低密高强水泥浆体系的研究与运用

长庆油田姬塬区块深层系地下情况复杂,油水层发育、断层多,该区块井设计全井封固,封固段长平均2700左右,由于封固段长、水泥浆液柱压力高,固井施工中经常发生水泥浆漏失,严重影响了该区块的固井质量。使用免钻分级箍固井技术显然能解决固井过程中发生井漏的问题,但由于使用了分级箍,常存在脱落套不能下行至井底的问题,需进行二次施工作业。通过采用低密度高强度水泥浆体系不仅有限地解决姬塬油田长封固段井水泥浆易漏失、易发生油气窜的难点问题,同时也能实现了保护油气层的目的。低密高强水泥浆的流变性、失水性能、稠化时间、水泥石的力学性能等一些列特殊性能的分析,经过多次的室内试验,形成了流动性能和稠化时间满足施工要求,早期强度高的特性。     

漂珠水泥浆在下二门油田固井中的应用

下二门油田具有产层裂缝发育、地层孔隙喉度大,地层破裂压力低,漏失层多等特性,加之水泥封固段又特别长,对固井质量提出了很高的要求。针对下二门油田固井的特点和难点,采用漂珠低密度水泥浆进行长封固段固井施工,现场实践证明,漂珠水泥浆各项性能均能满足油层固井的需要,有效地解决了下二门油田易漏地层长封固段固井难题。     

漂珠水泥浆在下二门油田固井中的应用

下二门油田具有产层裂缝发育、地层孔隙喉度大，地层破裂压力低，漏失层多等特性，加之水泥封固段又特别长，对固井质量提出了很高的要求。针对下二门油田固井的特点和难点，采用漂珠低密度水泥浆进行长封固段固井施工，现场实践证明，漂珠水泥浆各项性能均能满足油层固井的需要，有效地解决了下二门油田易漏地层长封固段固井难题。     

双级注水泥技术在低压易漏探井中的应用

陆梁油田是2000年新疆油田公司勘探上取得重大突破的区块之一。该区块地层压力系数低(0．9g／cm3左右)，裸眼井段长达1800m，油气水层多，油层跨度大，要求水泥封固段1400m，钻井液密度1．09g／cm3，钻井中有多口井发生不同程度的漏失，属典型的低压易漏长封固段固井，固井施工难度大。为保证固井质量，通过采用双级注水泥技术以及超低密度水泥浆，成功的解决了陆梁油田低压易漏长封固段固井质量问题。同时，在双级注水泥技术的应用上积累了经验。     

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.     

哈10-1X超深井固井技术实践

哈10-1X井位于塔里木盆地塔北隆起轮南低凸起西斜坡构造,一级及二级固井前均出现井下复杂情况.为解决该区块地层承压能力低,易漏失,水泥封固段长,常规固井方法无法满足固井要求的问题,采用了双凝双密度水泥浆固井,并采用了高密度钻井液顶替技术,以降低施工压力.一级固井采用1.45和1.88g/cm3双密度水泥浆,封固段为3800～6758 m;二级固井采用1.45g/cm3的低密度水泥浆,封固段为0～3001.64m.声幅测井结果显示,技术套管固井质量合格.现场应用结果表明,采用低密度水泥浆配合常规密度水泥浆固井技术,提高了低压易漏井、长封固井段的固井质量.     

吐哈油田葡北3-12井超长封固段固井技术

葡北3-12注气井位于吐哈盆地葡北构造带中断葡北1号构造．井深为3610m。针对该区块地层承压能力低，易漏失，油气水窜严重，常规固井方法无法满足固井要求的问题，该井采用三段三凝制、常规水泥浆和泡沫水泥浆体系固井，并采用重钻井液顶替技术．降低施工压力。该技术能保证固井候凝过程中井底压力平衡，施工安全。现场应用表明，采用常规水泥浆和泡沫水泥浆固井技术．提高了低压易漏井、长封固井段的固井质量，解决了水泥返高不足的问题；并通过一次常规固井工艺实现了全井封固，简化了施工工艺，节约了成本，经济效益和社会效益十分显著。该井封固优质段累计达2600m，优质率达85％，固井结果良好。     

西峰油田固井技术研究与应用

对西峰油田固井技术现状及存在的问题进行了分析,针对西峰油田地质特点及先注后采引起的压力异常、油气水窜复杂情况,从理论上分析了发生气窜的机理、影响固井质量的主要因素,并在施工工艺、技术措施和水泥浆体系等方面进行了深入研究.研制了GSJ-1多功能低失水水泥浆体系及相应的固井工艺技术,在西峰油田进行了现场试验及推广.该固井技术较好地解决了长封固段固井的漏失难题,并有效地控制了地层油气水窜,提高了该地区的固井质量.     

注采井长封固段固井技术的研究与应用

油田区域的长期开采造成了地层下部压力明显低于上部,给注采井固井,特别是长封固段注采井固井带来许多困难.试验研究表明,适应于长封固段的梯度多凝水泥浆是由不同比例的水泥、降失水剂、分散剂、缓凝剂、膨胀剂和消泡剂组成.该水泥浆性能、水泥石强度、封固质量、油层保护方面均远远优于常规固井水泥浆,采用该水泥浆固井技术,提高了固井质量,减少了施工压力.现场应用表明,双级梯度多凝水泥浆固井技术能减少施工压力,防止压漏地层;在长封固段,双级梯度多凝水泥浆可以有效地防止水泥浆在凝结过程中因失重造成的油气窜槽,有效地压稳地层,保证固结质量;可以减少对地层的污染,快速封固好易漏、易塌等复杂地层,实现水泥浆在长封固段的紊流顶替,提高了封固质量.     

平衡压力固井工艺在束探1H(P)井的应用

束探1H (P)井由于井下同时存在高压、易漏地层,钻进和通井过程中发生过严重的油气侵、溢流、漏失等复杂情况,钻井液安全密度窗口窄、井径极不规则、循环排量低,固井难度和风险非常大.通过使用三凝双密度水泥浆封固不同层段地层、利用冲洗液和前隔离液来平衡水泥浆增加的压差、向水泥浆中加入纤维堵漏材料增强地层承压能力的方法实现平衡压力固井,最终顺利地完成了该井的固井施工,水泥浆一次性封固4 093.8m,固井质量优质.     

盐穴储气库楚资1井Φ244.5mm套管固井技术

盐穴储气库楚资1井是楚州区块第1口前期岩盐建库勘探评价井,生产套管下深超过1 800 m。针对区块资料缺乏、地层情况复杂易漏失、井径不规则、需全井封固等问题,在该井固井施工过程中,通过采用优质卤水前置液、优选低温抗盐水泥浆体系、管串结构设计与扶正器安放位置优化等措施,确保了Φ244.5 mm套管固井施工顺利完成,声幅测井结果显示,全井封固段固井质量合格。该井顺利固井为该区块积累了有益的实践经验,为国内盐穴储气库向深处发展提供了借鉴。     

LN油气田深井单级全封固井技术

LN油气田二次开发井简化为二开结构,油层套管采用低密度水泥浆单级全封固井方式,完成了9口井深为5 000 m左右的深井下入Φ200.03 mm套管的固井施工.固井作业依据多级颗粒级配的紧密堆积原理,合理级配水泥浆的固相成分,应用高强度超低密度与常规密度相结合的防漏、防窜水泥浆体系;根据地层漏失压力,通过模拟计算施工不同阶段产生的动液柱压力,控制不同的施工排量,实现施工全过程的压力平衡,避免了固井过程中的地层漏失,解决了老油田后期开发低压油气层长封固段防漏、防窜问题,固井质量满足了开发和油气层保护要求.对长封固段上下大温差、顶部水泥浆低温缓凝、水泥石强度发展慢现象有了新的认识和了解.     

低密度水泥浆在冀东油田的应用

为了解决低压易漏失长封固井作业过程的水泥浆流失问题,研究、优选出适合于冀东油田低压易漏地层的低密度水泥浆.在全面分析固井的技术难点和影响固井质量原因的基础上,针对地层破裂压力低、封固段长、间隙小、水泥浆顶替效率低等特点,对不同温度和不同水泥浆密度的水泥浆配方进行了实验,优选出由水泥、漂珠、增强剂(PZW-A)以及相应配套外加剂组成的低密度水泥浆,从流动度、游离液、失水量、稠化时间、抗压强度几方面进行评价.该低密度水泥浆综合性能优良,具有密度可调、游离液低、失水量易控制、过渡时间短、水泥石均匀致密不收缩、抗压强度高、抗腐蚀和防气窜等特点,能够很好地满足低压油气井、深井长封固段固井需要.17口井的现场应用表明,固井优质率达到47%,尤其提高了低压易漏井、长封固段、大井眼等特殊井固井质量,同时能更好地保护油气层和最大程度地开发有效产能.     

YZY-203管外封隔器在雁木西区块应用与研究

新疆吐鲁番地区雁木西油田区块是以第三系和白垩系为主要目的层位。该段层位以盐膏层为主,上段井径扩大率较大,井壁容易垮塌,下段油层段易缩径。同时,盐膏层易污染水泥浆,在固井作业中容易使水泥浆闪凝,造成固井事故;该井周边注水井多,水泥浆在候凝过程中稳压困难。为解决该问题,西部钻探钻井工程技术研究院首次在该区块雁×井使用了自主研发的YZY-203管外封隔器,该系列封隔器结构合理,动作灵敏,承压差性能高,能有效地防止注水泥过程中及封固后油气水的上窜或层间窜扰。经声幅/变密度测井结果显示,该井固井质量优质,为雁木西区块乃至整个吐哈地区实现优质固井施工提供了技术借鉴。     

自愈合水泥在塔里木油田碎屑岩固井中的应用

塔里木LN油田、ST油田碎屑岩井储层多为中孔、中渗储层,水层多而薄、底水活跃,对层间封固质量要求高,固井过程中易发生油气水窜,水泥环易出现微间隙,后期开采含水率高。自愈合水泥具有自修复功能,并兼具一定的微膨胀效果,能有效防止窜流,改善界面胶结。针对碎屑岩固井难点,结合自愈合水泥特点,研究出一套适用于该区块的自愈合水泥浆体系。该水泥浆体系具有流动性好、抗压强度高、静胶凝过渡时间短等良好的工程性能。室内实验和4口井的现场成功应用表明:自愈合水泥浆体系能满足该区块碎屑岩井的固井施工作业,提高固井质量,储层段固井优质率达到70以上,2口实验井采油含水率0,为后续老油田稳产增效提供有力保障。     

复杂深井固井技术在跃进区块的现场实践

塔河油田跃进区块油层埋藏深,技术套管长裸眼封固超过4 000 m、地层压力系统复杂、固井易漏失,生产套管下深超过7 000 m、井底温度高、施工压力高,水泥浆顶替效率难以保证。针对这些复杂情况,通过对前期井眼的准备、下套管技术控制,采用分级注水泥技术、正反注水泥技术、紊流+塞流复合顶替技术、优化水泥浆体系等措施,降低固井期间地层漏失的风险,同时还可以降低施工泵压,减小泵注设备的负荷,确保该区块固井质量,为后续钻进和油气开采提供了保障。     

高强度低密度水泥浆体系的研究

深井、高温井固井施工中水泥封固段顶底温差大，一次封固井段长，易发生水泥浆漏失、低返等问题，固井存在许多困难和风险。依据紧密堆积理论，研究出了低密度水泥浆体系并对其性能进行了综合评价。评价结果表明，该体系具有密度低、强度高，失水量小，流变性及稳定性好，耐高温、耐腐蚀及长效性等特性。现场应用200多井次，结果表明，使用该水泥浆体系，固井合格率为100％，优质率达90％，能有效解决长封固段低压易漏层油气井固井过程中的难点，保证了固井施工质量。     

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。     

漂珠低密度水泥浆在安棚碱井的应用

安棚区块地层破裂压力低，地层易漏失；碱井矿化度高，矿石易溶蚀，导致井壁存在不同程度的“葫芦串”，井径不规则，固井施工顶替效果差。上部井段采用漂珠低密度水泥浆进行固井施工，下部目的层（碱层段）仍使用常规密度水泥浆。漂珠低密度水泥浆配方为：夹江G级水泥 37.5%漂珠 1.8%KJS-1 1.5%KJS-2 0.2%S501。漂珠水泥浆在高温条件下具有足够的稠化时间和良好的流动性，保证了固井施工安全，顺利，现场应用表明，漂珠低密度水泥浆有效地解决了安棚碱井易漏地层长封固段固井难题，确保了安棚碱井的固井质量。2000年固井4井次，上部漂珠段固井1次合格率为100%，碱层段固井优质率达到100%。     

泡沫水泥浆固井工艺技术

花土沟油田是青海石油管理局1个开发多年的主力油田,井深为1300m左右,现在所钻的井多为调整井,地层压力系数很低,仅为0.6~0.8,油层分布特点是薄、散、多,且上部80~150m还有浅气层,油层固井要求全井封固,水泥返至地面。该区块原来油层固井合格率为92%,优质率仅为48%,固井质量严重影响了该油田的产能建设和合理开发。为了解决这一固井难题,对泡沫水泥浆固井技术进行了研究,并对5口井进行了油层封固,固井施工顺利,未发现漏失现象,经声幅测井证实,5口井水泥均返至地面,油层固井优质率高达100%。实践证明:这种新型的低密度化学泡沫水泥解决了低压易漏井、长封固段井和稠油热采井的固井难题,提高了固井质量,缩短了建井周期,节约了成本,经济效益十分显著。