侧钻水平井裸眼侧钻工艺技术

在侧钻水平井施工作业中,常因地质设计整,工具造斜率误差,造成实钻井眼轨迹不符合地质,油藏工程要求,导致注水泥回填,二次侧钻。在井下发生钻具事故后,如多次找捞失败,也需填井侧钻,与常规直井裸眼相比,侧钻水平井多在大斜度井段实施裸眼侧钻,则于井眼小、曲率大,施工难度较大。该文在详细讨论侧钻水平井裸眼侧钻施工难点的基础上,重点介绍了侧钻水平井裸眼注水泥塞工艺技术,裸眼侧钻工艺技术。     

水平井段注水泥塞侧钻技术在半潜式平台的首次应用

南海西部珠江口盆地W油田区域水深123 m,超过自升式平台作业能力,需采用半潜式平台进行开发井钻井作业,其中1口水平开发井C2H井?215.9 mm井段因未钻遇较好的油气显示层,决定在该井水平段注水泥塞后钻侧钻C2H1。侧钻过程中,通过优化钻具组合、优选短保径、侧向攻击性强的新型PDC钻头配合Power Drive旋转导向工具,通过滑槽、造台阶及控时钻进等措施成功在水平段实施侧钻,克服了该井侧钻位置深、地层强度高、半潜式平台升沉大等困难。整个侧钻实施过程顺利、侧钻井眼轨迹平滑、砂岩钻遇率高、筛管下入顺利并成功进行完井。C2H1侧钻井的顺利实施,为今后类似开发井的作业提供了良好的借鉴意义,为海上钻井作业降本增效提供了强有力的技术支持。     

生产套管射孔注水泥防钻塞技术

固井是油气井建井过程中的关键工序。但是,在固井施工过程中有时也会发生意外的情况,比如人为原因造成生产套管内落物,或循环时异物堵塞回压凡尔,或井底沉砂埋死旋流引鞋等而不能开泵循环钻井液。     

一种新型免钻塞分级注水泥接箍的研制与应用

分级固井常用于气井等需要长井段注水泥封固的生产套管固井。免钻塞分级注水泥接箍是一种近年来开始应用的新型工具,实现分级注水泥并在作业完成后分级箍胶塞座、胶塞等附件自动落井,实现固井后免钻塞。应用免钻分级箍技术能简化作业程序、缩短建井周期、降低钻井成本,具有取代传统分级箍的发展趋势。但目前免钻成功率还有待进一步提高,尤其是复杂井况下的应用。文章介绍了一种新型免钻塞分级注水泥接箍的研制与应用,相比于传统分级箍,该工具采取了创新结构设计,具有高免钻成功率、施工作业安全和密封可靠特点。系统测试和现场应用表明,其能适应复杂固井工况,是一种适应性良好、具有推广应用前景的新型免钻分级箍。     

小井眼免钻塞注水泥装置的研制与应用

需要钻塞的分级箍固井工艺是注水泥完成后，要将留井工具钻掉，钻除过程中存在落物、钻偏、钻漏套管等风险，直接影响后期的施工和油气井的寿命。免钻塞固井工艺是固井完成后把装置内部的构件全部提出井筒外即可，省去了钻塞过程，缩短了完井时间，减少了井下事故发生的概率。但是这种免钻塞装置的尺寸较大，仅适用于7in或5 1/2in井眼中，在目前以经济效益为导向的经济开发方式下，老油田的挖潜增效，常常为减少投资成本利用废旧老井，如侧钻井，这种井的井眼尺寸小，已有的免钻塞注水泥装置在小井眼的井筒中无法排布。为此，研制了一种小井眼免钻塞注水泥装置。     

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。     

高压水射流钻水泥塞技术的试验研究

鉴于利用高压水射流钻水泥塞显示的独特优越性,对实施这项技术必须涉及的清洗垂直井眼所需的流量,油管内过流压力限制和喷嘴参数与水力参数的匹配等问题进行了试验研究。由此得出结论：（1）利用高压水射流可克服常规钻水泥塞作业成本高,易卡阻等弊端,结合连续油管作业技术,更显优势;（2）在套管直径为139．7mm,井深1000m的井眼中,流量4－5L／s时,使用直径60．32和直径73．02mm普通油管或直径25．4,直径31．75,直径38．10和直径44．45mm连续油管,环空流速都可达0．3－0．4m/s,均能满足将钻屑携出井口的要求;（3）为使泵压不超过油管额定压力,对直径38．1mm和直径44．45mm连续油管,推荐流量4－5L/s;对普通油管,要求流量不超过10．67L/s,比连续油管的适应范围更广;（4）流量达到9．1L/s时,直径44．45mm连续油管的泵压将超过其额定压力,只允许短时间使用;右流量更大,泵压则超过油管试验压力,就可能出现因油管鼓胀导致作业失败的情况。（5）射流喷嘴的参数应与其有效压降相匹配。     

RPN-0085复杂地层高压气井固井技术

RPN-0085井是委内瑞拉ANACO油气田EL ROBLE区块的一口气井。三开?311.2 mm井眼,油基钻井液密度1.48 g/cm3,自上而下钻遇多套高压气层和漏失层,钻井液安全密度窗口窄,多次发生严重井漏和气侵,边堵漏、边压井完成三开进尺,下入?244.5 mm技术套管3 127.13 m。套管到底开泵循环发生严重气侵,出现溢流,低排量压井,节流循环13周,钻井液密度逐渐调整到1.51 g/cm3,建立脆弱平衡,但井下开始出现漏失迹象。针对又溢又漏的井下复杂情况,固井采用防漏、堵漏、改善水泥界面胶结强度的硅酸钠固井前置液,双凝双密度机体抗侵防气窜水泥浆体系及低排量施工和关闭井口环空候凝等系列措施,完成固井施工作业。固井检测水泥浆返至设计高度,封固质量优质,满足气井封固要求。     

水平井和侧钻水平井筛管顶部注水泥完井技术

提出了水平井和侧钻水平井筛管顶部注水泥技术,改变了常规的水平井筛管完井工艺中筛管顶部套管(尾管)不注水泥、外部环空彼此窜通的状况,为射孔开发筛管顶部过渡段油层、可靠密封过渡段水层提供了条件;研究了筛管-管外封隔器-盲板-分级箍和管外封隔器-盲板-分级箍悬挂器两套工艺,分别实现了水平井和侧钻水平井的筛管顶部注水泥固井,对20口井进行了现场试验,取得了较好的效果.     

抗高温气滞塞技术的研究与应用

为解决新疆塔中地区外围区块高温高压裂缝性油气藏存在气窜速度过快,排气时间较长的难题,通过对抗高温增黏提切剂、抗高温降滤失剂等关键处理剂的研选,研究出抗高温气滞塞体系,气滞塞抗温180℃,高温下凝胶强度大于30 Pa,黏度大于60 mPa·s,稳定时间大于120 h。现场应用结果表明:气窜速度降低率达80%以上,降低气窜速度效果明显,延长了作业时间,提高了钻完井的安全和效率。抗高温气滞塞可以用于解决新疆塔中地区的高压裂缝性油气藏的气侵问题,为防气窜钻完井施工提供了一种安全有效的井控技术。      

油气固井纤维水泥浆性能研究

1. Introduction Well cementation, as a connecting link in oil well operations, plays a significant role in the integrated construction of oilfields. During the mid- and late- periods of oilfield development in particular, formation conditions are increasi…     

漂珠水泥浆在煤层气井中的应用

为了解决降低固井作业对煤层伤害程度与提高固井质量的矛盾,通过合理匹配漂珠及增强剂中剂的比例,优选出一套高强度低密度的漂珠水泥浆配方。室内与现场实验表明,该水泥浆体系稳定,添加剂配伍性好,流动性能好,密度可调范大,强度能达到ＡＰＩ标准要求。漂珠水泥浆应用于煤层气井有利于保护煤层,满足施工需要。     

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。     

火烧吞吐井用抗高温耐腐蚀水泥浆体系

火烧吞吐采油技术是近年来发展很快的一种具有明显优势和潜力的热力采油方法,其特殊的采油工艺需要开发一种同时具有抗550℃以上高温和耐CO₂腐蚀性能的水泥浆体系。从水泥石耐高温和抗腐蚀机理出发,研发了一种磷铝酸盐水泥GWC-500S,该水泥通过对铝酸盐水泥加入磷酸盐、氧化铝粉、耐腐蚀材料、激活材料等进行改性而得,同时研发了配套的多元单体聚合的液体降失水剂GWF-500L及无机酸缓凝剂GWR-500S,并配制出了适用于火烧油层固井的水泥浆体系。对50、300和600℃不同温度下水泥石进行XRD实验,分析了不同温度下水泥水化产物和水化产物随着温度变化的情况;对600℃煅烧后水泥石剖面进行了扫描电镜分析;对磷铝酸盐水泥经过550℃高温煅烧7 d后的强度变化进行了评价;在120℃、CO₂分压约为6.9 MPa条件下,对水泥石耐CO₂腐蚀性能进行了评价。研究结果表明,该体系具有在40~100℃范围内稠化时间可调,API失水量小于50 mL,水泥浆流变性能良好等特点,且该水泥石可耐550℃高温强度不衰退、抗CO₂腐蚀性能良好、密度可调、稠度适中、稳定性良好,与钻井液、隔离液相容性良好。该水泥浆在××油田火烧油层吞吐试验区块英试×井进行了试验应用,经室内实验和现场应用证明,其满足火烧油层固井工艺要求。      

高密度防窜水泥浆在红北1井的应用

红北1井是青海油田一级井控风险井,也是该油田地层压力最高的一口井。为解决该井的防窜固井难题,研制了密度为2.40 g/cm3的高密度防窜水泥浆体系,该体系选用需水量相对较少的赤铁矿粉作为加重剂;为提高稳定性加入一种超细非晶态微粒CEA-1作填充剂,其能吸附大量自由水,并具有较高反应活性;选用一种以乳胶纤维为主料,以氯化钙、氧化钾为辅料,经混合研磨而成的防窜剂FLOK-2 ;优选了在高固相含量水泥浆中减阻效果良好,以羧酸为主料以亚硫酸钠为辅料聚合而成的减阻剂FS-13L。实验表明,水泥浆防窜性能SPN小于3 ;温度变化±5℃时,体系稠化时间变动值不超过44 min,密度变化±0.05 g/cm3时,流性指数在0.71~0.59之间变化,稠度系数在1.06~3.14 Pa·sn之间变化,体系稳定性好,满足现场施工要求。同时研制了与钻井液相容性好的冲洗隔离液:水+320%赤铁矿粉+35%冲洗剂OCW-1L+10% CEA-1+4%隔离剂O-SP。应用效果表明,在提高浆体防窜能力的前提下,结合采取其他配套技术措施,保证了该井固井质量和施工安全。      

BX水泥浆体系在LN油田的应用

为了实现钻井"提速、降本、增效",塔里木油田优化了LN油田的开发/评价井的井身结构,减少套管层数,形成了较多的长裸眼固井。而长封固段固井中的高温高压、大温差、长裸眼段、多套压力层系并存等复杂情况极大地增加了固井难度,对水泥浆的各项性能要求更为严格。从LN油田低压易漏长裸眼段固井的难点出发,结合该区域目前广泛采用的工艺技术现状,水泥浆的应用情况,进行了BX水泥浆体系应用适应性评价。结果表明,BX水泥浆体系具有高初始稠度、强触变性、防窜性能好等特点,更能够适用于LN油田的地质特征,在水泥浆候凝期间起到一定的防漏堵漏作用。双密双凝水泥浆设计,能有效降低液柱压力,降低施工过程中压漏地层的风险,提高整体固井质量,能够满足低压裸眼长封固段固井需求。      

水泥浆失重压力评价技术研究与应用

固井后水泥浆“失重”将导致作用于气层的液柱压力下降,可能引发欠平衡,发生早期气窜。进行准确的失重压力评价是制定固井憋压候凝技术、实现压稳防窜的关键。而目前国内外采用的失重压力经验公式和水泥浆失重测量装置并不能很好地反映井下条件水泥浆失重规律。基于此,采用等比例缩小尺寸方法,研发了一套高温高压水泥浆失重压力评价实验装置,开展了直井和斜井中典型水泥浆失重压力实验。结果表明,初凝时刻,稳定性差的水泥浆液柱压力可能低于等高清水柱,而稳定性好的水泥浆液柱压力可能高于等高清水柱。按照经验法设计环空憋压值,可能憋压不足引发气窜,也可能憋压值偏高压漏地层。因此,提出了一种分段计算水泥浆失重压力的方法,在四川盆地磨溪—高石梯区块高压气井得到检验,指导了环空憋压候凝。固井质量合格,固井后未发生环空气窜。     

长裸眼大斜度多目标定向井钻井技术

河南油田在张店地区首次部署了张 110 2井、张 13 0 1井 2口长裸眼、大斜度、多目标定向井,井深 2 4 3 0~2 5 0 0m,最大井斜达 72°,对钻井中靶精度要求高,钻井施工难度大。介绍了 2口井的地质设计、工程设计、井壁稳定、轨迹控制等内容。2口井的井身剖面均设计为五段制,其中张 13 0 1井剖面为直增增增稳;张 110 2井剖面为直增稳增稳,钻具组合均采用双扶正器短钻铤钻具结构。采用聚合物低固相不分散强抑制钻井液体系,并实施屏蔽暂堵技术保护油气层,为今后开发类似油藏提供了成功的钻井经验。     

苏20K-P1储气库井超低压砂岩地层随钻堵漏技术

苏20K-P1井是华北油田苏20储气库的一口四开水平井,目的层为砂泥岩互层,地层压力系数仅为0.18,而且为防止泥岩垮塌,钻井液设计密度为1.10g/cm3,防漏、堵漏难度大.室内实验从邻井苏20井的地质资料出发,利用渗透率公式计算出目的层平均孔隙直径为18μm,根据“四球相接理论”,选择粒径为0.125～0.180mm的砂床进行堵漏模拟实验,优选出了随钻堵漏钻井液配方,用其污染苏20井岩心后渗透率降低率达76％,堵漏材料侵入深度为1cm左右,可酸化解堵.现场应用表明,优选出的随钻堵漏材料,配合使用成膜防塌聚合物,可在封堵层表面形成致密的封堵层,阻隔液柱压力传导,达到防漏堵漏的目的,但应注意机械钻速不能过高,必须保证随钻堵漏材料有充足的时间形成封堵层;该随钻堵漏技术能够保证超低压砂岩地层的顺利钻进,具有推广应用前景.