动态平衡固井技术与实践

随着川西北地区勘探层位不断加深,川西勘探对象以深部下二叠统、寒武系地层为主。川西复杂超深井固井普遍面临纵向上多压力系统、窄安全密度窗口特点,常规尾管固井工艺已不能满足上述井况下环空有效封固。为解决该区块超深井尾管固井漏喷同存难题,针对压力敏感地层开展了动态平衡压力固井技术现场实践,形成以窄密度窗口固井环空压力控制和防窜水泥浆体系为核心的固井配套工艺,在LG70井φ114.3 mm控压尾管固井作业中进行了首次应用,确保了小间隙、井温高、漏喷同层复杂井况下的封固质量。该技术在后续超深井固井作业中推广应用也取得良好效果,为窄密度窗口井筒条件下防窜、防漏提供了一种切实可行的全新固井工艺。      

高压气井动态控压固井新技术及应用

随着川西勘探开发向盆周拓展,勘探对象以深部下二叠统、寒武系为主。川西复杂超深井油层尾管固井深度在7 500 m左右,普遍面临纵向上多压力系统、窄安全密度窗口特点,常规尾管固井工艺已不能满足上述井况下环空有效封固。为解决该区块超深井尾管固井漏喷同存难题,针对压力敏感地层开展了动态控压固井技术研究,形成以窄密度窗口固井环空压力控制和防窜水泥浆体系为核心的固井配套工艺,2017年,川庆钻探公司在中石油四川盆地LG70井准114.3 mm控压尾管固井作业中首获成功,有效确保了小间隙、井温高、漏喷同层等复杂井况下的封固质量,并在后续九龙山、双鱼石等构造上超深井固井作业中推广应用,取得良好效果,为窄密度窗口井筒条件下防窜、漏提供了一种切实可行的固井工艺。     

顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术研究

顺北一区超深井窄间隙小尾管固井面临水泥环薄弱、注替泵压高、顶替效率低、井下温度高和高压盐水层发育等一系列技术难题,固井质量难以保证。为解决该问题,在总结前期固井施工经验的基础上,完善了井眼准备技术,优化了抗高温防气窜弹韧性水泥浆体系,开展了水泥石密封完整性研究,进行了固井流变学设计及压稳防气窜工艺优化,形成了顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术。该固井技术在现场应用3井次,固井质量良好,后期施工未发生水侵,保证了窄间隙段的长效密封性。顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术,不但解决了该区块的固井难题,还保障了该区块的安全、高效开发。      

精细控压压力平衡法固井技术的应用实践

精细控压钻井技术多用于解决同一裸眼油气井段存在多压力系统、窄安全密度窗口地层的安全钻进难题,其尾管固井作业若采用常规方法,在满足小间隙尾管固井顶替效率的前提下,施工过程中必然造成井漏;若采用"正注反打"工艺,固井质量又难以满足后期超深井试油工程的需要。为此,以四川盆地剑阁构造上所钻龙岗70井?114.3 mm尾管固井作业为例,探索精细控压压力平衡法固井技术在多储层、高低压互存、长裸眼段(859 m)中的固井应用。具体做法如下:①采取了确保水泥浆环空充填效率、固井施工全过程压力平衡等针对性的技术措施;②依靠精细控压钻井装置和中心管泵注加重钻井液的方式,精确控制环空压力平衡来降低钻井液密度,实现窄安全密度窗口地层的固井施工全过程井筒压力平稳。现场试验结果表明,该井?114.3 mm尾管固井质量良好,分阶段降密度期间喇叭口无窜流,试压合格。结论认为,该方法能够提高复杂超深气井尾管的固井质量,改善了后期高压气井试油安全作业的井筒条件。     

防漏防窜水泥浆在龙王3井尾管固井中的应用

龙王3井是龙王庙构造的1口三开三段制双靶点定向预探井.该井三开φ215.9 mm井段在钻进过程中井漏频繁、气侵严重,测井仪器多次遇卡.在φ177.8 mm小间隙尾管固井过程中,通过优化固井设计、优选水泥浆体系、强化井眼准备等措施,集成应用防漏防窜水泥浆固井技术,解决了窄安全密度窗口条件下的防漏防窜固井和提高顶替效率的瓶颈问题,测井结果表明二界面胶结质量优质.该技术对于提高窄安全密度窗口条件下提高深井小间隙尾管固井质量具有一定参考价值.     

超深井抗盐高密度固井水泥浆技术

塔里木油田克深井区超深井固井存在井下盐膏层发育、窄间隙、高压、高温、大温差等固井技术难题,固井质量无法保证。为解决固井难题,完善了井眼准备通井技术,修正了刚度比计算公式,控制套管下放设计,通过室内实验开展加重材料的优选及合理配比、优选抗盐抗高温添加剂体系、采取针对性技术措施提高水泥石抗高温强度衰退性能,研究出了超高密度抗盐抗高温防气窜水泥浆体系,并对其进行性能评价。结果表明,该水泥浆体系流动度为18～22 cm,水泥浆上下密度差为0.03 g/cm3,其具有流动性能良好、稳定性较好、防窜性能良好、早期强度高、长期强度无衰退等优点,形成了克深井区超深井盐膏层尾管固井技术。该固井技术在现场应用5井次,测声幅固井质量良好。克深井区超深井窄间隙盐膏层尾管固井技术,不但可以解决该区块固井难题,还封固了高压盐水层,保障了该区块的安全、高效开发。      

小井眼窄间隙尾管固井工艺

小井眼具有可降低钻井成本,减小勘探风险,有利于环保倍受石油界广泛重视。小井眼窄间隙尾管固井,给尾管固井施工带来了风险。通过细化固井技术措施、优化水泥浆性能、加强各施工方间的配合、保证固井施工的连续性,才使得S1144井小井眼窄间隙尾管固井取得圆满成功。     

小井眼窄间隙尾管固井工艺

小井眼具有可降低钻井成本,减小勘探风险,有利于环保倍受石油界广泛重视.小井眼窄间隙尾管固井,给尾管固井施工带来了风险.通过细化固井技术措施、优化水泥浆性能、加强各施工方间的配合、保证固井施工的连续性,才使得S1144井小井眼窄间隙尾管固井取得圆满成功.     

如何提高深井超深井尾管固井质量

深井、超深井尾管固井是固井施工中难度最高,风险最大的工程,固井质量难以保证。文中分析影响深井、超深井固井质量的主要因素,剖析其固井施工难点,全面阐述保证深井、超深井尾管固井质量的方法和技术措施,对保证固井质量和减少施工风险具有很好的作用。     

旋转尾管固井工艺在大斜度深井中的应用

TK8XXCH井是一口开窗侧钻生产井,固井施工作业存在环空间隙小,尾管居中度差、顶替效率低等技术难点。采用国产193.7mm×139.7mm旋转尾管固井工具,并配合抗高温塑性防气窜水泥浆固井技术,固井作业期间成功实现尾管旋转。现场应用结果表明,采用旋转尾管固井工艺能有效解决复杂深井尾管下入困难及固井质量不佳等瓶颈问题。     

高温高压尾管悬挂器研制与应用

针对深井尾管固井中尾管下入深、载荷大、尾管下入困难、井底温度高、压力大以及井下环境恶劣等特殊固井问题,采用V型双向密封套、三瓣式带流通槽锥套和直连式尾管胶塞总成的优化结构设计,开发出适用于高温高压井的BH-XGH型尾管悬挂器。从工具的结构设计、仿真分析、性能评价等几方面进行了详细阐述,从理论上验证了高温高压尾管悬挂器的性能参数。现场应用5井次,解决了深井、超深井高温高压尾管固井的耐高温高压、小间隙、载荷能力、碰压成功率等系列技术难题,为国产工具的推广应用奠定了基础。     

旋转尾管固井技术在南海WZ12-2油田的应用

WZ12-2油田目的层段存在异常高压和裂缝性泥岩,钻井液密度高,断层交错,极易发生漏失,限制了固井时的泵压和排量,导致固井质量一直很难保证。而旋转尾管固井技术能够有效提高水泥浆顶替效率和固井质量。鉴于此,结合南海WZ12-2油田的实际情况,分析了旋转尾管固井施工的主要技术难点,阐述了尾管固井工具选择、工具参数设定、扶正器的选择和旋转尾管固井操作等关键技术措施,完成了A平台8口定向井的旋转尾管固井作业。与常规尾管固井作业对比结果表明,旋转尾管固井作业固井质量明显较高。本次现场应用实践对于旋转尾管固井工艺优化及其在大斜度井中的推广应用具有重要的意义,也为提高大斜度井和小间隙井固井质量提供了新的解决方法。     

旋转尾管固井工艺在深井中的应用

为解决深井尾管固井的技术难题和提高深井固井质量，深井尾管固井时可采用旋转尾管固井工艺。分析了旋转尾管固井工艺提高顸替效率的原理，介绍了尾管悬挂器的工作原理和旋转尾管固井的优点，提出了旋转尾管固井所需条件和注意事项。以YK8井为例介绍了旋转尾管固井工艺在深井中的应用情况，该井的固井实践表明，采用旋转尾管固井工艺既能解决尾管固井环空间隙小的技术难题，又能提高深井尾管固井质量。     

TAMBOCOCHA43区块尾管固井难点及对策

厄瓜多尔TAMBOCOCHA区块单井日产量300~1100 t。因开采需求导致井身结构特殊,φ244.5 mm技术套管下深距产层小于30 m,随钻井径数据失真严重,水泥浆用量难以确定,φ177.8 mm尾管固井施工风险高。下尾管前不通井、窄间隙顶替效率低、产层油水活跃等问题导致固井质量难以保证。通过对复合前置液体系设计,微膨胀胶乳水泥浆体系研究及窄间隙旋转尾管固井施工工艺研究,形成了TAMBOCOCHA区块底水油藏旋转尾管固井技术,该技术有助于尾管下入到位,准确估算裸眼段环空容积,有效提高套管居中度;前置液冲洗效率为93%,水泥浆12 h抗压强度为36.4MPa。现场应用15口井,固井质量优质率达95%,为强底水油藏大斜度小间隙井固井提供技术支撑,解决了厄瓜多尔TAMBOCOCHA区块特殊井身结构的固井难题。      

窄压力窗口井段精细控压压力平衡法固井设计方法与应用

四川盆地复杂深井、超深井钻进受套管层序的限制,同一裸眼井段通常钻遇多个压力系统,纵向地层出现窄安全密度窗口,虽然钻井常采用控压钻井(MPD)技术保证了安全有效钻进,但也给下部小间隙尾管固井带来了巨大的挑战,因而开展既能满足四川盆地小间隙尾管固井质量又能保证窄度安全密度窗口地层固井安全的固井工艺技术研究具有重要的现实意义。为此,在借鉴控压钻井成功应用的基础上,提出了精细控压平衡压力法固井技术:在注水泥设计时将环空流体静液柱压力设计为欠平衡(略低于地层孔隙压力),然后利用精细控压钻井装置MPD在井口节流产生回压或施加井口补偿压力,使注水泥过程通过井口压力和流体在环空的流动摩阻达到平衡孔隙压力,注水泥结束后环空继续施加一定的补偿压力,防止静压不足与水泥浆失重造成候凝期间环空窜流。四川盆地某探井(超深井)应用该技术后,全井段固井水泥胶结合格率为97%,胶结质量优的井段为76%。结论认为,该技术无需增加其他设备,仅借助控压钻井的设备就能实现高顶替效率下的固井施工安全和固井质量提升。     

液压自动脱开式尾管悬挂器

随着钻井技术的发展, 深井、超深井、大斜度井、水平井、分支井、小井眼小间隙井等钻井技术的不断兴起, 以及老井侧钻技术的高速发展, 尾管固井技术的应用越来越广泛, 对这些特殊井进行尾管固井作业使用现有悬挂器很难满足生产需要, 有时甚至造成重大井下事故。     

新型双卡瓦高温高压尾管悬挂器的研制与应用

剑门1井是国内罕见的井深超过7000m的深井、井底温度为161℃,149.2mm小井眼与Φ127.0mm尾管形成的小间隙环形通道长达2007m,尾管悬重为62t,现有的Φ127.0mm单卡瓦尾管悬挂器已不能满足深井固井的要求。为此,通过技术攻关和研究设计,将原有的单液缸单卡瓦设计成双液缸双卡瓦结构,增加了承载能力;采用高温、高压密封件增强了密封和耐高温性能;最终研制成功了Φ127.0mm双卡瓦高温、高压尾管悬挂器。其工作原理为:在固井作业下套管时将它连接于尾管柱顶部下入井内,悬挂作业时从井口投球到球座,加注液压使悬挂器上下液缸同时工作,分别推动上下卡瓦上行张大卡在上层套管内壁上,以实现尾管悬挂的功能。该新型工具在剑门1井的应用成功,解决了超深井高温、高压长尾管悬挂固井的技术难题,为类似超深井、高温、高压井和具有小间隙长尾管特点的高难度尾管固井提供了经验。     

XH1井窄压力窗口小间隙超深井尾管固井技术

XH1井完钻井深6365m,用尾管悬挂固井方式。针对生产尾管固井存在井深井温高、压力窗口窄、环空间隙小、钻井液与水泥浆污染严重等诸多难点,通过采用抗高温加重胶乳防腐防窜水泥浆体系、抗污染冲洗隔离液体系、平衡压力固井等配套技术措施,确保了固井质量优质。     

元坝7井超深井高温高压小间隙尾管固井技术

元坝7井完钻井深7 366m,具有超高温高压、油气活跃、地层易漏、尾管环空间隙小、顶替效率难以保证等诸多固井难点。通过优化固井方案,优选了抗高温防气窜加重胶粒水泥浆体系和冲洗型加重隔离液体系,制定配套防气窜、防漏等固井技术措施。现场应用结果表明,该井尾管固井质量良好,有效封固了气层,达到了预期目的,为后续进入试气作业奠定了井筒基础,同时也可为类似超深井高温高压高密度小间隙固井提供借鉴和参考。     

北黄海太阳盆地复杂深井小间隙尾管固井技术

北黄海太阳盆地小间隙尾管固井时，砾石层漏失严重，煤层掉块造成环空憋堵，导致顶替效率低，固井质量差。为此，从固井工具和水泥浆着手，优化井眼准备措施，应用封隔式内嵌卡瓦尾管悬挂器增大环空过流面积，采用基体抗侵纤维防漏水泥浆降低漏失风险，研究形成了一套适合北黄海太阳盆地复杂深井的防憋堵、防漏失小间隙尾管固井技术。该固井技术在4 口井进行了现场应用，均取得了良好的应用效果，固井施工未发生憋堵和漏失，固井质量合格。研究结果表明，该技术可以有效解决北黄海太阳盆地尾管固井质量差的问题，有利于该区域油气资源的进一步勘探开发，具有一定的推广应用价值。