塔里木油气田注水泥塞施工技术

随着塔里木油气田开发力度的不断加大，注水泥塞施工的油气井不断增多，由于井深、老井地层出现井漏、井涌并存的情况，替入浆量难以把握，施工作业中容易出现 “插旗杆”或者“灌香肠”等事故，给固井施工造成较大困难。根据多年来在塔里木地区注水泥塞的施工经验，总结出一套实用性较强的注水泥塞施工技术。采用该施工技术在现场实践中能够减少施工风险，提高了施工成功率；水泥塞质量良好，强度高，不窜不漏，为以后油气井的侧钻作业提供了保证。     

塔北地区高温高压井注水泥塞技术研究

塔里木油田塔北地区注水泥塞作业面临井深、高温、高压、地质条件复杂等诸多挑战。注水泥塞施工的风险高、难度大,容易出现"插旗杆"、"灌香肠"、无水泥塞等事故,给施工造成了较大困难。为了应对这些挑战需要将注水泥塞作业从粗放式向精细化转变,建立精细化管理流程。通过科学地分析、设计、施工、评估注水泥塞全过程,有效地提高了水泥塞施工成功率,为油气井寿命、油田开发、环境保护等提供了最大保障。     

特殊井注水泥塞工艺技术探讨

油田开发进入中后期,封层施工不断增多,由于注水地层压力恢复,一些井出现溢流,而另一些井多年的开采地层亏空出现井漏,常规注水泥塞难以把握,因此根据多年施工经验,总结出一套实用性较强的注水泥塞施工技术,不仅能够降低施工风险,而且提高了注水泥塞一次成功率。     

注水泥堵漏过程中水泥塞形成高度及质量控制技术研究

注水泥堵漏是裂缝性和溶洞型漏层地层堵漏施工的主要工艺技术，水泥塞的有效形成和形成的质量是保证注水泥堵漏施工成功率的关键，而水泥塞不能有效形成或形成质量差的主要问题是注水泥施工全工程中出现的混浆问题。文章在现有研究的基础上，通过对注水泥施工过程中水泥混浆问题的详细分析，归纳出影响出现水泥混浆的4个压力平衡点、对应于每一个压力平衡点的混浆机理及影响因素。在此基础上提出了具体的保证注水泥堵漏施工过程中水泥塞有效形成的控制技术和计算方法，即：设计合理的水泥塞高度和钻具下入深度；确定合理的注水泥量；解决注水泥过程中假封门现象对水泥塞形成高度的失控问题；大裂缝和孔洞型漏失层的水泥塞液面的控制技术。     

免钻塞分级注水泥完井管柱

内管法免钻塞固井技术存在注水泥排量受限制,达不到紊流所需的顶替排量,固井质量不理想等问题;无内管不钻塞半程注水泥技术虽然解决了原钻塞的工序问题,但由于它采用缩径台阶,给采油作业带来了麻烦,尤其是影响了大直径工具的使用。为此,研制了一种免钻塞分级注水泥完井管柱。它在注水泥管柱中采用带定位机构的堵塞器来代替原完井管柱中的盲板,省去了钻塞工序。免钻塞分级注水泥完井管柱已在胜利油田、车排子油田应用30余口水平井,平均完井周期比原来缩短1 d,施工成功率100%。大通径完井给后续作业施工带来了极大的便利,减少了不必要的作业次数,降低了成本。     

一种新型裸眼可钻桥塞的研制与应用

乍得潜山油藏封层上返试油通常采用打悬空水泥塞工艺。因潜山裸眼段裂缝发育,打水泥塞时会出现水泥浆漏失、水泥塞面位置难以控制等现象,致使注水泥塞一次成功率低及深度不准。针对这一问题,研制开发出一种新型工具——裸眼可钻桥塞,并联合注灰进行封层作业,从而简化潜山裸眼封层工艺,提高封层施工成功率,实现裸眼段准确定位封堵。经过现场实验,该工具达到了预期封层目的,满足现场施工需要。     

抑制油水井水泥浆固化后体积收缩的添加剂的研制与应用

为达到提高油水井打水泥塞施工有效率目的，采用在油水井水泥中加入添加剂来减少水泥浆稠化凝固后的体积收缩量及消除水泥塞裂缝。从这两方面进行油水井水泥浆添加剂的优选试验，到2000年共56井次的现场应用表明，该添加剂用量少，见效大，施工简便，增油效果显著，使打水泥塞施工有效率由22．7％提高到92．9％。     

海上高温高压天然气水平井临时隔离储层悬空水泥塞技术

南海西部高温高压水平井采取悬空水泥塞临时隔离高温高压储层。水泥塞质量要求高,处于大井斜高温高压井段,水泥塞底部距小井眼储层水平段斜深仅150 m、垂深仅40 m左右。注水泥塞作业对井底的波动压力大,水泥浆防窜和防漏矛盾突出。在高密度油基钻井液环境下注水泥塞,泥饼清洗困难,影响胶结质量。水泥浆用量少,易混浆和被钻井液污染。因此,通过提前转化钻井液、优化注水泥塞管柱结构、提高水泥塞支撑能力、优化前置液、水泥浆和水泥浆附加量、提高顶替效率工艺、优化替浆量精确设计及计量工艺、创新水泥塞管柱内壁清洁新工艺等方面的研究,形成海上高温高压天然气水平井储层临时封井悬空水泥塞技术。该技术在中国南海西部海域莺琼盆地7口高温高压水平开发井中应用,一次注水泥塞成功率为100%,为高温高压大斜度井段、高密度油基钻井液环境以及小井眼复杂工况下悬空水泥塞质量的提升提供了技术参考。     

海上高温高压天然气水平井临时隔离储层悬空水泥塞技术

南海西部高温高压水平井采取悬空水泥塞临时隔离高温高压储层。水泥塞质量要求高,处于大井斜高温高压井段,水泥塞底部距小井眼储层水平段斜深仅150 m、垂深仅40 m左右。注水泥塞作业对井底的波动压力大,水泥浆防窜和防漏矛盾突出。在高密度油基钻井液环境下注水泥塞,泥饼清洗困难,影响胶结质量。水泥浆用量少,易混浆和被钻井液污染。因此,通过提前转化钻井液、优化注水泥塞管柱结构、提高水泥塞支撑能力、优化前置液、水泥浆和水泥浆附加量、提高顶替效率工艺、优化替浆量精确设计及计量工艺、创新水泥塞管柱内壁清洁新工艺等方面的研究,形成海上高温高压天然气水平井储层临时封井悬空水泥塞技术。该技术在中国南海西部海域莺琼盆地7口高温高压水平开发井中应用,一次注水泥塞成功率为100%,为高温高压大斜度井段、高密度油基钻井液环境以及小井眼复杂工况下悬空水泥塞质量的提升提供了技术参考。      

高压（含H2s）油水井测试防电缆脆断施工工艺改进

通过高压油水井测试施工工艺流程的改进，避免测试施工中出现电缆腐蚀和测井井下仪器落井事故的发生。该工艺可降低施工风险，提高测试成功率，适用于注水井特别是高压注水井剖面测试。     

注水泥塞卡钻故障探讨与分析

本文介绍了王23B、明9斜-5井注水泥塞施工过程,并对王23B井Φ117.5mm微间隙井眼注水泥堵漏时卡钻与明9斜-5井注悬空水泥塞回填"插旗杆"事故进行了详细的对比分析。通过对这两种注水泥塞时不同性质卡钻事故的分析总结,规范今后此类作业操作规程、细化操作步骤,减少相关事故的发生几率。对今后同类型井注水泥施工,以及该类型事故处理具有一定借鉴意义。     

不钻塞分级注水泥器简化固井作业工序

使用常规的分级注水泥器进行固井作业,在候凝结束后,需下小钻具将分级注水泥器部位的关闭塞、关闭座及重力打开塞等部件钻除。这样就存在有以下不足：必须上趟小钻具,不仅增加了施工工序,延长了完井周期,又增加了作业费用;钻除作业完成后容易在分级注水泥器内形成不规则的台阶,钻除作业减小了通径,井下作业工具通过时容易发生碰挂,损坏封隔器胶筒等;钻塞过程中,由于环空水泥没有完全凝固胶结,钻塞的碰撞会影响环空水泥的胶结质量。不钻塞分级注水泥器可避免上述因素的产生,简化施工工序,并保证井眼内通径和固井质量。研制开发性能稳定、可靠性高的不钻塞分级注水泥器能解决常规分级注水泥器固井中产生的一些弊端,有效地降低作业成本,为后续作业施工提供良好条件,为分级注水泥技术提供工具支持,产生可观经济效益。     

Cha21井水泥塞窜漏上移的原因及对策

目前各油气田试气作业中对于多层测试井经常采用注水泥塞封闭已试产层,然后逐层上试。实际上,由于产层已经射孔打开,为了上试,注塞后井筒通常要替成清水,若水泥塞不能有效封闭地层高压流体就会出现窜漏、导致溢流的发生甚至更严重的井喷事故。在高密度泥浆中注水泥塞,存在注塞难度大、注塞要求高、注塞风险大等问题。文章以土库曼斯坦阿姆河右岸亚圣杰佩气田Cha21井注水泥塞后出现的窜漏和水泥塞上移原因进行分析和探讨,对如何在高密度钻井液中注塞封闭高压层位及如何判断注塞成功以达到安全上试提供了一定的参考和借鉴。     

漏失井注水泥配套装置的研制与应用

为了提高漏失井注水泥堵水施工的成功率,研制应用了漏失井注水泥配套装置。该配套装置主要包括液压和水泥装置和漏失井维持地层静压力系列注水泥装置。对于漏失不严重的油井,研制了碰压注水泥装置;对于漏失严重的油井,研制了桥塞与碰压工具配合使用的强漏失井注水泥装置;对于薄层堵水,研制了定点注水泥装置。应用表明,整套装置先进适用,安全可靠,能够减轻劳动强度,提高生产效率和注水泥堵水施工的1次成功率,节约修井时间及修井成本,还可以避免施工造成的储层污染。     

以商8-74井为例浅析打水泥塞工艺

我国油田基本为陆相储集层,且大多采用注水开发。当前油田开发进入高含水期,储层非均质性和敏感性导致孔喉增大,注入水沿着高渗透带形成窜流通道,严重影响了开发效果。为提高水驱效率,增大原油采收率,封堵水淹层已成为一项重要研究课题。打水泥塞工艺作为封隔具体层段重要技术,被广泛运用于高含水层、层间出水和干层,但现场施工存在打水泥塞施工成功率低、工艺复杂、占产时间长、 施工费用高等问题。以商8-74井打水泥塞施工为例,分析不同打水泥塞工艺优、缺点,总结不同打水泥塞工艺所适宜井况及地质特征,并针对不同井况对打水泥塞工艺进行了优择和改进,从而有效保证打水泥塞一次成功率,对今后打水泥塞施工具有一定指导意义。     

X455型临时封井器的研制与应用

对于油、水井的临时封井 ,一般采用在油层顶界与井口段双重注水泥塞的办法来实现 ,但这种方法存在施工复杂、投资大和再利用困难等不足 ,为此研制了X45 5型临时封井器。这种封井器结构完善 ,起下顺利 ,封井可靠 ,可替代注水泥塞封井工艺。 2 1口井的试验表明 ,该型封井器放喷回收“油帽子”便捷、施工成功率达 1 0 0 % ,与传统工艺相比共节约投资 88 2万元 ,回收“油帽子”创效益 8 3 6万元。但对于井筒压力较高、地层渗透性好而放空无法将压力放净的油、水井 ,不宜使用     

水泥塞定位器的研制与应用

为解决注水泥塞作业中的实际问题, 通过对以往事故原因的分析, 研制出一种新型水泥塞定位器。这种水泥塞定位器能准确定位水泥塞的深度, 可以重复使用, 克服了以往的缺点,有较高的使用价值和推广价值。通过与钻杆胶塞的配合使用, 起到了隔离水泥浆和钻井液的作用,实现了水泥塞定位器的准确定位功能, 可减少打水泥塞事故, 提高水泥塞质量。现场应用证明,该工具使用方便, 可操作性强, 完全能够满足固井作业施工要求。     

提高水泥封窜封堵成功率的配套技术

对水泥封窜中的钻塞过程使用的动力设备和钻头进行了比较,配套使用螺杆钻加PDC钻头钻水泥塞,简化了工序,实现了可由普通作业队承担水泥封窜封堵施工,从而可降低整体施工成本。设计和研制了三合一管柱,经现场试用其性能基本良好,可减少管柱起下次数,节约工时和缩短施工工期。针对封堵段缝隙中污物影响封堵效果的问题,研究了封堵段预处理技术。它包括预处理剂和预处理工艺,可对封堵段缝隙中的油污、聚合物等污物进行有效处理,提高了水泥封窜封堵的成功率,在现场2口井中的应用均取得成功。通过这几项工艺简化和改进,使水泥封窜封堵技术趋于成…     

塔河碳酸盐岩缝洞油藏深井裸眼段打水泥塞工艺技术

塔河油田碳酸盐缝洞型油藏在打水泥塞施工中，由于裸眼段井径不规则、地层缝洞发育、井深计量误差：一等因素影响，打水泥塞施工一次成功率很低。为此分析了近年来塔河油田打水泥塞成功与失败的原因，总结了在缝洞油藏深井裸眼段填砂打塞、预垫稠钻井液打塞、溢流井带压打塞、漏失井充填物打塞、水平裸眼段插管打塞等工艺技术的适用条件、矿场施工注意事项，使打水泥塞一次成功率提高、塞面误差减小。     

新型降失水剂在避免涠洲浅层“插旗杆”事故中的应用

针对南海西部油田涠洲某井浅层注水泥塞时水泥浆提前疑固而困住钻杆导致井眼报废的案例,分析现场施工情况和地层特征后认识到,水泥浆提前凝固的主要原因是侧钻地层高渗、疏松而导致水泥浆过快脱水.合理的颗粒级配可延缓水泥浆的脱水速度,但不能完全避免“插旗杆”事故 在试用几种降失水剂未解决问题后,为了避免同类事故再次发生,研究并合成了一种新型聚合物降失水剂HCB-FL3.将该产品以5％的加量应用于邻井的注水泥塞作业中,效果良好,在这些井浅层裸眼段注水泥塞时无憋扭矩现象,注水泥塞结束后起钻顺畅,无复杂情况发生,固井质量也达到了设计要求,为以后涠洲浅层乃至类似的高渗地层注水泥塞作业提供了技术参考.