吉林油田深层气井防窜水泥浆固井技术探讨

油田开发的不断进步与发展,对深层气井防窜水泥浆固井技术提出了新的要求,如何有效应用该项技术,已成为业内广泛关注的焦点之一。本文首先介绍了吉林油田深层气井固井水泥浆体系,分析了深井固井技术的诸多难点,并结合实践经验,从多角度探讨了吉林油田深层气井固井工艺技术,以期对深井固井施工有所借鉴。     

固井防窜剂的优选试验研究

针对固井过程中经常发生的环空气窜问题，在分析其机理的基础上，对胜利油田及周边地区常用的5种防窜剂的性能进行了试验评价。结果表明：防窜剂DZP2和PZ-2具有较强的抗侵蚀能力，且为微膨胀类型；DZP-2可以提高水泥石抗折强度，PZ-2可以较大幅度地提高水泥石抗压强度；DZP-2和PZ-2具有很好的防窜性能，SPN值都小于3；在试验条件下，DZP-2和PZ-2的最佳加量分别为1．5％～2．0％和1．25％～1．50％。     

吉林油田浅层气井固井防窜水泥浆体系

气窜严重是吉林油田浅层气井固井存在的一大技术难题,为此开发了浅层气井固井防窜水泥浆,该水泥浆具有流动性好、失水量低、稠化时间合适、过渡时间短和早期强度高等优点.开发的固井水泥浆,领浆中加入1.4％降失水剂JLS和3％晶体膨胀剂KW-2,水泥浆失水量为16mL,稠化时间为130 min,浆体SPN值为1.07,24 h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为20.5 MPa和0.011％;尾浆中加入1.4％JLS、3％KW-2和2％速凝早强剂ZQJ,水泥浆失水量为14 mL,稠化时间为108 min,浆体SPN值为0.90,24 h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为23.7 MPa和0.003％.现场34口气井的应用实践证明,该防气窜水泥浆适合浅层气井的固井开发,固井合格率为100％,优质率为88.2％.     

国内外防气窜固井技术

分析了固井后环空气窜的原因、途径及其危害，阐述了国内外固井环空气窜预测、水泥浆防气窜性能评价和室内模拟实验方法，综述了近几年来国内外防气窗水泥浆体系和工艺技术，提出了今后防气窗固井技术研究的建议。     

双级防气窜固井技术在也门Judayaah-1井中的应用

Judayaah-1井是也门71区块的一口探井,该井三开?244.5 mm套管固井存在着相对高压气层、封固段长、气窜风险大等固井难点。为确保该井固井质量,对固井难点进行了分析,针对该井的实际情况,优选了Schlumberger公司的ISO BLOCK防气窜水泥浆体系、MUDPUSH加重隔离液以及Halliburton公司的H-ES双级固井工具。利用水泥浆“失重”压力计算式,推导出气层以上尾浆最大封固段长度计算式并进行了环空液柱结构设计。一级固井采用了循环摩阻憋压、二级固井采用了井口憋压等综合固井技术措施,确保了施工安全和固井质量。该井固井施工的成功,为该区块的后续固井作业提供了参考,同时也验证了所推导气层以上尾浆最大封固段长度计算公式的可行性。     

塔河油田桥古区块防气窜固井技术

桥古区块卡普沙良群、库姆格列木群地层稳定性差,易发生井壁垮塌掉块、缩径、卡钻等井下复杂情况,尾管封固段气层活跃,防气窜难度大。分析总结前期固井情况,考虑地层岩性特征,优选出微膨胀防气窜盐水水泥浆体系,具有API失水小于50 mL、SPN值小于3、24 h水泥石强度大于14 MPa的特点;结合应用新型分段气窜预测模型,考虑领、尾浆胶凝失重、水泥浆失水、井口加压等因素对气层压稳的影响,较真实地预测气层压稳状况,并对固井施工工艺和参数进行了优化和改进。现场应用2口井均取得了良好效果,封固段综合评定优质,满足了桥古区块固井作业要求。     

新的固井防窜理论及措施

环空窜流是固井质量的难点,它损害储层,影响产能。介绍了一种新的防窜理论——微裂缝-微环隙理论。该理论对窜流的形成原因和过程进行了分析,指出窜流的发生主要取决于P_环与P_阻叠加之和与P_地的大小,如P_环与P_阻之和大于P_地就不会发生窜流。提出消除微裂缝-微环隙的防窜措施,是在固井水泥浆中添加海绵铁及合成橡胶粉。     

低成本防窜水泥浆体系固井技术

针对安塞油田和靖安油田的调整井、底水油藏井、油气水层活跃井和不平衡压力下的油气水窜固井难题．研制出了GJl01低成本防窜油井水泥浆外加剂。它由铝酸盐聚合物GJL、微膨胀材料GPZ、强触变性材料GCB和高效减水剂GJS组成。室内对GJR-1低成本防窜油井水泥浆的稠化时间、抗压强度、线性微膨胀率以及抗温性能的评价表明。该水泥浆具有低温高早强、短过渡、微膨胀、强触变的特性。现场应用表明．该水泥浆促凝作用明显，可降低顶替水泥浆的泵压．提高顶替效率；过渡时问短，增加了抗窜阻力；微触变性和内聚力高；早期抗压强度高；水泥浆硬化后具有一定的微膨胀性．可防止微裂缝、微裂隙的形成．有效地改善第一、第二界面的胶结质量．防止环空界面窜流。采用该体系固井600多口．油层段固井合格率为100％．优质率超过90％。     

SN—30—1井低密度水泥防气窜固井技术

吉林松南地区在固井中采用微硅低密度水泥浆固井,密度值降低至1.32g/cm~3取得成功,克服了该地区地质复杂、地层破裂压力梯度低、压力异常等情况,保护了油气层。     

长庆油田气井固井技术

长庆油田陕北安塞地区气井埋深一般为3500～4000m，底部气层活跃，上部地层撑压能力差，钻井和固井易发生满失。针对该地区的地质情况、钻井情况、固井情况，制定出了一整套气井固井工艺方案，并根据工艺要求，经过室内大量的模拟试验，研究出了6组水泥浆体系。在固井过程中采用分级注水泥工艺和3种密度、3种稠化时间的防窜、防满水泥浆体系。3口井的固井实践证明，该套固井工艺切实可行，固井水泥浆体系有利于气井固井施工，保证了固井质量．气层井段固井质量优质。     

大庆油田调整井防漏固井施工技术

大庆油田调整井固井施工的难度主要是多压力层系共享,封固段短,无法对不同地层采取措施,从“八五”以来,有针对性地开展薄油层固井技术现场试验和易漏区块固井技术专项试验,形成多项防漏固井施工技术,较好地保证了易漏井的固井质量。     

大庆油田深层天然气井(含CO2)增产改造技术的新进展

火山岩储层一般都具有低孔、低渗的特点,自然产能低,需压裂改造才能获得工业油气流.常规的压裂增产技术不能适应火山岩储层,主要表现为人工压裂裂缝启裂和延伸机理难于认识,部分储层高压下仍无法破裂与延伸,裂缝复杂、裂缝窄,无法加入支撑剂,压裂优化设计缺乏针对性;没有耐高温的压裂液体系.为提高压裂优化设计的针对性和提高压裂液携砂性能,建立了火山岩压裂破裂与延伸物理、数学模型,形成了火山岩天然裂缝储层压裂设计基础理论;配套了超高温压裂液体系,满足了压裂施工的需要;形成了测试压裂现场快速解释诊断技术、火山岩人造裂缝延伸控制技术,有效地保证了主裂缝的形成,大大提高了施工成功率.为徐深气田提交火山岩天然气2 457.45×108m3探明储量提供了强有力的技术保障.     

大庆深部裂缝型火山岩储气层压裂技术试验

针对大庆火山岩储层破裂梯度变化大、微裂缝发育，造成压裂施工成功率低的实际情况，采用多裂缝解释模型描述了压裂液在火山岩储层中的压力降落特征，并定量给出了裂缝条数、裂缝体积数和滤失裂缝条数等描述裂缝的参数，这为完善压裂设计提供了依据。采用胶塞和粉砂工艺成功地进行了现场施工，通过ZS10井的应用说明，在火山岩储层使用多裂缝测试压裂解释技术和采用胶塞与粉砂工艺是可行的。     

AMK2000固井质量测井在大庆油田的应用

采用声波与核方法结合检查固井质量是先进的固井质量评价技术,两项测井结果的综合解释可以对固井质量进行更准确的评价.重点分析2007年AMK2000固井质量综合评价技术在大庆油田典型井的应用效果之后认为,AMK2000可以准确地识别固井后水泥环的局部缺陷和微环,B井的气体窜槽和X井的射孔验窜试验证明了解释结果的正确性.对比同一口井的AMK2000和常规固井质量测井解释结果可以看出,AMK2000克服了常规固井质量测井只能识别固井第一界面胶结状况的局限性.     

大港油田深探井压裂改造技术

大港油田深层油藏渗透性差，地层温度高，破裂压力高，给压裂改造带来了困难，为此研制开发了延迟交联高温压裂液，有效地降低了压裂液的流动摩阻。针对深层高闭合应力特点，筛选了高强度支撑剂。采用了压前地层评价分析，小型压裂测试及分析，配套了深层压裂改造工艺技术，进行了深层油气层的压裂工艺优化设计和现场实施。     

大庆油田气体钻井技术研究与应用

松辽盆地北部深层天然气勘探取得历史性重大突破, 2005年初大庆徐家围子地区提交了1 018.68×108m3天然气探明储量,中石油公司提出了"松辽盆地北部深层天然气勘探要成为重点,加快天然气勘探开发步伐,尽快探明第2个、第3个1 000×108m3天然气"的要求.但是,大庆油田泉二段以下岩石可钻性差、硬度高、钻速慢,常规的钻井液钻井技术不能满足大庆气田快速勘探开发的需要.为此,试验、推广了气体钻井技术,大幅度提高了钻井速度,与常规钻井相比平均机械钻速提高4～6倍,单井钻进周期缩短11 d以上,并成功试验了储层氮气钻井,发现和保护储层效果显著.形成了7项气体钻井关键技术,试验取得较好的应用效果,指出了气体钻井存在的主要问题和攻关方向.     

尾管碰压工艺在深井尾管固井中的实践

尾管固井最大的缺点就是要钻水泥塞,为此,辽河石油勘探局钻井一公司和华北油田钻井研究院合作,进行碰压固尾管工艺的研究和深井现场试验,达到了固尾管后不留水泥塞的目的。文中介绍了尾管悬挂器的改进和碰压固尾管工艺,认为悬挂装置挂得住、倒得开、大小胶塞组合好、密封套密封好、能顺利提出,是碰压固尾管成败的关键;小钻杆通径、称重、测扭矩、计算收缩距等是成功的保证。     

大庆油田深层气井积液预判模型建立及应用

大庆油田徐深气田底水活跃,火山岩气藏裂缝发育,生产过程中易产生积液现象,影响气井产能。为合理确定气井排采措施介入时机,开展了气井积液预判方法研究。将井筒与地层流动模型在井底建立计算节点,形成积液预判模型,给出数值求解方法,模拟流体从近井地层到井口的流动过程,实现了气井未来积液风险预判并开发了计算机软件。现场实际应用表明,积液预判结果与实际情况一致,有效预测周期可达7个月,验证了大庆油田深层气井积液预判模型的正确性和实用性。     

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。     

大庆油田试井技术现状及今后发展趋势

随着油田开发的深入,大庆油田试井技术也得到了迅速发展:从单井试井向多井试井方向发展,从采油井试井向注水井试井发展,从单层向多层试井发展.随着计算机技术的引进和试井仪器精密度的提高,出现了以样板曲线拟合为主的现代试井分析技术.为了满足油田开发需要,针对大庆油田的试井技术(试井仪表、试井工艺、试井方法等)现状及存在的问题进行了详尽分析,就国内外试井技术的发展趋势做了准确评价,旨在为大庆油田乃至国内其他油田试井技术的发展提供借鉴.