牛圈湖油田复杂井固井技术研究与应用

牛圈湖油田受先期注水影响,储层压力不断升高,钻井和固井过程中,出水、压井、井漏三者矛盾日益突出,固井难度不断加大。井漏导致固井水泥返高达不到设计返高;出水导致固井水泥浆在候凝过程中,地下流体侵入环空造成层间窜通,影响固井质量。通过调研,结合现场实际情况分析,将固井工艺与水泥浆工艺技术有机结合运用于固井施工当中,有效解决了牛圈湖油田目前所存在的固井难题。     

在旋流扶正器作用下环空液体流动规律的实验研究

在油气井固井注水泥顶替技术中，传统的一维轴向流顶替方式不能有效替净环空被顶替液；而使用旋流扶正器不仅提高套管居中度，还能使环空流体改变流速剖面而做螺旋运动，这使轴向驱替的同时增加一周向剪切驱动力，从而有利于将环空窄间隙滞留泥浆和井壁附着虚泥饼驱替干净，提高固井质量。文章对旋流扶正器本身结构、流体性能、施工排量与旋流流场及旋流衰减之间的关系进行了较为全面的研究，对合理使用旋流扶正器具有重要的参考价值。     

大庆地区多压力层系长封井固井配套技术研究

多压力层系的存在给提高固井质量带来了越来越多的难题,如果固井质量得不到保证,各开采层位之间就不能得到有效的封隔,造成固井失败。一旦在固井施工中发生井漏或候凝过程中发生油气层窜槽,对于油气产层的损害往往是非常严重的,甚至是致命的。为了解决多压力层系下的固井技术难题,我们在大庆油田及其外围针对不同区块、不同压力条件下,对多压力层系固井的问题开展了一系列研究工作,并取得一定的进展。针对多压力层系影响长封井固井质量的因素,进行了理论分析,并进行了现场试验,探索形成一套适用于大庆油田多压力层系长封井固井的配套技术,制订了提高多压力层系固井质量的技术措施,以确保多压力层系长封井固井质量和勘探效果,为大庆深井完井提供保证。现场施工取得较好的效果,固井成功率100%,固井质量合格率100%,提高了多压力层系长封固井质量,达到了预期指标。     

管外封隔器在涩北气田钻井中应用的可行性研究

环空气窜是几乎所有天然气井固井都存在的一个潜在问题。涩北气田是第四系中浅层气田,地层成岩性差,泥岩水化分散能力强,储层易分散,具有较强的压力敏感性和水敏特性;含气井段长,气水层间互,气层薄,层数多;地层岩石抗压强度低,致使水泥环第二界面的胶结强度极低,二界面质量难以提高,容易发生气窜、水窜和层间窜槽现象。为此,如何提高环形空间的密封性,提高固井质量,保证气井井筒完整性,成为了亟待解决的问题。针对该气田特殊的地质特点,分析了影响固井质量的因素,研究了固井工艺、防窜水泥浆体系和工艺措施应用的局限性,选择了管外封隔器来解决环空窜槽问题。分析结果表明,管外封隔器不但可以有效防止管外窜槽,而且可以提高固井质量和优化井身结构,保证气井安全和延长使用寿命。管外封隔器在涩北气田钻井中应用于防气窜和提高固井质量是切实可行的,具有很好的应用价值。     

S113井盐层固井技术

针对塔河油田超深井、巨厚盐层且埋藏深，盐层上下漏失层并存等复杂地质条件，尾管使用复合套管柱，采用抗盐抗高温低密度水泥浆固井技术，在S113井成功应用，提高了塔河油田深井盐层固井质量，成功解决了塔河油田盐层超深井固井难题。对油井水泥外加剂、外掺料的科学筛选，采用G级水泥，渌珠、微硅（S113和S107井）或特殊水泥体系，增强水泥石塑性和抗腐蚀流体能力。应用颗粒级配原理，优化水泥和外掺料的颗粒直径分布（DPS），选用粘滞性低的外加剂体系，辅以纤维为主的防窜剂，得到高强度、韧性好，浆体综合性能好的高性能（RPC）低密度固井水泥浆。该技术的水泥浆具有干物体积堆积分数高（≥0．7）、孔隙度低（约40％）、渗透率低、收缩小、强度发展快、强度高、层间封隔能力强、耐久性强等优点。     

树脂螺旋减阻扶正器在大位移井固井中的应用

在大位移井固井作业中,由于在增斜、稳斜和降斜井段井眼不规则,方位角变化及狗腿度较大,套管的安全下入风险大;又由于套管的自重在套管和井眼之间形成了偏心环空,水泥浆驱顶效率低,易形成窜槽,从而严重影响水泥环固井质量。通过对比目前几种常见刚性扶正器的性能参数及理论计算模拟,并结合现场实际应用,在大位移井中优选了树脂螺旋减阻扶正器,较好地解决了套管安全下入、套管居中对固井质量影响的问题,对今后大位移井固井有较好的借鉴意义。     

川渝区块页岩气井固井质量评价方法应用现状

页岩气固井不同于页岩油或者常规地层固井,水泥环外气体压力容易使页岩气气体窜入水泥浆,在固化后的水泥环中形成一条完整的气窜通道。而室内评价页岩气固井质量研究难以模拟地层高压气层环境,因此需要结合现场的实际固井质量评价手段。主要介绍目前川渝区块页岩气井固井质量评价方法应用现状,并提出固井质量综合评价方法,旨在为现场页岩气固井质量评价提供一定参考作用。     

保障水平井固井质量综合技术初探

水平井的特殊性使其在固井工程环节存在套管下入困难、套管居中程度低、易发生窜槽、水泥胶结质量差等共性问题。固井质量直接影响水泥环完整程度和油气井密封性能，在当前普遍强调保障油气井全生命周期工程质量的环境下，如何确保水平井固井质量变得越发紧迫。针对水平井固井主要技术难点，提出针对性技术手段，综合运用漂浮下套管工艺、冲洗隔离一体化高效前置液技术、零游离液微膨胀水泥浆技术、无固相顶替液技术进行了现场固井实践，取得了较好效果。     

煤层气井固井质量测井深度校正方法探讨

固井质量检测是煤层气开发中必不可少的重要环节,而作为检测固井质量主要手段的测井施工,包含2个重要任务:①利用声波对套管间水泥环肢结程度进行评价,检测固井质量;②利用自然伽马对目的层位置进行深度校正,从而为后续射孔工序提供准确数据.分析了裸眼测井和套管测井之间产生深度误差的原因,介绍了2次测井的深度校正方法,探讨了深度校正后的深度误差对射孔位置的影响.     

深层固井气窜影响因素分析

环空气窜可以说是气层固井中经常面临到的技术性难题,在国内外的技术服务类公司并未找寻到一条有效的解决途径。它的危害主要包括:①水泥环整体结构被破坏,胶结质量受到影响;②分隔层间窜流,对于油气层测试评价,及后期采收率都有着一定的影响;③污染油气层,对后期的采油造成影响;为了研究这个问题,进行了影响因素的分析。     

油气井固井注水泥顶替的理论模型及应用分析

固井在油气井建设过程中起到承上启下的作用,固井质量的好坏不仅对后续的施工作业造成影响,还影响油气井使用寿命,必须予以重视。固井过程中注水泥的顶替效率是影响固井质量的重要环节,为此,对水泥浆流变性能及影响因素进行了研究,探讨了偏心顶替理论模型及流体的流动特征,提出了应用高抗窜水泥浆体系、加重隔离液等技术措施来提升钻井液驱替效果,达到提升固井质量的目的。     

SBT技术在工程找窜中的应用

扇区水泥胶结测井(SBT)不仅具有标准的声幅和全波列变密度显示,还可以对套管外水泥环进行分区评价,更加直观清晰反映水泥环的分布情况。通过与CBL/VDL资料的对比,显示SBT资料在评价管外窜槽方面效果明显,是检测固井质量和管外窜槽的有效测井方法。     

坪北复杂井固井

坪北地区经过多年勘探开发，在近期钻探过程中，经常发生溢流甚至井涌等问题，部分井出水量大，地层孔隙压力高且卸压缓慢。固井时采用两凝两密度水泥浆，大排量连续施工，加大水泥量，并结合环空加压等技术措施，保证了坪北复杂井的固井质量。     

塑性胶乳型水泥浆在长庆气油的应用

在天然气开采及钻井工程中，气窜是固井的一大难题。塑性胶乳性水泥浆体系可有效防止地层流体(油、气，水)侵入水泥浆，提高固井质量。主要介绍塑性胶乳性水泥浆的特点及在长庆气油的应用情况。     

利用环空压力测试数据评价高温高压气井固井水泥环的密封完整性

目前,高温高压气井在生产期间环空异常带压现象频发,气井环空异常带压表明井内出现窜漏,其完整性受到削弱,将影响气井安全生产。气井环空异常带压的根本原因是井屏障部件受损。通过对异常环空压力进行现场诊断测试,根据测试数据评估各个环空的窜漏程度,为环空异常带压潜在风险控制措施的制定提供指导。首先,分析了气井环空带压的5种模式,并基于气液多相流和达西渗流理论,建立了水泥返至井口和未返至井口2种环空介质条件下气体渗流数学模型。结合实例井不同环空压力诊断测试数据,评估了固井水泥环的密封完整性。该方法可通过反向拟合现场实测压力数据,预测各环空压力的变化趋势,并评估固井水泥环的整体泄漏程度,可用于指导固井工程设计及现场作业。     

水泥浆失重对高压油气井固井质量的影响分析及工艺对策

高压油气井由于存在高压地层,在整个钻井工程中都引起了高度重视。有些高压油气井可能还存在低压易漏层。在固井候凝过程中,水泥浆会产生失重,进而降低了井筒内的液柱压力,如果液柱压力低于失重井段的地层压力,地层流体将会向环空侵入,造成窜槽,甚至会引发井控事故;如果液柱压力高于地层(破裂)压力将引起地层漏失,进而污染油气层,造成水泥浆低返。因此,处理好固井过程中井筒内动态压力和地层压力的关系以及制定相关的应急措施是高压油气井固井成败的关键。分析了水泥浆失重对高压油气井固井质量的影响因素,提出了高压油气井油气水侵的预防措施和固井中相关风险的应急措施和机制。     

早强剂水泥浆体系的改进与推广应用

固井工程是钻井完井工程中最后一道工序,其质量好坏直接关系到油气井寿命长短及产能高低,保证并提高固井质量对于油田勘探开发具有非常重要和深远的意义。而随着油田勘探开发进入中、后期,部分油区由于长期且数量巨大的注水及采液,改变了地层的原始压力,区块异常高压和多压力层系大面积出现,如孤东、孤岛、油区,固井后水泥环胶结强度衰减引发地层高压流体外窜问题十分突出,严重影响了固井质量。从改善水泥浆体系入手,进行了大量室内模拟试验,调配出了科学合理的复合型早强剂水泥浆体系,经室内试验和现场应用证明,该研究取得了预期的目标,提高了此类井的固井质量,为今后油田的勘探开发提供了可靠的技术保障。     

基于压力平衡条件下“戴帽”固井注水泥技术探讨

在地热井漏失地层进行“戴帽”固井注水泥难度大,往往因挤入的水泥浆偏离设计位置而导致固井失败。本文提出了漏失层“戴帽”固井的技术思路,即利用井内液柱压力与地层裂隙压力保持平衡以有效控制固井水泥浆柱移动位置,通过控制挤注排量以防止水泥浆被稀释。在具体实施中,可以采用开放固井和封闭固井两种方式。前者在注替浆过程中,井筒与外界大气、上下井筒之间始终相通。当上下套管级差较大时,水泥浆柱在平衡过程中下移距离较长,位置不易控制,且易稀释,但是所需工具简单,适合应用于上下套管级差较小的条件,尤其是在同级套管内。对于后者而言,需采用特殊密封工具封闭下部套管,在注替浆过程中,上下井筒始终是不通的。可以避免水泥浆柱下移距离长、位置不易控制、易稀释等缺点,适合各种套管级配条件下固井注水泥作业,在套管级差较大时更显其精确封固优势。     

浅层气井防窜固井技术研究与及应用

XSG油田浅层气储量丰富,以开采H34气层为主。由于埋藏浅、温度低、封固段短,气体易进入环空,形成窜流通道,固井质量难以保证。开发了低温下过渡时间短、早期强度高的防窜水泥浆,研制了可提高界面胶结质量的多效前置液,有效解决了浅层气井固井易发生窜流、质量差等问题。现场应用6口,固井合格率100%,固井优质率达到83%。     

HY-1井大间隙井眼固井工艺技术

HY-1井二开钻遇地层不符合钻井设计要求,甲方决定在311.1mm井眼内下入177.8mm套管固井,提前完井。该井身结构属于非常规井身结构,环空间隙大,顶替效率低,套管居中度差,地层压力系数低,安全压力窗口小,固井施工作业难度大。根据固井施工的突出特点,从大间隙井眼固井、低压易漏井固井和防止水泥浆污染的技术措施这3个方面出发,总结分析了固井施工的难点以及采取的固井工艺技术措施,应用低密度防气窜双凝水泥浆体系、防止水泥浆污染、平衡压力固井、紊流-塞流变排量复合顶替技术等。该井固井施工顺利,固井质量合格,对非常规井身结构下的大间隙井眼固井施工具有一定的借鉴意义。