川渝地区漏失井固井工艺技术

文章针对川渝地区井深(5 000 m以上)、地质结构复杂,钻井过程中井漏频繁,尤其是上部低压漏失、中部井段高低互层漏失,严重影响了安全下套管、固井质量及水泥环完整性的问题。通过分析恶性漏失和一般漏失两种井漏情况存在固井作业主要技术难点及风险,提出了相对应下套管与固井工艺技术对策,较好地解决了漏失井固井难题。现场应用973口井,声幅测井固井质量77. 46%,节约成本上千万元,极大地降低了安全作业风险,为川渝地区复杂漏失井固井提供了技术保障,为类似井固井作业提供有益的参考。     

用于漏失井固井的自灌浆循环盲管

裸眼顶部注水泥和筛管顶部注水泥固井工艺中,为了避免下套管过程中发生井漏,研制了自灌浆循环盲管。自灌浆循环盲管主要由本体、阻流板、内套和关闭套组成,在关闭套工作以前,有流道允许流体通过,经过投球憋压将关闭套关闭,实现管内封闭,起到普通盲管的功效。使用证明,该工具可以避免下套管作业和注水泥过程中发生井漏,固井质量优良。     

固井前地层漏失压力动态测试方法

准确评价地层漏失压力是低漏失压力井固井防漏施工设计的前提,但目前对漏失压力评价仍缺乏有效的理论计算和现场试验方法,导致固井防漏设计与施工缺乏定量依据。基于宾汉流体在套管与环空内流动的流变学原理,提出通过逐步提高循环排量,增加作用于目标层的动液柱压力实现地层漏失压力测试的方法。该方法根据实时循环立压,结合环空和套管的几何特征关系,可定量计算目标层动液柱压力;结合实时监控进出口钻井液排量,在发生微漏时停止测试,此时对应的动液柱压力即为地层漏失压力,或测试至满足固井防漏需要时停止。现场应用结果表明,该方法便于现场快速测定地层承压能力,为防漏固井设计优化与施工方案调整提供了数据支撑。     

SHB区块长裸眼段Φ244.5mm技术套管防漏固井工艺技术

SHB区块储层埋藏较深,二开中完裸眼地层封固段长超过5500 m,φ250.8mm+φ244.5mm复合技术套管固井易发生井漏,漏失是制约该井区固井质量的瓶颈。结合地层压力数据,控制套管下放速度、环空浆柱压力优化设计、分级箍安放优化方法,降低了井下漏失的风险;双速替浆方法既满足了固井防漏需要又提高了顶替效率。该工艺技术应用于SHXX3H水平井的技术套管固井,有效解决了固井漏失问题,提高了固井质量。     

中原油田漏失井固井工艺技术及应用

中原油田是一个典型的复杂断块油气田,根据中原油田漏失井的特点,提出了漏失井固井的工艺技术有:坚持做好钻井完井过程中的防漏堵漏工作;前置低密度钻井液固井法与双密度水泥浆固井法;外引内推固井工艺技术解决下完套管漏失井固井问题;紊流+塞流固井工艺技术;局部防窜、全井防漏。2004年完成各类漏失井固井17口井,实现了易漏失井固井施工一次成功率100%,取得了固井质量合格率100%,固井质量优良率94.1%的好成绩。     

顺北鹰1井?444.5 mm长裸眼固井技术

顺北鹰1井二开采用?444.5 mm钻头钻至井深5 395.00 m中完,需下入?339.7 mm技术套管固井。固井施工存在套管悬重大、裸眼段长、二叠系火成岩易漏失层发育和超深大尺寸分级注水泥器下入难度大等技术难题,造成下套管过程中易发生阻卡和注水泥时易发生返性漏失等井下故障。因此,针对顺北鹰1井的特殊工况,通过校核载荷配套下套管工具、优化通井措施、设计套管下放速度和调整钻井液性能,确保套管顺利下入;通过设计适用于超深井的大尺寸分级注水泥器和固井施工流体排量、采用非连续式分级注水泥工艺和复合低密度防漏水泥浆,防止注水泥过程发生漏失,保证固井质量。顺北鹰1井二开固井采取上述技术措施,?339.7 mm套管顺利下至设计井深,注水泥过程中只出现轻微漏失,易漏失层位固井质量中等,实现了有效封固。顺北鹰1井?444.5 mm长裸眼段顺利封固,为顺北油气田大尺寸长裸眼固井积累了成功经验,其固井技术措施可为国内深井超深井大尺寸长裸眼固井提供借鉴。      

提高盐192区块大斜度井固井质量研究

盐192区块主要部署的是大斜度井和定向井,目的层承压能力低,漏失层位多。2020年采用一次上返和顶部补救的固井措施,固井施工中仍然普遍存在漏失,导致固井封固率偏低。通过优选低密度水泥浆体系,降低低密度水泥浆摩阻、优化固井施工排量、优化水泥浆浆柱结构等措施,有效降低了环空液注压力。2021年对盐192区块8口井的固井施工实践表明,漏失井口数和漏失量大幅降低,水泥浆全部返到表层套管脚以上216 m,大斜度井裸眼段封固率从2020年的81.27%提高到100%,实现该区块大斜度井固井一次上返。     

HFY油田177.8mm套管固井技术

井下漏失是影响HFY油田177.8 mm套管固井工作的主要矛盾。在分析HFY油田177.8 mm套管固井质量现状、固井工程特点和固井技术现状的基础上,提出了需要进一步研究解决的主要问题和固井技术建议。针对HFY油田技术现状,在坚持已有成功经验的基础上,建议在完钻地层漏失压力评估和漏失层位判断、井底清洁、提高水泥浆防漏堵漏能力3个方面加强研究,不断完善和提高177.8 mm套管固井技术。     

塔河油田超深井盐水低密度水泥浆尾管固井技术

针对塔河油田超深井(设计井深6200～6600m)、盐层巨厚(厚度为80～400m，且埋藏深，盐膏层井深5200～5600m)、盐层上下漏失层并存等复杂地质条件，对油井水泥外加剂、外掺料的科学筛选，增强水泥石塑性和抗腐蚀流体能力，尾管使用复合套管柱，采用平衡压力固井，研究和应用抗盐抗高温低密度水泥浆固井技术，提高了塔河油田深井盐层固井质量和成功率，成功解决了困绕多年的塔河油田盐层超深井固井难题。     

胜火1井防漏固井综合技术

预探井胜火１井是一口超低压易漏失井,在钻井过程中,齐古组,七克台,三间房均发生严重裂缝性漏失,漏失泥浆３４８０ｍ＾３,套管鞋处的破裂压力当量钻井液密度公文国０．４９ｇ／ｃｍ＾３,若采用普通注水泥固井技术会导致井漏造成固井失败。为此,采用双级汪水泥固井工艺和漂珠低密度水泥综合技术成功地解决了固井漏失,提高了固井质量,为固好吐哈超低压易漏失井提供了一条有效的途径。     

乌兹别克复杂水平井固井工艺技术

1-G井、350井是乌兹别克斯坦的第一批水平井,表层套管尺寸大,技术套管裸眼段长,地层异常高温,盐膏层段长,油气层"上喷下漏"导致固井难度极大.经过研究摸索,(4)508 mm表层套管、(4)339.7 mm技术套管采用了插入法固井,采取两凝水泥、稀释钻井液、大排量注替等措施较好地解决了长裸眼大环空内的水泥浆窜槽问题.(4)244.5 mm尾管固井,选用厚壁套管、悬挂简单可靠的外台阶式尾管悬挂器,使用欠饱和盐水水泥浆,采取稀释钻井液、增加水泥浆的接触时间、大排量紊流顶替等措施,达到了封隔地层防止长段膏岩层蠕动之目的.(4)139.7mm完井套管固井,采用管外封隔器带分级箍加盲板的复合结构,使用不渗透水泥浆体系,较好地解决了高渗透油气层的封固问题.350井完井固井工具出现问题后,成功地实施了反向注水泥固井技术.     

复杂井固井低密度水泥浆体系性能研究

针对低压易漏地层固井中易漏失、流体窜槽和高浓度盐水对水泥环柱的腐蚀问题，提出以保持低密度水泥浆密度的稳定性为基础，突出水泥浆的触变性和使水泥石体积有一定微膨胀性能为依据的观点。通过改善水泥石的自身防腐蚀性能，研究出一种独特的密度为1.30~1.45 g/cm³的粉煤灰复合低密度水泥浆体系，以此来满足复杂井低密度固井的需要。室内评价了该粉煤灰复合低密度水泥浆体系的密度稳定性、触变性、界面胶结强度、防腐蚀性能。结果表明，该水泥浆体系不仅具有非常好的密度稳定性和良好的触变性，而且水泥石的体积有一定量的膨胀能提高界面胶结强度和水泥石较强的耐一定浓度盐水的腐蚀的性能，从而可将腐蚀介质对套管的腐蚀转化为对水泥石的腐蚀，延长套管和油气井的使用寿命。     

套管短回接固井工艺在塔河油田套损井治理中的应用

随着塔河油田油井长期注水、注气三采开发,油井套损现象日趋严重,特别是一些老井,由于受套管使用年限较长,固井质量较差,套管抗挤强度低等因素影响,套管薄弱段、套管悬挂器部位易造成破损,地层水侵入井筒导致油井高含水。前期套损井治理的主要工艺是卡封堵漏和挤水泥,这两种工艺的缺点是适用性有限,有限期短。目前塔河油田针对性地应用套管短回接固井工艺,一次性、永久性解决了油井套损问题。通过上述3类套损治理工艺的分析,重点突出套管短回接固井的优点,为后期该工艺的推广提供了重要依据。     

深井、大斜度井尾管悬挂固井工艺

针对深井、大斜度井尾管固井风险高、技术复杂、施工难度大、质量要求高等特点,研制了一种液压-机械联作式自动脱挂尾管悬挂器以及固井工艺,介绍了该悬挂器的结构、工作原理、性能特点。该悬挂器采用液压剪销坐挂、自动脱挂,双胶塞碰压顶替的工作方式,可实现坐封、脱挂、碰压、冲洗连续施工,允许大幅度上提、下放、旋转套管及中途循环钻井液,能够有效解决深井、大斜度井尾管固井坐挂难、倒扣难、留水泥塞等技术难题。通过15口井的现场应用,表明该工艺可提高尾管固井质量、缩短钻完井时间、降低成本、减少井下钻具事故,有进一步推广的价值。     

复杂深井尾管固井及回接技术实践

尾管悬挂固井是一种工程经济效益较高、注水泥环空阻力较低且有利于改善套管柱轴向设计和再钻进水力条件的固井方法，常常应用于深井超深井的固井作业。鄯科1井是一口科学探索井，完井尾管具有井径极不规则（实测井径扩大率最大为139.82%，最小为－6.02%）、施工压力高（15~20 MPa）、封固段长（考虑水泥余量的情况下封固段可长达1500 m）和尾管回接固井要求封固两头且不使用分级注水泥等难点。文章针对固井难点，总结出一套适用于复杂深井尾管及其回接固井的优化设计关键技术，它主要包括管串选择、套管扶正器加法、水泥浆体系优选、施工压力校核和配套工艺措施。实践证明，这些技术对类似井的固井作业具有实际的参考价值。     

草古100潜山水平井固井油气层保护技术

草古 100区块是草桥油田的 1个潜山稠油藏区块,计划钻 10口水平井以提高产量,采用筛管完井。在?2 44.5mm技术套管固井时,潜山油层已打开,水泥对油层污染严重,前 2口井固技术套管时未采取油气层保护措施,产量较直井提高不明显。为解决此问题,研究使用了?2 44.5mm技术套管固井油气层保护技术,使平均单井原油产量提高 142%,取得了较好的效果。文中介绍了潜山油藏特点及采用二级注水泥方法,采用连续打开式分级箍、水泥伞。一级固水泥,先固水泥伞以上 30m,凝固后再用打开式分级箍进行二级固水泥到井口。水泥伞的优点是,防止水泥浆直接冲击油层,达到防止压漏地层,起到保护油层的效果,在固的 8口井当中均取得较好的效果。     

水平井尾管固井技术及其在苏里格气田的应用

针对水平井长水平段尾管固井存在的尾管下入困难、尾管居中度不易保证、环空间隙小、高边自由水窜槽和低边泥浆窜槽等技术难题,在试验研究的基础上,总结出提高水平井尾管固井质量的实用技术：①选用沉降稳定性好、低失水、零析水、防气窜的水泥浆体系;②选用黏滞性前置液,使环空浆柱结构的密度成梯度（ρ_钻井液＜ρ_前置液＜ρ_水泥浆）分布,确定环空前置液流态达到紊流状态的合理施工排量,可以更好地清洁井眼,提高顶替效率;③模拟尾管刚度通井,采用单铣柱、双铣柱和三铣柱3种钻具组合分别进行3次通井,破坏井眼低边“死泥饼”,消除井眼不规则带来的阻卡,确保尾管顺利下入到位;④合理选用及安放扶正器,保证套管居中度达到67%。在苏里格气田苏5区块进行了2口水平井尾管固井实践,结果表明：固井合格率分别达93.78%和99.83%,优质率为70.93%和81.88%,为该区增产改造提供了技术保障。     

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.     

大庆油田Ф139.7mm套管井深部取换套技术

取换套技术是目前最彻底的修井技术。系统介绍了套铣套管封隔器和管外扶正器技术、小通径套损井的套铣引入防丢鱼技术、新旧套管补接及固井技术、过油层取套保护油层技术、套具防卡技术等新技术。研究应用以上技术 ,大庆油田深部取换套成功率达到 94 % ,取套深度达到 10 0 0m ,卡套铣钻具事故发生率降低到 1%以下。通过介绍 1口典型取套井的施工过程 ,说明了取换套技术在大庆油田的具体应用情况。     

西20-1X井尾管固井工艺技术

西20-1X井是西20断块上的1口三开定向开发井,目的层为寒武系府君山组。该井潜山盖层复杂,技术套管未能坐入潜山,三开后发生严重漏失,无法建立循环,用常规固井工艺技术无法固井,采用尾管悬挂器、管外封隔器及配套工具等新工艺技术达到了优质固井的目的。