厄瓜多尔TAMBOCOCHA油田固井技术研究与应用

TAMBOCOCHA油田主力油层M1层产量高(平均产油量为300～800 m³/d),油水活跃,采用旋转尾管固井,?215.9 mm井眼下?177.8 mm尾管,环空间隙窄,后期完井试采措施的开展及产能建设对底水油藏固井质量要求高。为此开展复合酸性前置液体系、强触变微膨胀胶乳水泥浆体系及相应固井工艺技术措施研究,并通过33口井的现场试验,形成了厄瓜多尔TAMBOCOCHA油田油水活跃油藏固井技术,提高了该油田底水油藏固井封固质量,并对国内底水油藏及高含水调整井防水窜固井具有一定的借鉴意义。     

TMBA-015井高孔高渗活跃油水层尾管固井

针对厄瓜多尔PAM国家石油公司43区块TMBA油田NAPO组M1油层高孔、高渗、低压、边底水和窄间隙、井径数据准确度差、所需水泥浆量难以设计、井壁稳定性差等难题,考虑了储层保护,研究了微膨胀强触变胶乳水泥浆固井体系、高效悬浮型酸性前置液体系以及尾管固井施工参数,取得了一套针对NAPO组M1油层固井防油水侵固井配套技术。新研制的微膨胀强触变胶乳水泥浆固井体系的静胶凝过渡时间为6 min,膨胀率达到0.011%,前置液体系泥饼溶蚀率达到92.57%,冲洗效率达到100%,套管居中度达到85%以上,平均体积顶替效率为93.75%。TMBA-015井现场固井施工表明,声波幅度测井曲线振幅为2～6 mV,固井质量优质,能有效控制油水侵,该固井技术能为该区块的高效投产提供有力技术支撑。     

防漏防窜水泥浆在龙王3井尾管固井中的应用

龙王3井是龙王庙构造的1口三开三段制双靶点定向预探井.该井三开φ215.9 mm井段在钻进过程中井漏频繁、气侵严重,测井仪器多次遇卡.在φ177.8 mm小间隙尾管固井过程中,通过优化固井设计、优选水泥浆体系、强化井眼准备等措施,集成应用防漏防窜水泥浆固井技术,解决了窄安全密度窗口条件下的防漏防窜固井和提高顶替效率的瓶颈问题,测井结果表明二界面胶结质量优质.该技术对于提高窄安全密度窗口条件下提高深井小间隙尾管固井质量具有一定参考价值.     

深井小间隙尾管固井水泥浆体系研究与应用

针对塔河油田深井尾管固井由于环空间隙小，导致固井时漏失和顶替效率低、水泥环薄耐冲击能力弱且易破碎的问题，优选出了高强低密度度水泥浆和非渗透抗高温常规密度水泥浆，并优选出一种化学冲洗液和加重隔离液组成的复合前置液。塔河油田深井Ф177．8mm尾管固井采用高强低密度水泥浆和复合前置液、Ф127．0mm尾管固井采用非渗透抗高温常规密度水泥浆和复合前置液，固井合格率达到100％，重叠段封固质量优。这表明深井小间隙尾管固井采用高强低密度水泥浆、非渗透抗高温常规密度水泥浆和复合前置液能提高重叠段的固井质量。     

膨胀悬挂直连型尾管小井眼二开次钻完井技术

φ177.8 mm套管内的小井眼窄间隙井钻遇高压层、易坍塌地层及漏失地层时,若采用常规技术手段和井身结构则难以下入技术套管封隔漏失层实施二开次钻井及完井作业,若采用膨胀套管充当技术套管,构建"临时井壁"封隔复杂层将面临成本高、周期长等问题。为此,提出了悬挂直连型尾管代替膨胀套管的封隔方案,利用膨胀悬挂器悬挂大直径尾管和提供尾管头密封的优势封堵复杂层,然后下入随钻扩眼钻头钻至目的层,实现二开次完井。对随钻扩眼钻头和大通径膨胀悬挂器进行了设计,对尾管尺寸进行了优选,对固井附件和固井工艺进行了设计和优化。3口井的试验结果表明,该技术实现了二开次套管完井作业,能成功封隔漏失层,满足钻井及完井要求。     

元坝地区φ146.1mm尾管固井技术难点与对策

元坝地区已完成11口井的φ146.1 mm尾管固井施工,其中有5口井固井质量不合格,合格率只有54.6%,这严重影响了地层评价及油气勘探开发进程。计算分析认为,不能压稳易导致气窜、窄间隙偏心、环空顶替效率低、井下高温及存在腐蚀性气体是该地区产层固井质量低的主要原因。室内数值模拟结果表明,水泥浆顶替效率随着偏心度的增大近似呈指数降低,而通过改善隔离液的稠度系数与流性指数可有效提高顶替效率,从而提出了合理设计环空液柱结构并采取环空加压措施以确保压稳、改善隔离液的流变性能、应用高温胶乳水泥浆体系等提高固井质量的技术措施,并在元坝11井φ146.1 mm尾管固井中进行了应用,固井质量合格率100%,优良率85.9%。     

泽74-1X井尾管固井技术

泽74-1X井是利用原上部井眼进行侧钻的1口重点评价井,井身剖面为"直增稳降直"五段制定向井。完钻井深3860m,进入潜山5m,最大井斜41.46°,最大井眼曲率11.03(°)/30m,水平位移574.21m。在?215.9mm井眼内下?177.8mm尾管先期完井,尾管实际下深3859.8m,尾管全长1852.49m,属于超长封固段小间隙井下尾管固井范畴。介绍了下套管固井存在的技术难点,针对该技术难点,优选了水泥浆体系,采取了合理的下套管固井措施。该井固井的成功为今后同类井的固井提供了有益的经验。     

小间隙大斜度水平井固井技术

高7-平1井是冀东油田部署的一口大斜度水平井,在三开完井施工中,存在着环空间隙小、套管刚度大、下入困难、尾管固井工艺复杂、有高压层存在、平衡压力难以实现等问题,为了顺利下入套管、提高顶替效率、实现平衡压稳、保证固井质量,通过强化井眼准备、校核套管刚度、优选前置液和水泥浆体系、采用紊流顶替技术以及平衡压力计算等有效措施,严格施工,最终保证了高7-平1井油层固井质量.解决了小间隙、大斜度、高压井尾管完井中存在的问题,为冀东油田以后类似完井方式积累了宝贵经验.     

川西深井尾管固井技术探讨

随着川西地区勘探开发井的深度不断加深,将面对更加复杂条件下的固井,其中深井固井中的尾管固井是我们面对的突出难题。为了解决深井尾管固井的难题,主要从井眼准备、下套管作业、前置液设计、水泥浆设计、顶替设计、旋转尾管设计等方面进行了探讨以达到提高深井尾管固井质量的目的,在上述理论的指导下,现场施工的新501井、新206井等的尾管固井均达到优良。     

塔深1井非常规系列尾管悬挂器的设计与应用

塔深1井井深8408m，是亚洲第一垂直深井。该井井下条件复杂，Ф273．1mm、Ф206．4mm、Ф139．7mm三层套管固井都存在封固段长、环空静液柱压力大、施工泵压高、上下温差大、环空间隙小等难题，加之该井采用了非常规系列井身结构，需要应用特殊扣形的非常规系列尾管悬挂器，且要求适应小间隙条件、悬挂负荷大、抗温能力强。为此，研发了新型非常规系列尾管悬挂器，并改进固井工艺、优化固井设计、细化固井操作，保证了该井三层尾管固井施工的顺利完成，且固井质量合格，初步形成了适合塔河油田长封固段小间隙超深井的尾管固井技术，同时把我国特殊固井工具的研制和应用水平提升到了一个新的高度。     

触变早凝膨胀水泥浆体系在厄瓜多尔TAMBOCOCHA区块尾管固井中的应用

Tambococha区块位于厄瓜多尔亚马逊热带雨林腹地，是著名的“ITT”项目的重要组成部分，主力油层NAPOM1属于高孔高渗油气藏，油藏埋深在1500 m左右。针对前期尾管固井存在的油层封固质量差的问题，通过及时调整领浆密度、水泥浆稠度、减少降失水剂加量、减少胶乳的加量、引入早强触变剂等措施调整水泥浆配方，调整后的触变早凝膨胀水泥浆体系稠化时间、初终凝时间有所缩短，胶凝强度增大，胶凝强度发展速度加快。对调整后的水泥浆体系进行了8井次的现场应用，油层优质率为100%，尾管全井段优质率为95%以上，解决了该区块尾管固井存在的原始地层油水活跃、油层位置高的难题，为该项目后续尾管固井施工提供了技术支撑。     

触变早凝膨胀水泥浆体系在厄瓜多尔TAMBOCOCHA区块尾管固井中的应用

Tambococha区块位于厄瓜多尔亚马逊热带雨林腹地，是著名的“ITT”项目的重要组成部分，主力油层NAPOM₁属于高孔高渗油气藏，油藏埋深在1500 m左右。针对前期尾管固井存在的油层封固质量差的问题，通过及时调整领浆密度、水泥浆稠度、减少降失水剂加量、减少胶乳的加量、引入早强触变剂等措施调整水泥浆配方，调整后的触变早凝膨胀水泥浆体系稠化时间、初终凝时间有所缩短，胶凝强度增大，胶凝强度发展速度加快。对调整后的水泥浆体系进行了8井次的现场应用，油层优质率为100%，尾管全井段优质率为95%以上，解决了该区块尾管固井存在的原始地层油水活跃、油层位置高的难题，为该项目后续尾管固井施工提供了技术支撑。      

川中高压气井钻完井期间环空带压原因分析及应对固井技术

川中高压气井纵向上存在多产层、多压力系统,须家河之上浅层气及嘉陵江组、飞仙关组等高压气层显示活跃。区块整体固井质量较好,但钻完井期间有12口井B、C环空异常带压。通过固井情况、气源、带压时间分析,并采用水泥环完整性评价装置及软件分析后续工况对水泥环密封完整性的影响,推断常规水泥石力学性能不适应川中高压气井层间封隔要求,固井后管柱试压、钻井液密度降低易导致水泥环完整性受损,是C环空带压的重要原因。φ177.8 mm尾管固井质量差,后续工况进一步削弱固井胶结质量是B环空带压的重要原因。基于此,针对性地优化了韧性微膨胀水泥浆体系,形成了“以快治气”防窜固井工艺,推广应用封隔式尾管悬挂器。现场应用12口井,φ177.8 mm尾管固井质量声幅评价段平均合格率由52.98%提高至73.18%,较好地解决了钻完井期间环空带压问题。      

滩海多目标大位移延伸井的完井方法及固井工艺技术措施

在滩海多目标六位移延伸开的完井及固井过程中,通过合理安放套管扶正器,化进水泥及其外加剂,加之足管小钻杆的称重、测扭矩、延长水泥浆们化时间、控制注替水泥浆返途等工艺技术措施,保证了固并质量。详细分析了仙鹤8井φ3397mm表层团并、φ273mm技套固井、φ177.8mm技会固并和φ127mm尾管碰压团开的工艺过程,并对套管柱设计、套管扶正器设计、G601降失水利、G602胶联剂和H88缓凝剂配伍性试验等进行了探讨。通过综合运用各项团开工艺技术措施,初步取得大套管技套、常规套管深井技套、深井尾管碰压固井等在多目标大位移、大附加拉力情况下的注水泥作业经验。     

莺歌海盆地高温低压定向井旋转尾管固井技术

南海莺歌海盆地某气田A15井是一口典型的高温低压定向深井,井底温度高、地层压力低、尾管固井环空间隙小,若采用常规尾管固井技术固井顶替效率低,易发生气窜和漏失,高温低压气层井段的封固质量难以保证。为提高该井尾管固井的质量,该井采用了旋转尾管固井技术和高温胶乳防气窜水泥浆体系,与优选出的油基钻井液冲洗液和隔离液配合,通过预测旋转扭矩和尾管的居中度,完成了该井高温低压储层段Φ177.8 mm尾管固井作业。高清扇区水泥胶结测井结果证实,该井尾管固井井段气水隔层和射孔井段封固质量达到良好,高压水层封固质量合格,与采用常规固井技术的邻井A9井相比,尾管固井质量大幅提高。A15井旋转尾管固井的成功,为南海莺歌海盆地高温低压定向井尾管固井质量的提高提供了一条新途径。      

华北油田杨税务潜山内固井技术

华北油田为开发冀中坳陷廊固凹陷杨税务潜山内油气藏,先期部署了3口重点探井。该区块潜山内地质条件复杂,地层压力系数为0.94~1.09,存在多套活跃油、气层且埋藏深,容易发生漏失;地温梯度高、小井眼小间隙、尾管封固段长、对水泥环完整性要求高。综合分析以上因素,杨税务潜山内ϕ127 mm尾管固井风险较大,固井施工安全和固井质量难以保证。针对以上固井难点,主要从以下几方面进行研究。①优化井眼清洁技术,采用旋流短节扶正器,保证了套管安全下入。②用软件模拟顶替效率和关键点压力变化,合理调整施工参数,保障固井施工实现"三压稳"。③采用韧性水泥浆及冲洗隔离液体系,合理设计施工参数,确保水泥浆性能稳定,水泥石韧性满足体积压裂要求。通过3口井的现场应用表明,使用该技术后,固井质量明显提高,为华北油田杨税务潜山内固井提供了技术保障。      

顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术

针对顺北油气田一区三开钻遇的志留系地层承压能力低、井漏严重,固井一次性封固段长、漏失率高的问题,研究了长封固段防漏固井技术。从地质因素和工程因素2方面进行了原因分析,明确了技术需求。优选高抗挤空心玻璃微珠作为减轻剂,利用颗粒级配原理研制了低密度水泥浆。采用在隔离液中加入不同尺寸纤维的方式,提高地层承压能力;基于对极易漏层的准确判断,开发了适合超深井长封固段尾管固井的“正注反挤”防漏固井工艺。室内试验结果显示:在100 MPa液柱压力下低密度水泥浆的密度增幅小于0.03 kg/L,水泥石抗压强度高于15 MPa,具有良好的承压能力和较高的抗压强度;堵漏型隔离液可将地层承压能力提高1.5 MPa。“正注反挤”固井工艺与低密度水泥浆、堵漏型隔离液结合形成的顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术,在该区10多口井?177.8 mm尾管固井中进行了应用,全部实现了水泥浆完全封固环空,没有漏封井段,较好地解决了固井漏失问题。研究与应用结果表明,顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术效果显著,可解决该区存在的固井难题。      

大北X井盐膏层尾管精细控压固井技术

大北X井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带克深区带的一口预探井,该井五开φ177.8+182 mm尾管固井存在纯盐层易发生蠕变、高低压互存,裸眼段长、环空间隙小、套管下入深、钻井液安全密度窗口只有0.03 g/cm3,极易出现上喷下漏、上漏下喷、漏涌交替发生等复杂,为了解决该井固井施工存在的技术难题,尝试实践了精细控压固井技术,通过精确控制井口压力,防止溢流、井漏的发生,采取正注精细控压固井+反挤平推水泥浆的方案,配套防窜压稳和防漏等固井技术措施,安全顺利完成了大北X井固井施工,经CBL/VDL测井,重叠段和裸眼段封固质量合格,管鞋以上200 m封固质量优质,六开降钻井液密度后钻进正常。该技术为窄密度窗口井段安全固井施工积累了经验,并对该区块类似复杂井固井施工提供了借鉴意义。      

LG37井φ177.8mm×φ193.7mm复合尾管悬挂固井技术

LG37井在四开钻进过程中钻遇漏失层、大段膏盐层、高压盐水层,井下条件十分复杂。现场决定四开钻至5900m中途完钻,下φ177.8mm×φ193.7mm复合尾管固井。采用一级三凝加砂、防窜、防漏、抗盐加重水泥浆体系,该体系具有良好的控制失水和防漏失、防窜性能;采用一次注水泥至设计返高,下入特殊厚壁高抗挤、抗硫的φ193.7mm套管至膏盐层段,在盐水层位下入管外封隔器等工艺,圆满完成了作业。该井复合尾管悬挂固井的成功经验可为同类复杂井固井施工提供借监。     

高石梯-磨溪区块高压气井尾管固井技术

针对西南油气田高石梯-磨溪区块高压气井φ177.8 mm尾管固井遇到的气层活跃、安全密度窗口窄、流体相容性差及高温大温差等问题,制定了相应的固井技术措施。开发了适合高温大温差固井的自愈合防窜高密度水泥浆体系,并进行了室内研究。结果表明:该体系密度为2.0~2.8 g/cm3,现场一次混配可达2.6 g/cm3以上;适应温度为常温~180℃;浆体的上下密度差不大于0.05 g/cm3;失水量不大于50 mL;稠化时间与缓凝剂掺量具有良好的线性关系,稠化过渡时间不大于10 min;静胶凝强度过渡时间不大于20 min;24 h抗压强度大于10 MPa,水泥石顶部48 h抗压强度大于3.5 MPa,低温下强度发展快,形成的水泥石体积稳定不收缩,具有类似韧性水泥的力学性能;遇油气产生体积膨胀,保证了界面胶结质量和密封完整性,降低了固井后发生气窜的风险。该固井技术在高石X井和高石Y井中进行了应用,固井优质率和合格率得到较大幅度提高,水泥环后期不带压,获得良好应用效果。