地下储气库多井眼重入封井技术研究及应用

老井封堵改造是储气库建设的基础核心工作,多井眼老井主要特征为同一井筒内有多个井眼,封井工艺复杂度更高,亟需一种快速可靠的封井手段。通过系统分析多井眼老井封堵面临的相邻井眼干扰、井眼状况不明、轨迹预测不准、测深存在偏差等技术难点,提出了基于国产无源磁导向工具的救援井防碰、测距、轨迹控制、录井技术一体化解决方案。在冀东油田海上储气库2口不同井况多井眼老井进行了现场试验,均顺利完成重入封井目标。该技术方案为储气库多井眼封井提供了完备的解决思路,具备良好的推广应用价值。     

机械式MMR水泥承留器在储气库老井封堵中的应用

为保证储气库气密封的完整性,在国内油气藏型储气库建设中,将区块内的老井全部封堵。通过对老井井况和封堵工艺分析,制定合理可行的封堵措施,优选成熟的封堵工艺,应用先进的井下工具,确保了储气库老井封堵施工质量符合储气库老井封堵要求。在储气库老井封堵施工中,机械式MMR水泥承留器的成功应用进一步提高了老井封堵作业效率,并为老井封堵积累了丰富经验。     

文23储气库封堵井完整性保障技术

文23储气库属于枯竭砂岩气藏型储气库,建设前需要对无法再利用的老井进行封堵。为确保老井的封堵质量,保障储气库的完整性,引入挪威石油工业协会井筒完整性技术标准的井筒完整性设计理念,识别了文23储气库老井封堵前后的窜漏风险状况,设计了井屏障系统,研发了适用于高温气层的耐高温缓膨气密封封堵体系,制定了确保封堵老井井筒完整性的工艺,形成了以井屏障设计、施工和监控为基础的井筒完整性保障技术。文23储气库老井采用该技术进行封堵,现场施工成功率100％,老井封堵后的井筒完整性良好,经受住多轮次注采交变应力的长期作用。研究和现场应用结果表明,根据井筒完整性设计理念进行井筒完整性设计和施工,可以确保老井封堵后井筒长期的完整性,也可为类似储气库设计提供借鉴。      

连续油管带底封喷砂射孔环空分段压裂技术在塔里木和田河气田的应用

连续油管带底封喷砂射孔环空分段加砂压裂技术是集喷砂射孔、水力喷射压裂、环空加砂、连续油管拖动转层等技术于一体的新型增产措施,具有转层灵活、施工时效高、施工后井筒清洁等优点。在分析喷砂射孔、喷射压裂、定位和转层基本原理的基础上,介绍了连续油管带底封喷砂射孔环空分段加砂压裂技术的工艺特点和现场实施流程,并以一口试验井为例,介绍了该技术的工艺设计方法和现场实施情况。试验井用3 d时间完成了8段的加砂压裂,压裂后日产气35.5×104m3,增产效果显著。     

文23-6J救援井挤水泥技术

文23-6J救援井是华北油田引进英国科学钻井公司(SDI)磁性距离修正技术,对文23-6X井进行封堵的一口救援井,如果文23-6X井封堵成功,就能在文23气藏建一个有效库容7.93×108 m3、工作气量3.9×108 m3的储气库。文23-6X井是2005年的事故井,井内有近2 300 m落鱼,由于长期的浸泡井下情况复杂,虽然SDI的技术先进,到井深2 588 m后,因没有了落鱼,失去了磁性测量目标,仅在钻井过程中5次与文23-6X井相交汇,没有实现全部贯通,在交汇处分8次注73 m3水泥浆进行封堵。为确保文23-6x井的封堵效果,在救援井下套管固井后,第一次选用了定向定面复合射孔技术,应用超细水泥浆体系,对34#和29#砂层进行射孔挤水泥,经过负压37.84 MPa地层测试封堵效果良好,达到了储气库建设标准要求。     

长庆地下储气库老井封堵工艺探讨

利用油气藏改建地下储气库是全球已建成储气库中最常用、最简单的形式,该类储气库建设前需要解决的首要工程问题就是老井处理,国外储气库建设经验表明:一口老井不能妥善处理,就可能使得储气库完整性破坏,导致库址报废。长庆地下储气库属于半枯竭气藏改建地下储气库,针对地下储气库建设区老井数量多、服役时间长、井况复杂等基本现状,通过对库区老井钻完井基础资料和部分井检测评价资料总结分析,按照在储气层、盖层段、套管外水泥环和井筒内建立多道密封屏障的思路,提出了"底板-储层-盖层"多级封堵的老井处理工艺,并选取了榆林南储气库区典型老井开展现场封堵试验。施工过程采用逐级封堵、逐级试压的过程控制措施确保了各级屏障的有效性,现场分级试压和整体试压全部满足要求。实践证明该工艺能够满足长庆储气库老井处理的要求。     

储气库区废弃井封井工艺技术

板中北高点储气库位于天津市大港区板桥凝析油气田板中断块北部，板桥断层的上升盘。该储气库建设工程是陕京输气管道建设工程的重要组成部分，是为满足北京、天津两城市季节性调峰用气需要而修建的。库区内共有废弃井31口，对其封井的成功与否对今后地下储气库运营及其周边环境安全关系重大。针对库区内废弃井钻井完成时间早、井况条件复杂、射孔层位多，层间距离较短等特点，并根据储气库建设的总体要求，提出了储气库区废弃井“多级注水泥”封堵工艺方案，评价了相应的封堵材料，研究了现场施工工艺，并进行了现场应用。通过对已施工的15口井进行观察，目前没有1口井发现窜气现象，所有井均能满足储气库总体设计要求。     

主动磁测距技术在裸眼落鱼井中的重入试验

主动磁测距技术通过对井中套管、落鱼等施加一定的激励,使套管、落鱼等产生相应的磁场强度,探测目标井套管或落鱼的管柱与新钻井眼的距离及相对位置关系来实现井眼连通,在原油泄漏井、井喷失控井等救援方面有重要应用价值。文章介绍了国内自主研发的主动磁测距技术在储气库贯穿盖层及储气层的落鱼废弃井眼中的重入试验,拓展了磁测距技术的应用领域。针对废弃井眼井斜角度大,盖层上部有长段留置钻具的情况,设计新井眼轨迹为渐进探测段、试碰段、回填侧钻伴行段、重入段,并制定了基于主动磁测距技术的轨迹控制要求,对可能出现的复杂情况制定了配套技术措施。该技术在南堡1-29储气库12-198井中进行了现场试验,新钻井眼成功进入废弃井眼,验证了自主磁测距技术在裸眼落鱼井中重入导向的可靠性,其轨迹设计及探测方法、作业流程可为同类型井的应用提供技术借鉴。     

磁导向钻井技术在井眼重入中的应用

在储气库库址筛选评价中发现某些生产老井,由于卡钻、钻具落井等历史原因,存在弃置裸眼钻穿储气库盖层的现象,为了建库安全,需要对其裸眼进行有效封堵。但由于井下钻具与周边套管对测量工具存在严重的磁干扰影响,常规方法不能有效封堵裸眼。为此,通过救援井重入裸眼固井封堵的方式,利用国内自主研制的首套主动磁测距系统计算出两井眼的空间距离,搭配陀螺测斜仪校正救援井的方位,反演出两井眼的空间位置关系,引导救援井重入裸眼,完成冲探、封堵作业。结果表明：(1)救援井重入裸眼方案具有可行性和操作性,可通过无线随钻测量系统接近老井、磁测距定位逼近、轨迹伴行跟踪、连通重入裸眼4个阶段实现对救援井轨迹的精准控制;(2)通过轨道优化调整、岩屑识别及元素分析、钻具组合优选及钻井参数优化等多项技术手段,现场顺利实现裸眼重入;(3)国内首套主动磁测距系统可满足井眼重入轨迹的精度要求,磁导向钻井技术在储气库复杂弃置井眼的重入封堵领域得到了成功应用。     

水力喷砂射孔在油气田开发中的应用

喷砂射孔技术集射孔，解堵于一体，适合于处理复杂井况条件，通过现场试验和理论研究，形成了一套喷砂射孔现场方案的设计方法，可以根据不同的油气井井身结构，喷射层位，喷射工具，设计喷射过程的施工排量，喷射时间，预测施工过程的压力及喷射深度，优化施工时间。     

浅析连续油管底封喷砂射孔压裂新技术的应用——以重庆松藻矿区构造煤煤气层为例

煤层气储层具有低压、低渗、低饱和度的特点,需要压裂改造才能生产。连续油管底封喷砂射孔压裂技术是集喷砂射孔、水力喷射压裂、环空加砂、连续油管拖动转层等技术于一体的新型增产措施,该技术利用连续油管下接带封隔器的喷射工具,通过上提下放管柱实现封隔器的解封、坐封,采用连续油管喷砂射孔、套管加砂压裂。详细阐述了连续油管底封喷砂射孔压裂工艺技术特点,以及这一新技术在渝南松藻矿区高阶构造煤煤层气的首次应用情况。实践证明,连续油管底封喷砂射孔压裂工艺具有封隔可靠、转层灵活、施工时效高、施工后井筒清洁等优点;通过连续油管精确定位,实现了松藻矿区××井煤储层纵向上多个薄互层精细分层、规模化和差异化加砂压裂,经过260d排采,达到阶段高产1 600m3/d,累计产气12×10~4m~3,增产效果显著,为煤层气井组开发试验奠定了良好的基础。     

φ62mm侧钻小井眼水平井分段挤堵管柱研究

冀东油田部分井是在φ139.7 mm老井眼开窗侧钻后采用φ73 mm油管完井,水窜后需要采用挤堵剂分段封堵,为此研究了一套超小直径分段挤堵管柱及配套工具,解决了挤堵管柱在φ62 mm超小井眼内顺利下入,高压挤堵剂挤堵后顺利解封起出等关键技术问题。介绍了该工艺管柱及其配套工具的结构、工作原理和主要技术参数。冀东油田G104-5CP26井的现场试验表明,该管柱及其配套工具满足了φ62 mm小井眼侧钻水平井分段挤堵施工要求,安全可靠。     

连续油管底封拖动水力喷射环空加砂分段压裂技术在九区石炭系水平井的应用

新疆油田九区石炭系储层具有低孔、低渗、低压的特点,需要压裂改造才能生产。针对4.5寸固井完井水平井套管尺寸小,常规水平井分段压裂工具尺寸受限的现状,采用连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术进行储层改造。通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,经喷嘴节流将高压射孔液转化为高速射孔液对套管进行喷砂冲蚀,然后进行环空加砂压裂,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到一趟管柱实现多级压裂的目的、环空加砂实现较大规模改造,减少喷嘴过砂量延长喷嘴寿命,节约成本。从连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术原理入手,通过选择工具及压裂参数,到现场应用,总结施工经验,成功提高作业效率,为后续连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术的实施提供宝贵经验。     

大张坨储气库老井封井技术

为确保大张坨地下储气库的密封与安全，需对库区的30余口老井实施封井。对储气库老井封堵设计思路、封堵工艺方案优选、相关参数计算、超细水泥浆配制及现场应用情况进行了较全面的介绍，对今后进行特殊井的封堵设计与施工具有一定的参考价值。     

煤层气U形井水力喷砂压裂技术

为了解决煤层气U形井水力喷砂压裂时射孔砂难以由施工井上返、管柱易砂卡的难题,在对比分析水平井水力喷砂压裂工艺的基础上,根据U形井的井身结构特点,对水力喷砂压裂工具进行了改进,将扶正器的直流流道改为螺旋流道;组合式陶瓷喷嘴改为整体式合金喷嘴;对施工工艺进行了改进,射孔砂和返排液由U形井的直井返出;对工艺参数进行了优化,优选得到最佳喷嘴直径为6 mm,油管排量为2.0 m3/min。现场试验表明,采用改进后的工具和优化的工艺参数避免了管柱砂卡。试验井采用优化的工艺参数,顺利压裂4段,注入活性水1 932 m3,加砂90 m3,最高砂比达到23%。试验井排水降压3个月后产气,目前日产气稳定在500 m3左右,累计产气75 000 m3,增产效果良好。这表明,采用改进的水力喷射压裂工具、工艺及优化的工艺参数能够解决煤层气U形井的压裂难题,为后续煤层气U形井的压裂改造提供了一种技术手段。      

连续管喷砂射孔分段压裂工具的研究与应用

连续管水力喷砂射孔套管逐层压裂工艺技术能提高储层改造的准确度和有效率,对水平井分段压裂和直井多层压裂有极为广泛的应用前景。在分析连续管水力喷砂射孔套管压裂技术工艺原理和特点的基础上,对该技术配套工具的结构进行了介绍,包括连续管连接器、丢手接头、喷嘴、扶正器、机械式套管接箍定位器及喷射器。以苏东3-69C1井为例,介绍了连续管喷砂射孔压裂工具的现场应用情况。压裂结果表明,压裂后该井日产气量2.5万m3,喷嘴经受了80 min喷砂射孔的磨损,喷嘴直径平均扩大率约为6%,喷射器本体保持完好,未见明显冲蚀;连续管喷砂射孔套管分段压裂工艺满足苏里格气田的储层特征。     

扇面水力喷砂定向射孔压裂技术在煤层气井中的应用

煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,其力学特性具有杨氏模量较低,上下隔层应力差小,天然割理裂缝发育等特点。目前,煤层气井采用的射孔方式绝大多数为电缆射孔,压裂工艺采用大排量大规模活性水压裂,在压裂施工中不易控制裂缝形态,尤其是裂缝高度。为此,研发了扇面水力喷砂定向射孔压裂技术。该技术是集扇面定向射孔、压裂一体化技术。工艺目的是减小煤层裂缝的复杂形态,在煤层内易形成较长且简单的支撑裂缝以及起到储层防护的作用。该技术主要通过对喷枪水力参数的设计和水力试验,优化喷射器的结构参数,解决了喷砂器精确定位、定向射孔压裂和水力冲蚀等问题,并在现场顺利完成试验应用。压后排采效果比较明显。     

水力喷射压裂工艺在水平井的应用

水力喷射压裂工艺包括水力喷砂射孔、水力喷射压裂、停泵裂缝闭合、压裂液返排4个阶段。该工艺首先在老井选层压裂施工中应用取得了成功,避免了下桥塞、下顶封、验串等繁琐工序,工艺简单、成本低廉,安全可靠。多级水力喷射压裂工艺在水平井中的成功应用,实现一趟管柱多级水力喷砂射孔,不仅具有以上优势,还节省射孔费用。此技术在二连地区的广泛应用,取得了理想的压裂成果。     

国内地下储气库钻完井技术现状分析

国内已投入运行的储气库暴露出了环空带压问题,严重地影响了储气库安全平稳运行。为此,详细介绍了国外储气库建设在注采井寿命、钻井方式及井型、井身结构、钻进工艺、固井、完井、老井封堵和注采等方面采用的最新理念和技术。针对国内在建和拟建地下储气库的基本情况,着重分析了环空带压、井身结构、钻井施工、固井、老井处理、关键工具和装备以及规范和标准等方面存在的主要问题。结果认为：①国内储气库建设各方逐渐接受了储气层采用大尺寸井眼且储层专打的井身结构理念;②钻井应以提高固井质量为核心,把套管丝扣气密封检测、弹性水泥浆、IBC测井等先进技术应用于技术套管和生产套管固井;③要高度重视地下储气库注采井和老井的井筒完整性管理。最后指出应建立适合国内地质特点的储气库钻完井工程设计和施工技术规范;需专项研究低压储气库钻井防漏堵漏和储层保护等技术并研制油套管氦气气密封检测等装备与工具。     

油气藏型储气库废弃井封堵技术浅析

利用枯竭或处于开发中后期的油气藏改建成地下储气库时,对原油气藏上的老井进行有效封堵是关系到储气库安全的关键因素之一。针对油气藏型储气库废弃井封堵中存在的井筒状况复杂、地层压力低、漏失严重、非均质性强的难点,从封堵工艺、封堵堵剂、配套工具等方面进行了综合分析,并以大港储气库bs34井为例,对施工工艺进行了论述。经过160余口封堵井的现场实践,表明该封堵工艺适应国内储气库废弃井封堵的实际,封堵堵剂具有注入性强、强度高、封堵效果好的特点。