化大，并伴有煤层，该地区潜山气井或含气油井固井时的人和固井后的气窜问题，严重地伤害了油气层，影响了勘探开发进程。结合本地区情况复杂，井底温度高的特点，通过对减轻材料的优选，外加剂间配伍性的研究和防气窜机理分析，提出使用保护油气层的两凝水泥浆体系固井，其中优选的低密度水泥浆体系变性好，失水量低，稠化时间合理，过渡时间短，水泥石抗压强度高，现场应用表明，该水泥浆体系既减少了固井过程中的漏失，提高了固井质量，又有效地保护了油气层。     

大港储气库井固井与完井技术探索与实践

储气库注采井与常规天然气井相比,储气库井的井身寿命要求长,运行工况条件苛刻,保护储气层要求高.大港储气库井固井完井存在着地层压力系数低,封固段长,套管不举重,水泥浆易发生窜槽,水泥浆设计困难,灰量大、施工时间长, 生产套管要求棋迷行好, 完井工具准备难等特点.因此进行了室内研究和相应的施工准备.优选出了双密双凝水泥浆体系,并制定出了相应的技术措施.以大港储气库库3-11井φ 177.8 mm套管双级固井施工情况为例,介绍了该水泥浆体系和相应技术措施的应用.10口井施工作业表明,固井优质率达到90%.     

油井水泥膨胀剂研究(Ⅰ)--水泥浆体的收缩与危害

水泥浆体的体积收缩使水泥环的胶结质量不能保证,严重时还可能形成微间隙,引发地层流体窜流;高滤失使得水泥浆在施工过程中发生脱水桥堵和失水收缩,水泥浆滤液进入油气层孔隙后,与地层内流体不配伍造成油气层污染.综合分析了油井水泥浆体在不同条件下的收缩特性、评价方法及其影响因素,讨论了固井作业中发生地下流体窜槽的原因和危害.分析结果表明:油井水泥浆体固有的体积收缩是造成窜槽事故的根本原因.要从根本上解决固井后的窜槽问题和提高井下水泥环二界面胶结质量,必须首先解决水泥浆的体积收缩问题.     

胜利油田水平井完井技术现状及发展趋势

近年来胜利油田的水平井完井技术有了较大的发展,已由过去单一的固井射孔完井技术逐步发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合工艺技术,具有完善程度高、完井成本低、防止油层二次污染、提高油井产能及油层采收率的优点。同时,对短半径侧钻水平井、分支水平井、大位移水平井等特殊水平井完井技术进行了深入地研究和大胆地尝试,并获得了成功。阐述了目前水平井完井技术的不足,指出了今后胜利油田水平井完井技术将向保护油气层、优化水平井井段及射孔长度,优化防砂方式及防砂工艺等方向发展。     

水平井钻、完井保护措施研究

近年来由于部署目标储量品位在不断降低,直井开发经济效益较差,必须采用水平井、复杂结构井等新技术才能开发动用这类储量,而在水平井钻井、完井施工中,钻井液和完井液的长时间的侵泡会直接造成水平井的储层损害从而影响油井试油及生产效果。因此降低油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节。本文对钻井完井过程中油气层损害原因以及相应的油气层保护技术特点进行了简单的总结。     

多分支井固井完井技术研究进展

由于分支井固井完井须考虑油井整个生产期分支点处的力学完整性与液压密封性,且分支井眼具有使射孔组合、压裂管柱重复进入作业的能力,因此分支井固井与完井工艺较为复杂。分支井固井完井技术所取得的进展：国外Baker Hughes、Sperry-Sun等公司都相继开发了具有自主知识产权的完井系统;我国具有自主知识产权的完井系统主要有DF-1多分支井完井系统、尾管悬挂器定向回接系统、预开窗分支井完井装置、膨胀管定位多分支井系统;在固井中水泥浆体系选择胶乳、纤维、弹性粒子作为增加水泥石柔韧性能的材料;窗口密封上采用密封液辅助水泥加固密封。目前的不足在于：现有完井系统应用的局限性与可靠性且国内没有成型的分支井智能固 井完井系统;国内针对分支井窗口密封的固井水泥浆、密封液、预制成型工具处于室内研究阶段尚未大范围推广应用。今后分支井固井完井的发展方向主要集中于智能固井完井、预制成型完井系统、柔性水泥浆的研究。     

水力深穿透射孔井产能计算方法及开发效果分析

水力深穿透射孔技术的成孔结构、渗流条件与多分支水平井比较接近,因此可以通过多分支水平井产能公式来研究水力深穿透射孔井的产能.从多分支水平井产能公式导出了水力深穿透射孔井的产能公式和表皮系数公式,射孔孔径、孔深、孔数、表皮系数对水力深穿透射孔井产能的影响分析结果表明,增加水力深穿透射孔的孔深和增大孔密,可提高水力深透射孔井的产能,且水力深穿透射孔技术能穿透近井污染带,有效连通地层和井筒,提高产能;水力深穿透射孔技术在薄油层的效果好于厚油层,它更适合对薄油层进行改造和作业.     

致密砂岩油藏水淹层测井识别方法及影响因素研究

针对准噶尔盆地二叠系致密砂岩油藏测井响应特征复杂多变,水淹层难以识别等难题,运用测井原理和方法建立水淹层的测井解释模型,提取含油饱和度、地层流动指数等水淹特征参数,并建立一套致密砂岩裂缝性油藏水淹层定量表征技术,能准确识别水淹层的测井响应特征。现场应用结果表明:该技术在实际油井应用中效果较好,方案实施后油井含水率由98%急剧下降至40%,日产油由0.5 t/d增至5.2 t/d,产能提高了近10倍,开发效果明显。研究成果为准噶尔盆地水淹层有效识别以及定量提供了技术支撑,为同类油藏水淹层识别及有效开发提供了参考。     

巴东油田不同结构油井的产能预测

巴东油田K层为高孔低渗型的灰岩层，在开发方案的编制过程中，需要对该油田的直井、水平井和定向斜井(井限斜穿油层)进行产能预测。文中利用等效直井方法计算得出了这3种不同结构油井的产液指数随含水的变化规律，具体分析了水平段长度、泄油半径和井斜角大小对产能的影响，并对3种不同结构井的产能进行了比较。     

透镜状薄层底水油藏水平井开采技术研究——以陆梁油田为例

陆梁油田陆9井区呼图壁河组油藏为特殊的低幅度薄层边底水油藏.未动用储量,大多分布在透镜状薄层带边底水的小砂体中,油层平均厚度小于3 m,油水关系复杂,直井开采难度大,效益差.通过精细解剖含油单砂体、细分流动单元、准确识别纯油层和低阻油水同层等,开展了水平井开采先导试验,进行了精确的井眼轨迹控制、水平段合理长度、布井方式与注采井距等研究,初步形成了一套适合这类油藏的水平井开采技术,对油层跨度800m范围内不同油水关系、不同地质特征的未动用储量,整体优化部署水平井104口,建产能40×104t,储量动用程度由51.8%提高到82.6%.     

SLXL-2小型录井仪在开发井中应用实效

通过几十口实录井资料的分析,该文重点阐述了应用SLXL-2小型录井仪录井与“徒手录井”的比较优势。以解决“徒手录井”难以适应钻井新技术发展要求的问题。结合实例详细阐述了该仪器在快速准确发现油气层;提高水平井目的层卡准精度;确定完钻井深;指导钻井和保护油气层方面发挥了较好的作用。实践表明这种仪器在开发井中具有广泛的推广应用价值。     

高产气藏水平井钻井井喷潜力分析

随着水平井在高产天然气藏开发中的应用增加，钻井过程中防止井喷变得非常重要。对高产气藏水平井钻井过程中发生井喷的潜在可能性进行了分析研究，认为井底压力大于地层压力情况下的气侵是诱发井喷的重要因素，这为将来推广应用水平井钻井技术开发高产气藏提供了有关井控方面的理论依据。     

气藏多分支水平井产能的计算方法

基于文献3中所介绍的数学分析方法(保角变换、镜像反映、等值渗流阻力和叠加原理),以及水平井拟三维的求解思想,提出了气藏多分支不完善水平气井产能的通用计算公式.利用取代比这一概念,提出了一种利用气藏直井产能评价结果进行多分支水平气井产能评价和计算的方法.其结果可对气藏多分支水平气井的产能和影响气井产能的因素进行研究.该计算方法还可用于气田多分支水平气井开发的早期评价.运用本文所提出的方法,对海洋某气田水平气井产量进行了计算,与文献中计算方法结果相比,本文的计算值更加符合气田生产实际.     

海域天然气水合物开采增产理论与技术体系展望

从量级尺度大幅度提高产能是实现天然气水合物（以下简称水合物）产业化开采的关键，而水合物开采能否产业化又取决于原地可采储量能否支撑产业化开采所需要的基本开采周期，以及开采产能能否达到当前产业化开采的标准。为了给水合物开发技术研究提供参考，从海域水合物增产理论与技术学科体系建设的角度，结合国内外水合物实验模拟和数值模拟研究成果，分析了潜在的水合物增产技术，提出了水合物开采增产的基本原理、评价方法及目前存在的技术瓶颈。研究结果表明：①复杂结构井、多井井网、新型开采方法、储层改造是实现天然气水合物增产的主要途径，其增产机理可归纳为扩大泄流面积、提高分解效率、改善渗流条件等三个方面；②复杂结构井和井网是提高水合物产能的根本，基于复杂结构井和井网系统辅助加热或进行储层改造，能从量级尺度提高水合物的产能；③制样技术、储层监测技术和力学场耦合技术是目前水合物增产基础研究的主要技术瓶颈，建议“十四五”期间国家水合物应用基础研究的重点应关注上述技术瓶颈。结论认为，以水平井或多分支井为代表的复杂结构井、以多井簇群井开采为代表的井网开采模式、以降压辅助热激发为主的开采新方法、以水力造缝为代表的储层改造技术的联合应用等，是实现水合物产能量级提升的关键。     

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由于分支井之间干扰的存在，故相互间的夹角是影响多分支井产能的主要因素。文章以水电相似原理为基础，针对对称式多分支井、任意夹角的双分支井和鱼骨状井进行了一系列电模拟实验，利用相似系数将实验结果转换为相对应的多分支井的实际产能；评价了对称分支井的产能公式，重点研究了分支角度对分支井产能的影响，发现在分支长度都相等的情况下对称分支井在分支数超过4个（分支角度小于45°）后，产量增加幅度明显变缓；对于双分支井和四分支的鱼骨状井而言，也存在同样的规律。实验结果对优化分支井的结构和建立分支井的半解析产能模型提供了依据。