钻井液转化为固井液固井的研究及现场应用

本文着重介绍ＭＴＣ的固化原理，室内实验结果评价，现场施工配注工艺及应用效果。     

TS2井超低密度水泥浆固井技术

TS2井是中国石化西北油田分公司在新疆塔河油田库车县境内部署的一口风险探井,处于低压易漏区块。在没有该区块类似井况固井先例的情况下,研究了该井的固井技术难点、固井技术措施,优选水泥浆体系,并基于颗粒级配理论提高PVF,使用国外先进减轻材料,调制出密度为1.25g/cm3的超低密度水泥浆进行固井作业,施工顺利,质量优良率82.32%。图2表4参2     

华北油田复杂井固井技术

针对华北油田二连阿南，哈南高压注水采油区块和冀中潜山深井区块固井难度大和固井质量差等问题。华北石油管理局钻井工艺研究院在二连地区采用早强，膨胀和低失水水泥浆，并配合使用套管外封隔器，两凝固井工艺技术。解决了低温高压注水调整井固井作业中存在的问题，提高了固井质量；在冀中地区采用低密度，高强度，零析水，成膜型降失水水泥浆，配合采用双压双凝固井工艺技术，有效防止了井漏，油水互窜等井水复杂事故，提高了固井质量。早强，膨胀和低失水水泥浆低温早强，失水量小于200mL，在凝结过程中能产生有效膨胀，初凝和终凝时间较短，能有效防止气窜及油水互窜，成膜型降失水水泥浆失水量小于100mL，密度和稠化时间易调；有机塑性高分子胶粒在水泥凝结过程中由于被压缩而微膨胀，能有效补偿水泥石孔隙压力，达到防窜，改善水泥石韧性和变形能力的目的。     

云安21井深井尾管固井技术

云安21井是红家湾潜伏构造上的一口开发井，该井的设计井深为5709m，但在实钻的过程中，由于钻遇断层，引起井深增加，裸眼段增长至1800m，属于低压漏失层、超长封固段小间隙井尾管固井范畴。介绍固井技术难点，固井技术措施、水泥浆体系的优选、现场应用及认识与体会。     

解决塔河油田固井井漏的可行性方案

塔河油田七区块大部分油井在下套管和固井作业过程中存在漏失现象，固井质量达不到设计要求，且存在严重的安全隐患。通过分析井漏原因，提出了应在下套管前实施预堵漏保证井眼畅通，应调整钻井液性能，优化水泥浆体系等措施和方案。     

佛耳5井超高密度尾管固井技术

佛耳5井是佛耳崖构造上的一口定向井,设计井深3076m,Φ127.0尾管悬挂固井难度大,裸眼段钻井液密度高达2.41g/cm^3,最大井斜超过40°,下套管、固井的施工风险和难度大,通过精细井眼准备、固井设计和固井施工,尾管顺利下至设计井深,固井施工安全,固井质量合格。     

浅层稠油井固井技术

南阳油田的浅层稠油分布面积大,深度一般为200～1000 m,常温下稠油粘度为9050～52000 mPa·s,钻井中井漏、井壁坍塌时有发生,钻井液密度难以控制,固井合格率一直在80%左右,优良率不到60%,固井质量严重影响了油田的产能建设和合理开发.经过对浅层稠油井固井技术的研究、试验,形成了一套适合于浅层稠油井固井的工艺技术措施和水泥浆体系.一般情况下,采用密度为1.90 g/cm3加砂双凝水泥浆体系,该体系性能满足了稠油井低温固井、后期高温注蒸汽开采作业的特殊要求;在30 ℃左右时,长段水泥浆稠化时间控制为90～120 min,短段为50～60 min,失水量小于50 Ml.经现场应用表明,该体系在南阳古城和井楼地区共固稠油井70余口,平均井深为400 m,水泥浆全部返至地面,固井质量合格率达96%,优良率达82%,取得了好的效果.     

苏里格气田易漏井固井水泥浆体系的研究与应用

苏里格气田单级一次全井段固井技术可有效提高套管串的承压能力,但在部分低压易漏井施工过程中出现水泥浆漏失的问题。为确保水泥浆能够有效封固不同压力地层,避免固井漏失,通过对苏里格气田井漏特点分析,研发出以新型中空球状微末为减轻材料的低密度高强度防漏水泥浆体系。室内评价实验结果表明,该体系具有密度低、抗压强度高、气相渗透率低等特点,在一定条件下,120 h水泥石强度达到18 MPa,360 h水泥石强度超过20 MPa。现场试验5口井,固井施工顺利,水泥浆一次上返井口,未发生漏失,易漏层第一界面胶结良好率超过95%,第二界面胶结良好率超过85%,满足了苏里格气田低压易漏地层单级一次全井段封固的技术要求。     

国内油气田漏失性地层固井防漏技术研究

近年来国内油气田漏失井钻井数量一直呈增加趋势。漏失井固井作业中的水泥浆低返是各油气田尚未很好解决的技术难题，因而严重地制约了油气田开发战略地实施。文中就漏失性地层的特点、固井技术难点、主要影响因素和防漏材料的作用机制进行了讨论，对国内各油气田采取的防漏工艺措施和所用防漏水泥浆体系存在的问题进行了分析和比较。最后，介绍了国内外新开发的防漏水泥浆体系及应用情况。     

低密度高炉矿渣水泥浆固井技术

针对长庆油田低压易漏地层团井水泥浆返高和固井质量存在的问题,用高炉矿渣、膨润土设计密度1.40～1.60g/cm³的矿渣膨润上水泥浆,用矿渣和钻井液设计密度1.40～1.60g/cm³的矿渣MTC浆,用矿渣和多功能钻井液设计密度互1.40～1.60g/cm³的矿渣UF浆。对三种低密度矿渣水泥浆的抗压强度、凝结时间、流变性和稳定性进行了试验研究。室内研究结果和现场试验结果表明,三种低密度矿渣水泥浆水泥石抗压强度高,水泥浆流变性好,体系稳定。低密度矿渣膨润土水泥浆现场施工方便,固井质量优质率平均约80%.低密度矿渣MTC浆和矿渣UF浆现场施工有局限性,但其对提高固井质量的技术优势必将引起固井界人士的关注和研究应用。     

顺北油气田低压易漏层泡沫水泥浆固井技术

顺北油气田二叠系裂缝发育,地层承压能力低,固井漏失风险大。针对该问题,优选了抗高温抗盐的蛋白质发泡剂和高聚物稳泡剂,二者加量分别为2%～4%和0.4%～0.8%时,泡沫可在120℃下保持稳定;研制了密度1.10～1.30 kg/L可调的防漏泡沫水泥浆体系,其流动性好,120℃下API滤失量小于50 mL,泡沫水泥石密度差小于0.03 kg/L,密度1.10 kg/L泡沫水泥浆形成的水泥石在低温常压下养护72 h的抗压强度可达7.2 MPa,泡沫水泥浆综合性能优良;研究形成了基于井深、温度和压力的环空分段充气设计方法,充气量根据井深、水泥浆密度和注水泥浆排量实时调整,以保证环空泡沫水泥浆密度上下均匀。基于上述研究成果,形成了顺北油气田低压易漏层泡沫水泥浆固井技术,并在该油气田2口井封固存在低压易漏层的二叠系时进行了应用,泡沫水泥浆均成功返至地面,固井质量优良。该技术为顺北油气田低压易漏层安全高质量固井提供了技术途径,也可为其他区块裂缝性地层防漏固井提供了借鉴。     

固井质量影响因素分析

影响固井质量的因素多且杂 ,如果不对其形成全面、系统、清晰的认识 ,将难以制定详细、周密的固井施工方案 ,使固井质量难以保证。为此 ,从不同的角度对固井质量的影响因素进行了比较全面、系统的分析 ,以供设计人员进行参考     

赵53井泡沫水泥浆固井技术

因地层压力复杂、邻近断层,赵53井固井施工时存在易发生油气水窜和水泥浆漏失的问题,而且封固段较长.为此,研制开发了密度低、强度大且防窜性能好的新型泡沫水泥浆体系,并对其性能进行了试验研究.该井应用泡沫水泥浆固井施工顺利,固井质量合格.     

又喷又漏地层的反挤堵漏压井新工艺

盐九井首次钻遇裂隙、溶洞发育的特殊地层并出现罕见的又喷又漏的复杂情况。通过实施“正注平衡压力，反挤堵漏压井”工艺，使堵漏压井一举获得成功。本文结合盐九井的施工情况介绍了有关工艺原理和施工技术。     

延长气田易漏失井不规则井眼固井技术

延长气田地层压力系数低,气层段长,地层含水丰富,不稳定的泥岩、煤层交互存在,形成典型的“糖葫芦”井眼,固井漏失水泥浆低返、环空气、水、钻井液窜槽现象严重,固井优良率仅为16%。通过开展水泥浆体系优选,合理设计浆柱结构,依据孔隙压力、岩石密度、钻速、压力剖面等资料确定较为薄弱的地层,选择分级箍安放位置,正注反挤工艺等一系列措施,成功解决了固井过程中井漏和候凝期间气、水窜槽问题,使固井质量优良率提高到了93.54%,实现了全井水泥有效封固的目的。     

安棚碱井固井技术

安棚区块碱井固井水泥浆胶结不好,水泥浆易漏失造成固井质量较差、水泥返高不够等问题。通过对固井技术研究、室内实验和现场施工应用,优选出了适用碱井固井的水泥浆体系和固井工艺,较好地解决了碱井井径不规则、碱对水泥浆污染、碱井水泥浆返高不够等问题,有效地提高了碱井固井质量,延长了碱井开采寿命。     

低压漏失井固井水泥浆体系的研究

以紧密堆积和粒级级配理论为基础,研究出了性能较好的微硅-漂珠低密度水泥浆体系.实验选用60目(0.250 mm)漂珠作为减轻剂.该低密度水泥浆体系中加入堵漏材料形成了对孔道和缝隙具有较好封堵效果的堵漏低密度水泥浆体系,其基本配方为:嘉华G级水泥(JHG)+30%漂珠(PZ)+20%微硅(WG)+4.67%早强剂+2.8%降失水剂+1.67%减阻剂+70%水+0.4%堵漏材料(CDJ-2).经室内测试表明,该体系密度为1.38 g/cm3,API失水量为16 mL,48 h抗压强度为13.2 MPa,具有良好的堵漏效果.     

中国煤层气井固井技术发展现状

介绍了中国煤层气资源概况及发展前景,分析了煤储层及煤层气井的特点、固井的难点以及前期固井存在的问题,提出了固井技术对策.指出固井时不能照搬国外的成功经验,应考虑中国不同煤阶及煤储层的特性以及后期开采的需求,设计合理的水泥浆体系,采用综合的固井工艺:采用提高固井质量与保护煤层相结合的固井工艺;采用低失水、高早强、胶结性能优良的水泥浆.目前,控制水泥返高、常规密度与低密度相结合及变密度固井及与绕煤层固井作用机理相似、保护煤层的固井新工艺与水泥浆技术已有成功应用.     

解决塔河油田固井井漏的可行性方案

塔河油田七区块大部分油井在下套管和固井作业过程中存在漏失现象 ,固井质量达不到设计要求 ,且存在严重的安全隐患。通过分析井漏原因 ,提出了应在下套管前实施预堵漏保证井眼畅通 ,应调整钻井液性能 ,优化水泥浆体系等措施和方案。     

川渝地区大斜度溢漏同存井固井技术

大斜度井溢漏同存的尾管固井存在相当大的安全与质量风险,相关压力控制不好,就容易引起井漏或井喷以及先漏后喷的安全隐患.大斜度井段的存在对井眼准备、套管窜结构及水泥浆性能等提出较高要求.通畅的井眼和优化的管窜是大斜度井套管下到位的关键,水泥浆批混、三参数仪表地面工艺是保证井内流体压力参数准确的重要措施.溢、漏同存井固井应以压稳为前提,大斜度井段加剧了溢漏的程度,固井压力参数的计算应以垂深考虑.准确判断漏层位置,分析其与气层之间关联,是溢漏同存井固井中提高固井质量的重要措施.文章介绍了目前川渝地区大斜度溢漏同存井尾管固井主要技术工艺和现场实例.