漂珠水泥浆在下二门油田固井中的应用

下二门油田具有产层裂缝发育、地层孔隙喉度大，地层破裂压力低，漏失层多等特性，加之水泥封固段又特别长，对固井质量提出了很高的要求。针对下二门油田固井的特点和难点，采用漂珠低密度水泥浆进行长封固段固井施工，现场实践证明，漂珠水泥浆各项性能均能满足油层固井的需要，有效地解决了下二门油田易漏地层长封固段固井难题。     

漂珠水泥浆在下二门油田固井中的应用

下二门油田具有产层裂缝发育、地层孔隙喉度大,地层破裂压力低,漏失层多等特性,加之水泥封固段又特别长,对固井质量提出了很高的要求。针对下二门油田固井的特点和难点,采用漂珠低密度水泥浆进行长封固段固井施工,现场实践证明,漂珠水泥浆各项性能均能满足油层固井的需要,有效地解决了下二门油田易漏地层长封固段固井难题。     

安棚注采碱井固井技术

安棚碱矿溶洞、裂缝发育,由于近几年大规模注水采卤开发,造成施工井地层易涌、易漏;特殊要求的采卤工艺,使固井封固段长,施工压力高,施工难度大;天然碱层溶解易污染水泥浆,再加上安棚地区高达3.6℃/100 m地温梯度,使水泥浆体系性能要求更苛刻。针对上述难题,开展了注水泥前置液和泵入排量的合理设计、两凝低密度抗碱污染能力强水泥浆体系的优选研究,在工艺简单、施工方便的前提下有效地解决了安棚注采碱井固井技术难题,取得了显著的施工效果。     

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根据漂珠的组分及漂珠低密度水泥浆的性能特点，提出了漂珠水泥浆密度设计要求，减轻剂加量计算，适合漂珠低密度的水泥浆配方以及固井施工注意事项。在低压漏失层固井中还应加强以下工作：①确定合理的水泥浆密度，建立一套漂珠的不同加量、不同水灰比下的漂珠低密度水泥浆在不同液柱压力下的密度变化曲线，为确定低密度水泥浆密度提供可靠依据，特别是对密度很敏感的漏失层固井。②制定低密度水泥固井质量标准，低密度水泥的强度一般低于纯水泥、结构不如纯水泥致密、强度发挥不如纯水泥快。对低密度水泥固井应以保证水泥石的最低封隔质量为依据确定合理的低密度水泥固井质量标准。     

安棚注采碱井固井技术

安棚碱矿溶洞、裂缝发育，由于近几年大规模注水采卤开发，造成施工井地层易涌、易漏;特殊要求的采卤工艺，使固井封固段长，施工压力高，施工难度大；天然碱层溶解易污染水泥浆，再加上安棚地区高迭3.6℃/100m地温梯度，使水泥浆体系性能要求更苛刻。针对上述难题。开展了注水泥前置液和泵入排量的合理设计、两痰饭密度抗碱污染能力强水泥浆体系的优选研究，在工艺简单、施工方便的前提下有效地解决了安棚注采碱井固井技术难题，取得了显著的施工效果。     

大张坨地下储气库注采井固井实践

大张坨储气库是我国的第1个地下储气库,用于调整京津两地的用气量。在储气库区块上的库8井是1口定向井,固井有以下难点:1.地层破裂压力低,易发生漏失;2.地层压力系数低,产层易伤害;3.水泥封固段长,地温梯度高达3.4℃/100 m,且使得上部水泥浆凝固时间长,影响水泥浆胶结质量。针对以上情况,采取了以下措施:1.采用屏蔽暂堵技术,提高地层承压能力;2.采用双级注水泥工艺,一级固井用常规水泥浆密度,二级固井采用低密度水泥浆,主要是漂珠和微硅共同配制的水泥浆体系;3.控制水泥浆失水量和自由水;4.增加套管扶正器用量,保证套管有较高的居中度,提高顶替效率。通过采取以上措施,经SBT测井表明一级固井质量优质,二级固井质量合格。     

一次上返固井技术在天然气井中的应用

一次上返固井技术是解决天然气井长裸眼段固井的一项技术，优点在于缩短了钻井周期，降低钻井成本，消除了因使用分级箍而造成套管串承压能力降低等问题，气层段固井质量也得到了有效保证。一次上返固井技术主要难点是固井现场施工注灰量大，水泥浆性能要求高，固井过程中易发生泵压过大、蹩泵，留水泥塞等复杂情况。通过地质分析和现场调研，进行了大量试验，在搞清地层岩性及地层压力的情况下，成功研制出了GSJ低失水、稳定性好的漂珠低密度水泥浆体系和目的层使用的GSJ防气侵水泥浆体系及相配套的现场施工固井工艺技术，在大牛地气田成功应用于11口井的现场施工，目的层段固井质量优质率达100%，低密度段封固质量达到设计要求。由此在大牛地气田形成了一次上返固井相配套的井口压力控制及防漏控制工艺技术，获得了大牛地气田最低地层漏失压力、气层压力数据资料，为大牛地气田全面推广一次上返固井提供了技术支撑。     

微硅漂珠复合低密度水泥体系的探讨

低密度水泥是解决低压易漏井固井水泥浆漏失的主要途径。研究了微硅漂珠复合低密度水泥体系,分析了该水泥体系的作用机理,并对微硅漂珠复合低密度水泥体系的水灰比与密度的关系、水泥浆配方、流变性、沉降稳定性等性能进行了评价。结果表明,微硅漂珠复合低密度水泥浆体系强度高、滤失量低、自由水含量低及稳定性能好,水泥浆密度为1.30—1.33 g/cm~3。微硅漂珠复合低密度水泥体系克服了漂珠低密度水泥和微硅低密度水泥的缺点,满足了定向井和水平井施工作业对水泥浆的要求。     

河50丛式井组加密调整井固井技术

河50丛式井组原有42口定向斜井,为挖掘剩余原油潜力,重新布加密调整井35口。针对现实存在的难题,为保证固井质量,选择了增强低密度泡沫水泥浆体系、漂珠微硅低密度水泥浆体系、低失水微膨胀增韧水泥浆体系、滤饼固化成凝饼技术和全橡胶式管外封隔器。目前已在河50断块施工30口井,上部全部采用低密度水泥浆体系,油层全部采用低失水微膨胀增韧水泥浆体系,水泥返至井口,水泥浆封固段2065~3125m,实现了全井封固,没有发生漏失现象。变密度测井显示,固井合格率100%,优质率79%,相比于相邻区块调整井,固井质量优质率提高12%。     

低密高强水泥浆在陕242井的应用

在低压易漏地层钻井完井，一个普遍的问题就是容易压漏低压地层，因此低压易漏地层固井要求降低水泥浆密度，介绍了一种新研制出的能用于封固目的的层的低密高强水泥浆体系，该水泥浆体系引入了一种外掺料（PZW），使漂珠低密度水泥浆具有极好的悬浮稳定性和密性，水泥浆的抗压强度和失水量等性能均满足封固目的层对水泥浆性能的要求。性能评价结果表明，该水泥浆体系密低（1．2－1．6g/cm^3），强度高（24h抗压强度大于14MPa），失水量容易控制，体系稳定，介绍了低密高强水泥浆体系在长庆石油田陕242井欠平衡钻井中的固井作用，测井结果为合格，不合格段约10多米，其余井段声幅都很低，固井质量优。     

超低密度水泥用早强稳定剂GQD的研究与应用

长庆油田属低压,低渗透油藏,用常规密度水泥浆固井会压漏地层,导致注水泥失败,针对低压易漏地层固存在的问题,体系稳定性差;漂珠与水泥的相容性较差,而且密度越小,相容性越差,同时导致水泥石的抗压强度迅速减小。研制出了漂珠超低密度水泥浆用早强稳定剂GQD,CQD主要由促凝材料WJ（高介碱金属）、提粘增稠材料AS（碱土金属的硫酸盐）、有机分散剂FP和催化材料SK（胺类有机物）组成,介绍了GQD的作用机理,对GQD在漂珠水泥,粉煤灰水泥及纯水泥体系中的作用进行了室内试验。结果表明,GQD不仅解决了漂珠水泥体系易上浮分层,稳定性差的问题,还提高了水泥石的低温早期抗压强度,在400多口井中推广应用,固井质量合格率为100%,优质率大于80%,较好地解决了低压易漏地层长封固段的水泥低返和固井质量问题。     

安棚碱井固井技术

安棚区块碱井固井水泥浆胶结不好,水泥浆易漏失造成固井质量较差、水泥返高不够等问题。通过对固井技术研究、室内实验和现场施工应用,优选出了适用碱井固井的水泥浆体系和固井工艺,较好地解决了碱井井径不规则、碱对水泥浆污染、碱井水泥浆返高不够等问题,有效地提高了碱井固井质量,延长了碱井开采寿命。     

高强超低密度水泥浆体系研究

国内外利用颗粒级配和紧密堆积理论研究开发了1．20～1．65g／cm^3的低密度水泥浆体系,解决了固井中的技术难题,取得了比较满意的效果。随着勘探开发复杂古潜山油藏、海相碳酸岩盐裂缝油藏,保护油层、保护套管的需要,对水泥浆提出了更高的要求。特别是超深井、高温度、长封固、平衡压力固井施工,要求水泥浆超低密度、高强度、体积不收缩。目前,国内外还没有水泥浆密度低于1．10g／cm^3的超低密度体系的应用报道 。通过采用美国3M公司的高强低密度人造空心微珠,进行了超低密度水泥浆体系的试验,在水泥浆密度达到1．04～1.10g／cm^3时,依然具有较高的强度和较好的水泥浆性能,可以应用到超深井、超长封固的固井施工中.     

克深243井盐膏层大尺寸套管固井技术

克深243井是部署在新疆拜城县的一口评价井,三开钻进至库姆格列木群盐岩段中途完钻,井深5532 m,井底静止温度127.6℃,钻井液密度2.43 g/cm3,地层压力为132 MPa,下入φ273.05 mm+φ293.45 mm复合大尺寸套管进行双级固井。固井存在地层承压能力低井段易漏、盐膏层蠕变、水泥浆压稳防窜性能要求高、长封固段顶部强度发展缓慢等难题,通过选用微锰与GM-1加重剂共同干混保证水泥浆密度,选用2种防窜剂提高水泥浆防窜性能,将高温降失水剂和低温降失水剂复配使用,降低缓凝剂的加量,避免大温差下顶部水泥浆出现超缓凝,加以配套的固井工艺措施,该井段固井施工顺利,固井质量合格。      

长庆油田苏平1井固井技术研究与应用

苏平l井完井方式运用了技术套管一次上返、悬挂尾管和筛管技术。该井技术套管段井眼大、裸眼段长，加上大斜度、小间隙的尾管段．对水泥浆体系的性能要求较高。总结分析了长庆天然气水平井苏平l井的固井技术问题，介绍了苏平l井的井身结构与地层性质。通过研究．确定采用低失水GSJ水泥浆体系。该体系成功地应用在三次工程建井过程中，解决了长裸眼、大灰量、大斜度、尾管小间隙等固井技术问题。固井质量达到工程要求。     

垦东油田固井水泥浆技术

胜利垦东油田地层压力系数低,一般为0.9～1.0,600～700 m井段间还有浅气层,要求水泥浆返至地面,固井面临着封固段长、水泥用量大、易漏失憋泵、地温梯度低、水泥石强度发展慢、施工压力高、油气水易侵入造成窜槽等难题.该区块2003年固井30口(其中5口井经补救合格),合格率为93.3%,优质率为60%,固井质量严重威胁着油田的合理开采和产能建设.经室内实验研究和分析对比,优选出了水泥浆配方,并采取了相应的技术措施.现场应用表明,优选出的水泥添加剂相容性好,配伍性强,浆体性能优良,能防止对油层的污染,延长油井寿命;水泥石的渗透率低、强度高、韧性强,大大提高了固井优质率,现场固井20口,合格率达100%,优质率为80%.     

窄密度窗口正注反挤低密度水泥浆固井技术

针对西南油气田分公司蓥北1井φ273.05 mm套管固井存在漏层多、分布广,油气显示活跃,低温低密度水泥浆强度低及发展慢等固井难题。开发出了密度为1.23 g/cm3的高强度韧性防窜低密度水泥浆体系,该体系稠化时间可调,静胶凝强度发展快,62℃下440 min即起强度、24 h强度高达14.5 MPa,弹性模量为5.8 GPa。通过采用低密度高强度韧性防窜水泥浆、抗污染冲洗隔离液技术、软件模拟、优化浆柱结构、结合低密度与常规密度正注和反挤等配套技术,确保了蓥北1井φ273.05 mm套管固井施工安全,固井质量合格率为85%、优质率为65%。为西南油气田窄密度窗口固井提供了技术参考。     

窄密度窗口正注反挤低密度水泥浆固井技术

针对西南油气田分公司蓥北1井φ273.05 mm套管固井存在漏层多、分布广,油气显示活跃,低温低密度水泥浆强度低及发展慢等固井难题。开发出了密度为1.23 g/cm3的高强度韧性防窜低密度水泥浆体系,该体系稠化时间可调,静胶凝强度发展快,62℃下440 min即起强度、24 h强度高达14.5 MPa,弹性模量为5.8 GPa。通过采用低密度高强度韧性防窜水泥浆、抗污染冲洗隔离液技术、软件模拟、优化浆柱结构、结合低密度与常规密度正注和反挤等配套技术,确保了蓥北1井φ273.05 mm套管固井施工安全,固井质量合格率为85%、优质率为65%。为西南油气田窄密度窗口固井提供了技术参考。      

优快钻井技术在安棚高含碱油田的应用

安棚高含碱油田地质构造和油气藏类型复杂、岩石可钻性差以及高含碱地层对钻井液和水泥浆的影响严重,致使该地区钻井速度低、井下复杂情况多以及井身质量和固井质量差,为此开展了综合配套技术研究,形成了地层自然造斜规律应用、地层可钻性评价与钻头优选、钻井参数和水力参数优选、抗碱钻井液体系研究及抗碱固井技术研究等5项配套技术。经现场应用表明,综合配套技术可提高机械钻速70.98%,缩短建井周期65.21%,井下复杂及事故时效减少78.80%,固井质量合格率提高124.47%,取得了较好的经济效益。     

防气窜泡沫水泥浆的研究与应用

长庆气田属低压低渗透气田．气层多．含气井段长，压力梯度不等，固井时易发生气侵窜槽．造成水泥石界面胶结不良。针对长庆气田的特点，研究出了防气窜泡沫水泥浆，外加剂由氮气发气剂GFQ-1和GFQ-2、稳泡剂GWP和缓凝剂GH-2组成，GFQ-1和GFQ-2与GWP之问的最佳比例为4g：5mL；8mL。现场试验表明，GFQ-1与GFQ-2的反应平稳，气体量易控制；泡沫封闭稳定，渗透率低，泡沫细小、均匀．不易破裂．在浆体中均匀分布；浆体稳定性和流动性好．游离液为零；水泥石抗压强度高。水泥浆密度低；水泥浆具有可膨胀性和可压缩性．直角稠化，水泥石胶结强度高，可有效防止油气水窜．防气窜泡沫水泥浆配方简单．施工方便，成本低。气层井段优质率为87％，合格率为100％。