大斜度定向井固井技术研究与应用

大斜度定向井存在完井下套管困难且管柱难以居中、水泥浆游离水向上漂浮形成高边水带、顶替效率低等问题,严重影响固井质量.为此,试验研究出了适合河南油田大斜度定向井的水泥浆体系,优选出了套管扶正器,及提高顶替效率的工艺措施.现场应用表明,新的配套技术措施保证了固井质量合格率.     

渤海大位移水平井固井关键技术研究及其应用

渤海地区的6口大位移水平井是在歧口17-2、秦皇岛32-6油田完成的,是国家863-820-09海底大位移井钻井技术研究项目的依托工程.该项目最大完钻井深度为4 690 m,最大水平位移为3 697 m,最大水垂比为21,最大方位扭转为68°.通过大位移水平井固井作业实践,摸索并总结出一套适用于渤海地区的大位移水平井固井作业的10项关键技术,即通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟.实践表明,这10项关键技术,即通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟.实践表明,这10项关键技术对保证大位移水平井固井作业质量起了重要的作用.该项目的成功为今后大位移水平井固井作业提供了经验.     

小间隙大斜度水平井固井技术

高7-平1井是冀东油田部署的一口大斜度水平井,在三开完井施工中,存在着环空间隙小、套管刚度大、下入困难、尾管固井工艺复杂、有高压层存在、平衡压力难以实现等问题,为了顺利下入套管、提高顶替效率、实现平衡压稳、保证固井质量,通过强化井眼准备、校核套管刚度、优选前置液和水泥浆体系、采用紊流顶替技术以及平衡压力计算等有效措施,严格施工,最终保证了高7-平1井油层固井质量.解决了小间隙、大斜度、高压井尾管完井中存在的问题,为冀东油田以后类似完井方式积累了宝贵经验.     

延长石油浅层大位移水平井固井技术

基于延长油田东部地区地质条件和水平井钻井状况的认知,分析了延长浅层大位移水平井的固井难点。储层温度下水泥浆体系设计困难、垂深浅套管下入摩阻大、后期分段压裂改造对固井质量要求高是其面临的突出难题。研发了低温下强度20 MPa以上的低温微膨胀水泥浆体系,结合双漂浮接箍、优化扶正器组合等降摩减阻下套管技术,井眼准备、隔离液三级冲洗紊流顶替、漂浮顶替等一系列提高顶替效率措施,确保了延长首口浅层大位移水平井七平1井的顺利施工,固井质量良好。为延长油田进一步钻大位移水平井开发浅层难动用资源提供了技术支撑。     

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。     

濮检3井固井技术

濮检3井是一口密闭取心检查井,钻探目的是为油田后期挖潜提供基础数据,为其它老油田水淹层解释模型建立提供数据.为保证濮检3井的固井质量,该井固井技术主要解决了3个重点问题:防漏失、提高顶替效率、优化水泥浆性能.①下套管前通井时,根据邻井实钻资料,把钻井液密度提高到1.20～1.23 g/cm3,并进行大排量循环试漏和安全破试.②采取了大排量洗井、优化钻井液性能、套管居中、活动套管、优选隔离冲洗液及紊流顶替等措施来提高顶替效率.③优选出了钟山G级水泥浆,该水泥浆具有流变性好、易紊流、微膨胀、短过渡、短稠化、沉降稳定性好的特点,而且失水量低,析水量为零,保证了水淹层的固井质量.该井达到了声波变密度测井解释为优质,SBT测井解释为良好,综合评价固井质量为良好.     

苏南ф88.9mm小套管井固井技术应用分析

苏南区块位于苏里格气田南部,该区块主要为大位移定向井的井组。该区块井为二开井身结构,套管采用ф88.9 mm油管完井,固井采用一次上返工艺。针对小套管固井施工难点,对该区块井固井施工进行分析;根据施工前地质资料、气层数据设计流体结构,进行压稳和防漏分析,做好水泥浆性能评价,对水泥浆顶替效率进行研究,计算水泥浆流变参数,施工时注意施工排量及压力、严格控制施工过程、保证施工连续,确保了固井质量。     

准噶尔盆地吉木萨尔致密油水平井固井技术探讨

通过从完井管柱下入、水平井固井水泥浆及配套固井技术等几方面开展软件模拟分析,配方优化研究,配套固井技术优选等致力于解决吉木萨尔致密油区水平井固井的主要技术难题,经现场应用验证,形成适用于该区块的水平井固井技术。下套管前充分循环洗井并最终采用三扶正器通井保证井眼稳定、顺畅、平滑;造斜段、水平段套管串合理安放刚性扶正器特别是滚轮扶正器有利于有效提高套管居中度及降低套管下入摩阻;通过优化固井施工参数,采用变排量注水泥及替浆,改善注替流态,辅助采用除油前置液及套管漂浮技术有利于提高顶替效率;弹性颗粒加入水泥浆配方进一步增加水泥石弹性韧性,有利于在保证强度要求下降低水泥石弹性模量,适应大型压裂对水泥石强度及韧性要求。     

井楼油田超浅层大位移水平井固井技术

为了满足井楼油田超浅层大位移水平井开发技术要求,对超浅层大位移水平井固井技术进行了科研攻关,对影响固井施工安全和固井质量的因素进行了详细分析和室内试验。现场应用表明,该技术较好地解决了套管入井困难、低温水泥浆体系筛选困难、套管在水平井段不易居中、水泥浆顶替效率低等难题,确保了固井施工安全和固井质量,该超浅层大位移水平井固井技术满足了井楼油田一、二区开发的需要。     

不同流态下水泥浆环空顶替的数值模拟研究

油气井固井过程中,水泥浆替净钻井液是高质量固井的前提条件.以赫巴模式作为研究水泥浆流变性的模型,并得出其流变参数的计算方法.通过运用数值模拟的方法,得出在不同流态下水泥浆性能和井身条件对环空顶替效率的影响规律.结果表明,塞流和湍流更有利于提高顶替效率,且不同流态下流变参数对顶替效率的影响规律类似,即水泥浆流性指数和稠度系数数值大于0.5时,顶替效率较高;静切力对顶替效率的影响变化幅度甚微;而井型越复杂,井斜角越大,顶替效率越低.研究结果将为优化固井注水泥设计和提高固井质量提供重要的理论依据,有利于指导现场的施工.     

镇平277-2浅层漏失水平井固井技术

镇平277-2井是浅层漏失水平井,因底层压力低、孔隙发育,在钻井过程中发生多次漏失,使固井水泥返高难以保证;水平井段不测井径,水泥量难以把握;套管在重力和弯曲应力作用下,贴靠井壁,套管居中度差;岩屑在重力作用下沿井眼径向沉降在井眼下侧,且采用油基钻井液钻井,致使顶替效率低,严重影响水泥与地层及管柱的胶结强度.由此提出了一系列固井技术措施,进行了冲洗隔离液设计,采用防漏、低失水量、零析水、高沉降稳定性、微膨胀水泥浆体系,避免了水泥石体积的收缩,应用复合流态顶替、下套管摩阻预测、合理选择及安放扶正器等技术,获得了较好的固井质量.     

冀东油田潜山小间隙水平井尾管固井技术

近年来,为了滚动开发南堡区块2号构造潜山油藏,冀东油田在南堡区块先后部署了多口重点开发水平井该地区地质条件复杂,主要表现为油、气、水层活跃,上部地层疏松、薄弱,小井眼、地温梯度高,这些因素部给固井施工带来了很大的困难与风险,使固井质量难以保证针对固井难点,探讨了优化的固井工艺和水泥浆方案,认为井眼准备和套管的居中度是提高水平井固井质量的关键技术措施。     

塔里木油田大尺寸深井干法固井技术研究

空气钻井后常将空气转换为钻井液,但这容易出现井壁不稳定、垮塌、漏失等现象,井壁易形成巨厚虚滤饼致下套管困难和固井质量差,此外,大尺寸套管常规固井还存在顶替效率较差的情况,以上因素最终导致固井准备时间长和固井质量难以保证。为配合空气钻井技术,进一步节约钻井周期和钻井成本,解决大尺寸套管固井存在顶替效率较差的情况,空气钻井后采用了干法固井工艺,并根据塔里木油田干法固井尺寸大、井深的技术难点与井下状态,研究建立了干法固井水泥浆实验评价方法,对干法固井下水泥浆性能进行评价和优选,最终干法固井取得了成功,套管重量达568 t,固井深度达3 602 m,分别刷新了干法固井的深度及下套管重量。     

延长油田延页平1井固井技术

为了确保延长油田延页平1井固井施工顺利及固井质量,通过静态地层承压试验、优化通并钻具结构、选用四级清油型冲洗隔离液技术,并采用特制的冲洗效果评价装置进行评价,优选固井水泥浆体系等固井技术措施,有效解决了该井固井漏失、套管安全下入及居中困难、井壁油膜清除困难和水平段固井质量难以保证等难题,最终使该井固井顺利,固井质量达到优质。该井页岩气固井技术方案的成功实施,为今后在该油田页岩气井固井提供了很好的借鉴作用。     

伊拉克M油田盐膏层固井技术与实践

伊拉克M油田盐膏层在地下深部高温高压环境下具有极强的蠕变特性,易造成卡钻,固井质量难以保证。为此,分析盐膏层不同轨迹下井眼坍塌和破裂风险,优化定向段轨迹、固井水泥浆配方及施工参数,提高了盐膏层固井质量。实际应用表明,优化后的方案成功解决了M油田乃至中东地区盐下油气藏利用水平井高效开采的多项技术难题,为类似油田开发提供了优化解决方案。     

双级箍分级注水泥固井技术在塔中6-306井盐膏层中的应用

塔中6-306井是中石化集团西部新区部署在塔里木盆地的一口重点井,该井是西部油田的一口超深井,地层较为复杂,固井施工难度较大。影响固井施工和质量的主要因素:该井含膏盐层段较长造成下套管困难;含膏盐层段井径较大,在固井施工中水泥浆的流态、流速频繁变化,严重影响水泥浆顶替效率;该井封固段长,水泥量大,作业时间长,施工难度较大,对固井工具及附件的性能提出了较高的要求。通过对该井存在的难点分析,进行了固井套管串结构、双级箍选型,应用性能优良的盐水水泥浆体系,提高了盐膏层段固井质量,该井采用双级箍分级注水泥固井技术的成功为今后类似井固井提供了宝贵的经验。     

苏南Φ８８．９ｍｍ小套管井固井技术应用分析

苏南区块位于苏里格气田南部,该区块主要为大位移定向井的井组。该区块井为二开井身结构,套
管采用８８．９ｍｍ油管完井,固井采用一次上返工艺。针对小套管固井施工难点,对该区块井固井施工进行分析;
根据施工前地质资料、气层数据设计流体结构,进行压稳和防漏分析,做好水泥浆性能评价,对水泥浆顶替效率进
行研究,计算水泥浆流变参数,施工时注意施工排量及压力、严格控制施工过程、保证施工连续,确保了固井质量。     

华北油田杨税务潜山内固井技术

华北油田为开发冀中坳陷廊固凹陷杨税务潜山内油气藏,先期部署了3口重点探井。该区块潜山内地质条件复杂,地层压力系数为0.94~1.09,存在多套活跃油、气层且埋藏深,容易发生漏失;地温梯度高、小井眼小间隙、尾管封固段长、对水泥环完整性要求高。综合分析以上因素,杨税务潜山内ϕ127 mm尾管固井风险较大,固井施工安全和固井质量难以保证。针对以上固井难点,主要从以下几方面进行研究。①优化井眼清洁技术,采用旋流短节扶正器,保证了套管安全下入。②用软件模拟顶替效率和关键点压力变化,合理调整施工参数,保障固井施工实现"三压稳"。③采用韧性水泥浆及冲洗隔离液体系,合理设计施工参数,确保水泥浆性能稳定,水泥石韧性满足体积压裂要求。通过3口井的现场应用表明,使用该技术后,固井质量明显提高,为华北油田杨税务潜山内固井提供了技术保障。      

威远—长宁区块页岩气藏水平井固井技术

四川盆地蜀南地区长宁—威远区块是国家级页岩气先导试验区,它的顺利建设将促进我国页岩气开发核心技术的形成和规模效益开发管理体系的完善,为我国页岩气产业的发展发挥重要的推动作用。但该区块地应力和地质构造复杂,水平井油层套管固井时存在井下垮塌掉块严重、井眼不规则、高密度油基钻井液清除难度大、套管下至设计位置困难、顶替效率难以提高、界面胶结强度难以保证等难点。据此,提出采用高密度高黏钻井液清洁井壁掉块、进行套管可入性分析、优质高效隔离液、旋流顶替、纤维微膨胀水泥浆、预应力等固井技术来保障固井质量。通过上述技术的运用,有效地解决了固井过程中下套管难、顶替效率差、水泥环分布不均等问题,为下一步页岩气水平固井提供了有益的借鉴。     

濮4-侧24井101.6mm尾管固井技术

濮4-侧24井是在139.7mm套管内开窗侧钻,下入101.6mm套管进行尾管固井的一口定向井。针对本井固井存在较多困难,通过采用合理设计前置液,优化选纤维水泥浆体系,采用紊流加塞流复合顶替,循环加回压等固井工艺技术,保证了该井的固井质量。