晋西地区煤层气水平井固井工艺技术

鄂尔多斯盆地东部晋西区块煤层气经勘探发现有较大开发潜力,目前采用水平井完井,全井下套管固井后开采,其性价比高,增产效果明显,应用越来越广泛。该区块井垂深一般在600~900m,水平段长1000~1400m,地层特点为低温、低压、低渗,导致水泥石强度发展慢、易井漏、套管居中度低、对固井工具附件质量和水泥浆性能要求高等难题,通过优选水泥浆体系和隔离液体系,优化施工工艺等措施,应用强浮式浮箍浮鞋、确保了固井质量的提高,为给类型煤层气水平井固井提供了一定的借鉴作用。     

水平井筛管固井技术在宁夏鄂尔多斯盆地--ND27P7井的应用

ND27P7井是中石化在宁夏鄂尔多斯盆地一口水平井。该区块地质条件复杂,地层倾角大,断层破碎带发育,钻井作业中,井漏、井塌、井斜等钻井复杂情况不断发生,该井筛管固井,井下附件多,施工配套工艺要求高、下入困难;煤层多,且煤层的孔隙压力和破裂压力低等难点,针对该地区固井特点,优选井下配套附件管外封隔器、分级箍;水泥浆中加入微硅、漂珠、降失水剂、膨胀剂、分散剂等,形成中、超低密度微膨胀油井水泥浆体系,防止油气水侵,提高水泥浆的封固质量,现场应用成功,填补了中石化宁夏鄂尔多斯盆地水平井筛管固井技术应用空白,为稳固地拓展中石化固井市场奠定了坚实基础。     

浅谈大位移井固井技术

定向井、水平井固井即为斜井固井,注水泥工艺基本与直井相同,同直井和定向井相比,大位移井固井难度增大.本文从下套管工艺技术、套管工具附件、水泥浆体系、钻井液和水泥浆性能、固井工艺要求等方面进行了研究,提出了保证大位移井固井质量的技术措施,其中下套管工艺技术是大位移井固井的前提和关键.     

柳林区块8+9#煤层U型井钻井工艺技术

柳林地区煤层气开发的主力煤层是山西组的3+4#煤层和太原组8+9#煤层,煤层端割理发育,盖层封闭性好,构造简单,有利于煤层气储存。为提高该地区煤层气的开发效率,实施了“U”型连通水平井钻井工艺技术。依据柳林区块的岩性特征、技术难点、地层压力剖面分布情况,优选了黄原胶钻井液体系、“导向马达＋MWD”定向钻具组合、“单弯螺杆钻具＋E-MWD”的地质导向钻具组合、E-MWD随钻实时监测系统、近钻头电磁测距法连通工艺等技术,成功实施了 CLU-02H水平井与CLU-02V 直井连通,完钻井深1847.00m,达到了利用重力作用实现排水采气的目的。该井组顺利完工验证了“U”型连通水平井钻井工艺技术可行,为煤层气开发提供了先进的钻井技术工艺。     

泡沫水泥浆固井技术在页岩气生产套管固井中应用研究

针对页岩气区块水平井固井漏失低和压裂后环空带压的技术难题,开展泡沫固井技术的应用研究,达到提高固井质量和实现长效密封的目的。结合平桥区块地层漏失特点及压裂后环空带压规律,采用平衡压力固井技术,设计分段式泡沫低密度水泥浆注结构,实现防漏和防气窜固井工艺设计;优化泡沫水泥浆体系,优选发泡剂和稳泡剂,提高体系中泡沫半衰期及高温稳定性,保障泡沫在浆体中原位高效分散;采用大尺寸水泥环密封能力评价装置模拟井下压裂施工压力变化,水泥环能够满足30段以上的分段压裂层间密封和长效密封要求;结合固井施工过程井下温度压力环境,设计泡沫水泥浆两段式注气方法及配套工艺,实现防漏防窜工艺,并在焦页198-1HF中的生产套管固井成功应用。泡沫水泥浆封固井段优质率达到98.2%,施工过程无漏失现象,压裂18段后未发生环空气窜,为页岩气井防漏防窜提供了新的技术方法和手段,具有良好的借鉴意义和推广价值。     

复杂井况条件下的固井技术及应用

油田开发勘探至今已经步入后期,开发面临难度逐渐增大,水平井的开发比重不断增多,水平井开发的油藏类型日趋多样化,完井方法日益丰富,同时,越来越看重固井质量。实践证明,低渗透油藏、地层不整合油藏、断裂储层和超薄油藏可以用水平井成功开采,大大提高了石油和天然气产量;水平井对老井的二次开采也十分有效。A油田地质构造复杂,地层倾角大,断层及裂缝多,地层压力层系混杂、储层薄,渗透率低,含较多盐膏层,易漏失,固井难度大,改善起来困难。针对A油田复杂的地质构造,对固井工艺和水泥浆性能加以改进,以提高A油区的固井质量[1]。     

水平井注水生产动态特征研究

为了研究水平井注水的生产动态特征,以渤海BZ油田为例,对比分析了水平井与直井注水在霍尔曲线、注入压力、日注水量、视吸水指数四个参数的不同特征。研究发现,水平井注水初期井筒类似于一个"压力腔",它的存在导致水平井与直井注水生产动态的差异。如霍尔曲线形态典型不同;水平井注水压力低于直井,且低压持续时间是直井的1.8倍,压力爬升时间是直井的12倍;在相同注水压力条件下,每米地层厚度水平井注水强度是直井的3倍;水平井注水吸水差异大于直井,视吸水指数级差倍数是直井的9倍。针对上述特点,分析认为水平井井型和井筒内复杂的渗流流动是水平井与直井注水差异的根本原因。     

姬塬区块侧钻井固井水侵问题探讨及对策

长庆油田姬塬区块的洛河、直罗层位水系发育,固井水侵问题严重,上部水层水泥石胶结质量差,套管抗腐蚀能力弱。分析了地层水、地层温度、地层压力、水泥浆性能、固井工具等因素对区块侧钻井固井质量的影响,并针对性的引入油井抗分散絮凝剂多元聚合物BCY-100S和直连式尾管悬挂器,优化了水泥浆体系,改善了固井工艺,提升了水泥浆抗分散能力和固井工具可靠性,形成以两凝不分散水泥浆体系和直连式尾管悬挂器为核心的侧钻井固井技术。现场应用后有效解决了该区块水层固井质量问题。     

陇东区块长水平段水平井固井技术

长庆油田水平井开发主要目的层为延长组,该地层属于低渗透致密油藏,并且在水平井开发中长水平段水平井占比率越来越大,开发难度大,需要通过压裂或者其他的手段才能提高采收率。经过对陇东区块的地层特点,长水平段水平井固井技术难点的分析研究,探索出了适合该区块长水平段水平井固井技术方案,优选出了能保证固井质量的水泥浆体系和工具,制定了相应的技术对策,保证了水平井的固井质量。     

精准稠化技术在高温高压井负压力窗口套管固井的应用

中国南海莺歌海盆地东方17-2-1高温高压井钻遇了异常高压水层,地层孔隙压力达到2.02 g/cm³,距离高压水层上部仅160m处存在漏失压力仅为1.97 g/cm³的薄弱层,钻井液无法平衡地层压力,造成下溢上漏,井下建立动态平衡。经多次钻井液堵漏失败后,计划采取下入套管,强行进行固井。在负压力窗口和无法堵漏的情况下,固井采用“1.92 g/cm³低密度水泥浆+2.50 g/cm³高密度水泥浆”动态防漏水泥浆技术和挤注工艺,成功实现水泥浆返至上层管鞋以上400m,高压水层有效挤堵的作业目的。本技术对负压力窗口的固井具有借鉴意义。     

水平井固井工艺技术标准研究

受水平井客观条件的影响,水平井的水泥浆体系设计问题,水平段的套管居中问题,都是水平井固井的最大难点,也是影响水平井固井最关键的因素。针对上述问题,进行了水泥浆性能评价,确保了水泥浆体系性能满足水平井固井要求;并与相应的固井工具及工艺结合起来,保证套管居中,降低了大位移水平井套管下入时的摩擦阻力,使水平井固井质量有所提高。     

顺南区块高温高压气井固井技术

塔中顺南区块通过勘探发现高压工业气流,该区块将是中石化西北油田分公司的主要油气勘探区块,但该区块固井存在井深裸眼段长、地层承压能力低,油气活跃、压力窗口窄、异常高温下水泥石衰减严重等难点,导致固井质量合格率和优良率低。通过研究,开展了大尺寸双级固井工艺的应用,研发超深井大温差低密度水泥浆体系、优选抗高温液硅防窜水泥浆体系,应用精细控压等关键技术,形成了塔中顺南区块固井整体技术方案,较好的解决了因固井质量差导致环空气窜的难题,为下顺南等区块超深易漏失高压气井的固井提供了技术支撑。     

封隔式尾管悬挂器固井技术在Yagyi-1井中的研究和应用

窄地层压力窗口气井,具有地质结构复杂,地层承压能力低,漏失严重,而气层活跃,气侵上窜速度快的特点。井内液柱压力略低,发生气侵溢流;动液柱压力略高,井下便发生漏失。井漏严重或处理不当时,有导致井涌,甚至井喷的危险,容易形成又喷又漏的复杂井下状况。这类窄地层压力窗口气井的尾管固井施工作业,风险大、难度高,受井下条件制约,施工排量低,替净、压稳、防窜、防漏及保证封固质量的技术措施受到限制,固井施工中的井下漏失,水泥浆不仅污染油气层,还易引发严重气窜、井喷事故;候凝期间的水泥浆胶凝失重,当量密度降低,压力失衡,地层气体会大量侵入环空,运移上窜,形成油气通道,固井失败。固井在缅甸窄地层压力窗口气井中,采用封隔式尾管悬挂器,结合膨胀型、防漏、防窜、双凝水泥浆体系,及超缓凝先导隔离水泥浆,较好的解决了窄地层压力窗口高压气井尾管固井的防漏、防窜、压稳、替净的固井技术难题,取得了较好固井质量。     

调整水平井固井工艺技术

实践证明水平井不仅可以成功地用于开采低渗透油藏、地层不整合油藏、裂缝性油藏及超薄油层,使油气产量大幅增加;而且能有效对老油气田再次进行勘探和开发,最大限度地把残余存油开采出来。A油田地质构造较为复杂,断层多,地层倾角大,地层压力层系错杂,低渗、多裂缝、薄油层油藏较多,地层富含盐膏层,漏失量大,固井难点多,固井效果难以提升。针对A油田特定区块较为复杂的地质构造,从固井工艺和完善水泥浆性能两方面进行了完善,旨在改善并提高A油区的固井质量。     

下扬子地区易漏失井固井技术

溪2井是中石化华东分公司"突破下扬子"战略的重点探井,其封固段较长接近3000m,地质条件复杂地层跨度较大,破裂压力低,存在易漏地层和气层,后期进行大型压裂对固井质量要求较高。针对该地层的特点,通过对固井施工工艺和水泥浆体系的优选,以及现场施工时根据实际情况的调整,成功的完成了溪2井的固井任务。溪2井的地层在下扬子地区有一定的代表性,溪2井的成功固井,给下扬子地区今后的勘探开发提供了宝贵的经验。     

适合七元矿区煤层气井固井水泥浆的室内研究

本文以水泥浆体系的韧性为前提,水泥石抗压强度为主线,水泥浆体系的稳定性、低失水性为基础,对七元矿区煤层气井固井水泥浆的性能进行了设计与构建,并在水泥浆体系满足性能的基础上尽量降低其的成本,研发了满足煤层气井压裂井固井要求的低弹性模量、低失水、低成本的水泥浆体系,为低渗透压裂井固井施工水泥浆体系的选择提供了一种新途径。     

呼图壁储气库水平井完井固井工艺的技术研究与应用

2018年新疆油田呼图壁储气库调整工程建设共部署11口注采水平井,新部署的井位在固井方面面临着诸多难点:在强注强采的条件下,固井质量须满足30～50年的安全寿命;且新部署的井钻井井身结构发生了改变;多个注采周期的运行改变了原始地层压力系数;水平井注采对固井质量提出了更高要求。本文主要讲述了针对呼图壁储气库的固井技术难题,通过对水平井套管安全下入措施、弹性水泥浆体系、储气库完井水平井尾管固井技术方案的研究和攻关,现场实施了10井次,固井合格率100%,解决了呼图壁储气库的技术难题,满足了储气库建设对固井新工艺、新技术、高质量的开发要求。     

丘东气井固井技术研究与应用

近年丘东气田由于地层漏失、层间压差大导致层间纵向及横向窜流等因素的影响,先后实验应用了常规固井、分级固井等多种固井工艺及水泥浆技术。但该气田固井质量一直比较差。通过对该气田储层物性、地层压力及地层水特性等方面的研究,2012年研究出新的水泥浆体系并且在丘东48、丘东50等井取得了很好的效果,大幅提高了固井质量。     

泡沫水泥固井工艺研究

在解决固井井漏问题过程中主要有两种方法:双级或多级注水泥和降低水泥浆密度。两者都无法满足地层破裂压力系数小于1.08的固井密度要求,由此提出并采用了超低密度水泥浆—泡沫水泥浆进行固井施工。本文主要对泡沫水泥浆固井工艺进行研究。     

悬空固井技术在冷43-80-570CH井的应用

冷43-80-570CH井完井面临水泥浆漏失污染生产层段、水泥浆倒回留塞低返、完井管柱下入困难等难题。分析认为,主要原因有疏松砂岩油藏易漏失、环空间隙小管柱难居中、固井工具性能不完善等。通过优选环空强力承托工具、注水泥器、扶正器等工具、优化工艺设计,达到了顺利固井的目的,并形成了一整套侧钻水平井复合管柱悬空固井技术,该技术对辽河油区同类油藏侧钻水平井完井具有一定的借鉴意义。