低温泡沫钻进技术在漠河盆地冻土井工程的试验研究

低温泡沫钻进技术除了具有岩心采取率高、钻进效率高和孔内事故少的特点之外,还具有低导热性、低热容量及对钻井孔壁的热干扰小等特点。低温泡沫系统由空压机、泡沫液罐、热交换器、泡沫发生器和参数监测系统组成。通过对泡沫液和空气制冷后,经发泡器混合后可获得低温泡沫。利用低温泡沫作为冲洗介质进行取心钻进,孔内返出的泡沫经消泡后,可再次循环利用。该技术在漠河盆地冻土井工程中进行了应用,经试验数据分析,低温泡沫对冻土层温度的影响极小,岩心采取率高,满足冻土层取心钻进工作的要求。     

低温易漏储气库固井技术的改进创新实践

固井能够有效封隔油气井井眼中的油、气、水层,并且能够很好地起到保护套管的作用,使油气井有更强的耐受力,寿命周期更长,产出更高的油气量。现代固井技术已有诸多进步,在未来仍将有创新发展。以低温易漏储气库为对象,探讨了固井技术的相关概念、固井作用,以及发展现状,并对低温易漏储气库固井难点及技术改进创新的实践方向做了分析,还提出了几点技术改进的建议。     

坐封(悬挂)式下套管及固井工艺

本文通过对施工井完井工艺的探讨和研究,重点是下套管工艺和固井工艺,采用坐封下套管和分段固井工艺,很好地解决了套管悬挂及固井封闭非目的水层问题,解决了施工井施工的难题。     

“低温早强水泥浆”在煤层气水平井三开固井中的应用

采用"低温早强成膜型水泥浆体系"在单分枝水平井三开煤层段固井进一步提高了封隔质量,减少了对产层的损害,从而相对的提高了产能。煤层埋藏深度浅、微孔隙和裂缝发育、机械强度和孔隙度低,易坍塌、易污染;三开套管环空间隙小。通过实验,研制低温早强成膜型水泥浆体系,优选水泥浆性能,采用适当的固井技术,保证了施工的顺利进行,固井质量达到了优质,为煤层气单分枝水平井三开固井施工积累了成功的经验。     

冻土层用冲洗液体系在玉树多彩乡查涌矿区钻探施应用

查涌矿区地层破碎,且多数钻孔钻遇冻土层,施工中极易发生坍塌、卡钻等事故。针对施工中存在的问题,作者研制了冻土层用冲洗液体系,该体系耐低温达-19℃,且在低温条件下具有良好的流变性,防塌性能强;对冲洗液体系进行了现场应用,取得了很好的效果。     

单级全封固井技术在大庆油田深井的应用

大庆油田深层天然气井固井采用尾管固井工艺多年,在应用中发现其存在工艺复杂、安全风险高等问题。为此,进行深井单级全封固井技术的研究。研制了密度为1.30~1.50g/cm3的抗高温大温差低密度水泥浆体系,该体系具有抗温性好、低温凝结时间短、抗压强度高等特点。研制了流变可调型冲洗液体系,提高了冲洗、顶替效率。该工艺替代了尾管固井工艺,在大庆油田深层天然气井油层固井中已成功应用13口井,一次固井成功率100%,固井质量合格率100%,取得良好的应用效果。     

不完全驱替条件下提高固井质量应用研究

随着勘探开发的不断深入,超深井末开次固井中完井深已超过7400 m。地质结构复杂与井身结构多样化给固井带来了诸多质量控制难点,尾管固井均具有"二高一小一低"的特点,即易漏风险高、施工压力高、注替浆排量小、顶替效率低的特点,造成了固井期间浆体的不完全驱替。本文通过顺北油田固井技术应用实例,寻求在不完全驱替条件下提高固井质量的方法,达到提高该区块固井质量的目的,提高油井寿命。     

深井高密度水泥浆防污染技术研究与应用

在深井钻井区域,高密度水泥浆遇到高密度钻井液均会发生污染,造成水泥浆流变性变差、顶替效率降低、井壁虚泥饼增厚而影响固井质量等固井问题,通过调节水泥浆性能、调配与水泥浆及钻井液相容性良好的隔离液、预处理大段钻井液等工艺措施,可有效减少钻井液对水泥浆的污染,降低固井施工风险,提高顶替效率,由此提高固井质量。通过现场试验证实,在深井、高密度钻井条件下,该技术可有效防止水泥浆污染,现场应用情况良好。     

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。     

冻结井井壁混凝土强度增长规律的实测与分析

根据冻结井井壁混凝土强度的实测资料和低温条件下混凝土强度增长规律，进一步证实了在冻结井低温条件下混凝土旱期不会被冻坏，也不会影响其后期强度，并由分析防止冻结井外壁破坏的几项措施。     

高温高压固井技术研究

通过对高温高压油气井固井技术的研究，分析了高温高压油气井固井的特点和技术关键，详细阐述了高温高压井固井常见的问题。对高密度水泥浆体系作了简要的叙述，通过室内大量的实验表明，高密度水泥浆体系能够满足高温高压井固井的需要，并经现场应用证实。解决了高温高压井固井的难题，具有良好的应用前景。     

钻井工程固井质量评价方法的研究

通过数值模拟和物理模拟2种方法,模拟不同的井下环境条件,实现了对固井质量的模拟评价。2种模拟方法相互印证,相互支撑,模拟评价方法合理,为固井理论及应用技术研究提供了有效的方法与手段。     

汶川地震断裂带科学钻探项目尾管固井技术的应用

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目钻探施工过程中尾管固井技术的应用情况。针对该项目钻探施工的复杂地层条件,研发了适合于破碎地层和小套管间隙的无接箍尾管固井技术,关键技术包括尾管管柱设计、尾管下入及钻柱分离技术和施工工艺、适合于破碎地层和小套管间隙条件的尾管固井浆液设计和施工工艺。采用研发成功的尾管固井技术,在该项目的二号孔和三号孔中共进行了4次下尾管作业,均获得了成功。     

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%。     

露天爆破冻土层破断规律研究与解决措施北大核心

为揭示露天矿山冻土层在爆破荷载冲击下的破断规律,阐明冻土层爆破大块产生的原因,通过室内力学试验分析冻土的抗拉强度和抗压强度与温度间的动态关系,结合悬臂梁力学理论,建立爆炸荷载作用下冻土层破断简化悬臂梁模型,得到冻土层破断长度的理论计算公式,提出深、浅孔组合爆破技术,在甲玛铜矿开展实际应用。研究结果和现场应用表明:冻土的抗拉强度和抗压强度均随温度的降低而升高;在爆破过程中冻土层与下方岩层产生分离,冻土层形成悬臂梁结构,冻土层在悬臂梁结构的最大弯矩处断裂,随着土体温度持续降低,冻土层破断长度逐渐增大。成功在西藏甲玛矿区应用,将冻土层大块率控制在4%以内,有效减少了冻土层大块的产生。     

高温深井固井水泥浆稳定性探讨

高温深井固井质量难以保证,其中一个重要原因是水泥浆在高温条件下的综合性能不能满足要求,尤其是水泥浆在高温条件下的稳定性。对同一水泥浆配方采用不同的试验方法,可能会得到不同的试验结果。从失水、析水及沉降稳定性三个方面对水泥浆的稳定性进行了探讨,着重讨论了高温条件下水泥浆沉降稳定性的评价方法,推荐了现有试验条件下最接近井下实际情况的水泥浆高温沉降稳定性评价方法,对高温深井固井水泥浆体系设计具有一定的指导意义。     

综放工作面煤柱尺寸对覆岩运移规律的影响研究

针对江仓娘姆特矿地表覆盖多年冻土层的具体地质条件,通过相似模拟和数值模拟的方法研究了区段煤柱尺寸对煤层覆岩垮落特征和地表多年冻土层变形破坏规律的影响。研究结果表明:煤柱宽度对工作面局部覆岩垮落高度和结构特征均存在一定的影响,但是对覆岩垮落高度的影响不大。随着煤柱宽度增加,地表冻土层的竖直位移量逐渐减小,但水平位移变化不大,冻土层与覆岩之间的离层现象逐渐消失。     

钻井液处理剂对固井水泥浆的污染影响研究

固井质量与油井投产后的产量及寿命密切相关.水平井、深井、超深井等特殊工艺井的固井封固段长、压力层系多,对其固井质量要求高.钻井液处理剂对固井水泥浆与固井质量密切相关.通过研究常用的钻井液处理剂对水泥浆的影响情况,给出了减少水泥浆污染的针对性建议,以期为进一步提高固井质量、保障施工安全提供参考.     

葡浅189-14、205-20浅层气井防气窜固井技术

葡浅189-14、205-20井所属于葡194-16区块,该地区油气藏地质条件复杂,施工难度大,在以往钻井过程中多次发生油气水侵及井喷事故。针对葡194-16区块黑帝庙浅层气井开发过程中井况复杂、防气窜困难等固井施工作业难点,通过对水泥添加剂和水泥浆体系的反复筛选与评价,固井施工方案的研究与论证,优选出了适合于该区块的抗气窜水泥浆体系和固井工艺技术,固井质量达到优质,为下一阶段葡浅气井开发提供了有利的技术支持。     

晋城矿区单一厚煤层开采条件下地面采动井抽采工艺及效果分析

通过对山西晋城矿区单一厚煤层开采条件下地面采动井的地面和矿井采煤条件的分析,并结合瓦斯含量与分布特征,本文提出了适应本矿区单一厚煤层开采条件下地面采动井的工艺设计三原则,包括钻孔不易受采动破坏、孔距要合理和地面环境有利三个方面的因素。根据本矿区地质条件提出了新的完井工艺设计方案,一方面采用局部固井方式来缓解因地层移动导致套管的破坏,另一方面通过增设悬挂器装置来防止地面采动井工艺结构的破坏。通过抽采实验井的抽采效果分析及技术和经济可行性评价,得知晋城矿区单一厚煤层开采条件下地面采动井产出效益和成本基本相抵。