吉林油田深层气井防窜水泥浆固井技术探讨

油田开发的不断进步与发展,对深层气井防窜水泥浆固井技术提出了新的要求,如何有效应用该项技术,已成为业内广泛关注的焦点之一。本文首先介绍了吉林油田深层气井固井水泥浆体系,分析了深井固井技术的诸多难点,并结合实践经验,从多角度探讨了吉林油田深层气井固井工艺技术,以期对深井固井施工有所借鉴。     

川东地区高压气井固井技术

针对川东地区的地质构造特点，结合现场施工实践，分析影响固井施工的重点因素，采用平衡压力固井、防止水泥浆污染和优化水泥浆和施工工艺等方面的技术对策。通过几口典型井的技术实践，总结了高压天然气井固井方面获得了一定的经验和认识，对川东地区固井具有一定的指导意义。     

低温浅层油气井固井技术

低温浅层油气井固井易发生窜槽。针对这一问题研究了低温膨胀剂和低温促凝剂，筛选出了低温膨胀剂G502-ⅡB和低温促凝剂CN-2。低温膨胀剂G502-ⅡB初始稠度低，水泥浆流变性能好。早期抗压强度高；使用低温促凝剂CN-2，水泥浆稠化时间短，初始稠度低，促凝效果好。配合一定的固井工艺技术措施。如使用扶正器、控制施工排量达到塞流顶替、用前置液清洗钻井液、采用两凝水泥浆及膨胀水泥浆确保两界面胶结质量等，低温水泥浆体系可解决低温浅层油气井油气水窜等问题。通过现场124口井的应用表明．固井一次成功率为100％。固井合格率为100％，固井优质率为93％，达到了防窜的目的，保证了固井质量。     

长庆油田侏罗系油藏固井技术研究及应用

.针对长庆油田侏罗系渗透率相对较高、油水同层、油藏底水活跃的固井难题,研究开发出具有微膨胀、早强、降失水作用的水泥浆体系,经过2010年在靖安油田123口井的现场应用证明,该水泥浆体系具有流变性好、失水量小、稠化曲线呈直角,早期抗压强度高的特点,解决了靖安油田侏罗系固井质量差的难题,固井合格率100%、优质率81.3%,大幅度地提高了固井质量,为甲方快速有效开发侏罗系油藏提供了可靠的技术支撑。     

长庆油田天然气水平井固井技术

根据不同区块气井的地层特点、井身结构及固井质量要求,对以往水平井固井存在的问题进行技术攻关及改进.优选性能优越的固井工具,优化水泥浆性能及施工参数,加强现场施工措施,以确保现场施工顺利,提高固井质量,满足了后期储层改造的需要.总结出一套多级压力层系、长裸眼、低压易漏、多煤层的水平井固井工艺技术,标志着长庆油田天然气水平井固井技术取得了很大的进步,为今后水平井及多分支井固井提供了有力的技术支撑.     

低成本防窜水泥浆体系固井技术

针对安塞油田和靖安油田的调整井、底水油藏井、油气水层活跃井和不平衡压力下的油气水窜固井难题．研制出了GJl01低成本防窜油井水泥浆外加剂。它由铝酸盐聚合物GJL、微膨胀材料GPZ、强触变性材料GCB和高效减水剂GJS组成。室内对GJR-1低成本防窜油井水泥浆的稠化时间、抗压强度、线性微膨胀率以及抗温性能的评价表明。该水泥浆具有低温高早强、短过渡、微膨胀、强触变的特性。现场应用表明．该水泥浆促凝作用明显，可降低顶替水泥浆的泵压．提高顶替效率；过渡时问短，增加了抗窜阻力；微触变性和内聚力高；早期抗压强度高；水泥浆硬化后具有一定的微膨胀性．可防止微裂缝、微裂隙的形成．有效地改善第一、第二界面的胶结质量．防止环空界面窜流。采用该体系固井600多口．油层段固井合格率为100％．优质率超过90％。     

用于封固气层的泡沫水泥浆固井技术

鄂尔多斯盆地各气层压力相差较大，气层及气层上下含水，并有膏岩夹层，影响了水泥浆的顶替效率及水泥石的凝固和胶结。试验了多种水泥浆体系。还是出现了下部气层段声幅偏高的质量问题，据统计有40%的井气层或气层上下声幅值偏高。因此，决定采用化学发气泡沫水泥浆封固气层。该泡沫水泥浆体系由发气剂FCA，发气剂FCB，稳泡剂FCF以及缓凝剂FCR，水和油井水泥组成。现场应用表明，化学发气泡沫水泥浆具有浆体均匀稳定，流动性好，抗压强度发展迅速，稠化过渡时间短等特点，对侵入体系的气体具有乳化分散作用，使之形不成通道，有利于防窜，37口井用化学发气泡沫水泥浆封固气层，固井1次合格率达到100%；该防窜体系现场可操作性强，满足了鄂尔多斯气田探井，开发井的施工要求。     

桥口油田深探井固井技术研究

桥口油田是目前中原油田深层气开发的重点区块之一，该地区由于油气层埋藏深，分布广，井底温度高，在固井过程中易发生油气窜槽，在高温条件下水泥石强度也会急聚衰退。针对桥口油田固井的特点，着重分析研究了高温高压条件下的防气窜水泥体系，提出了一些有针对性的技术措施，通过1999年以来10口井的固井实际应用，达到了固井一次合格率100％，优质率70％的良好效果，固井技术在该地区日臻完善。     

提高鄂尔多斯南部固井质量技术研究

固井质量差一直严重影响着鄂尔多斯盆地南部地区的油气勘探开发。为了解决这一问题,研制开发了FSAM非渗透防窜水泥浆体系。通过在该地区的应用,成功地解决了固井质量差和水泥返高不够等问题,这一体系在防止固井后油、气、水窜和水泥浆漏失等方面具有明显优势。     

吉林油田浅层气井固井防窜水泥浆体系

气窜严重是吉林油田浅层气井固井存在的一大技术难题,为此开发了浅层气井固井防窜水泥浆,该水泥浆具有流动性好、失水量低、稠化时间合适、过渡时间短和早期强度高等优点.开发的固井水泥浆,领浆中加入1.4％降失水剂JLS和3％晶体膨胀剂KW-2,水泥浆失水量为16mL,稠化时间为130 min,浆体SPN值为1.07,24 h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为20.5 MPa和0.011％;尾浆中加入1.4％JLS、3％KW-2和2％速凝早强剂ZQJ,水泥浆失水量为14 mL,稠化时间为108 min,浆体SPN值为0.90,24 h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为23.7 MPa和0.003％.现场34口气井的应用实践证明,该防气窜水泥浆适合浅层气井的固井开发,固井合格率为100％,优质率为88.2％.     

长庆胡尖山油田固井工艺技术

胡尖山区块A8井区是长庆油田原油增产的主要区块.该区块主力油层长6层属欠压实易漏地层,地层复杂,而且裸眼段长,油层多、油层段长,水层活跃、油水同层,井眼质量差、井径扩大率大,因此开发井、预探井在钻井、固井中多次发生严重漏失,影响了钻井速度及固井质量.通过综合分析固井中存在的问题及难点,对固井工具、水泥浆体系、现场施工进行一系列研究及改进,通过3口井施工,固井质量达到了要求,基本解决了长6层固井中存在的难点,形成了一套切实可行的解决易漏长裸眼、低压多油层固井工艺技术.现场应用表明:根据平衡压力固井原则,优选前置液、水泥浆体系,优化现场施工参数,精细现场施工措施,确保了注水泥、候凝过程不发生漏失;采用三凝水泥浆体系封固长裸眼、多油层、易漏失、水层活跃地层,行之有效,固井质量好;粘滞性前置液(CND)性能优越,完全满足塞流顶替的要求,提高了长裸眼顶替效率;通过加入复合早强稳定剂GQD,优化改进了漂珠低密度、超低密度水泥浆性能;触变性、快凝水泥浆性能优越,完全满足了并达到固井要求,确保了固井质量.     

长庆油田苏平1井固井技术研究与应用

苏平l井完井方式运用了技术套管一次上返、悬挂尾管和筛管技术。该井技术套管段井眼大、裸眼段长，加上大斜度、小间隙的尾管段．对水泥浆体系的性能要求较高。总结分析了长庆天然气水平井苏平l井的固井技术问题，介绍了苏平l井的井身结构与地层性质。通过研究．确定采用低失水GSJ水泥浆体系。该体系成功地应用在三次工程建井过程中，解决了长裸眼、大灰量、大斜度、尾管小间隙等固井技术问题。固井质量达到工程要求。     

大港储气库井固井与完井技术探索与实践

储气库注采井与常规天然气井相比,储气库井的井身寿命要求长,运行工况条件苛刻,保护储气层要求高.大港储气库井固井完井存在着地层压力系数低,封固段长,套管不举重,水泥浆易发生窜槽,水泥浆设计困难,灰量大、施工时间长, 生产套管要求棋迷行好, 完井工具准备难等特点.因此进行了室内研究和相应的施工准备.优选出了双密双凝水泥浆体系,并制定出了相应的技术措施.以大港储气库库3-11井φ 177.8 mm套管双级固井施工情况为例,介绍了该水泥浆体系和相应技术措施的应用.10口井施工作业表明,固井优质率达到90%.     

偏心机械式振动固井技术在长庆油田的应用

为提高长庆油田注水调整更新井固井质量,试验应用了一种偏心机械式振动固井技术。在室内采用ZD-34电动振动器评价装置对振动器进行室内模拟,对水泥浆振动后的抗压强度、胶结强度、稠化时间、初终凝过渡时间和渗透率进行评价,结果表明,振动后水泥浆稠化时间缩短25%~30%,初终凝过渡时间缩短30%~50%,水泥石24h抗压强度提高10%~14%,胶结强度提高11%~16%,渗透率降低33.3%~43.9%。该技术在长庆油田吴堡区块应用5口井,试验井油水层封隔良好,总体固井优质率提升20%以上。室内实验和现场应用表明,偏心机械式振动固井技术可以有效提高固井质量,具有较好的推广应用前景。      

哈德油田水平井固井工艺技术

哈德油田油层具有埋藏深(5100 m左右)、油层薄的特点.针对该油田地质构造复杂、井深、井身结构简单、裸眼长达5000 m左右、井斜、方位变化大,垮塌掉块、井漏严重、水平位移大、井底温度高、井下复杂、地层压力系数变化大等情况,为保护套管,提高油井寿命,油层套管为全封双级固井,一级固井为典型的大斜度水平井作业;二级固井为长裸眼、小间隙固井作业.对固井水泥浆进行了优选,确定一级固井水泥浆采用由嘉华G级水泥 硅粉(100∶36)和LANDY806L系列水泥外加剂组成的水泥浆,二级固井水泥浆采用嘉华G级水泥、漂珠、微硅为基本成分,加入LANDY806L系列水泥外加剂,密度为1.35～1.46 g/cm3 的低密度水泥浆.配合使用引导浆和隔离液以及其他固井技术措施,该套固井水泥浆在哈德油田得到了很好的应用,固井质量为优质.     

西20-1X井尾管固井工艺技术

西20-1X井是西20断块上的1口三开定向开发井,目的层为寒武系府君山组。该井潜山盖层复杂,技术套管未能坐入潜山,三开后发生严重漏失,无法建立循环,用常规固井工艺技术无法固井,采用尾管悬挂器、管外封隔器及配套工具等新工艺技术达到了优质固井的目的。     

楚28平1井固井技术

楚28平1井原设计为水平井,由于地层原因提前完钻,成为大斜度定向井.完钻井深为2990m,最大井斜角为85.01°,井底水平位移为390.33m.针对大斜度定向井固井的难点,优选了G级水泥加入10%微硅作为基础材料,再加入适量的降失水剂、减阻剂、早强剂和膨胀剂等组成水泥浆体系.该水泥浆体系失水量小于50mL,游离液为0,水泥浆的密度差甚微,稳定性能好,且稠化过渡时间短,防窜性能优良.同时,在施工过程中,优化了钻井液性能,提高了套管居中度,采用驱油型冲洗液和套管漂浮等技术,提高了水泥浆的顶替效率和水泥环的封隔效果,保证了大斜度井的固井质量.     

鄯科1井二级三段固井工艺

鄯科1井是1口科学探索井,实际二次中完井深4646m。该井三开钻井过程中,井下出现了坍塌、掉块、井漏、油气活跃等复杂情况,尤其是套管下完后的环空失返,给固井施工带来了很大的困难。通过制定解漏方案,采用了二级三段固井工艺技术,并优选了3种水泥浆配方,优化了水泥浆性能,使井建立了循环。施工中,下部井段第1级固井正注水泥,上部井段第2级固井先正注、后反注水泥。测试表明,固井质量达到了设计要求,为四开安全钻进奠定了基础。     

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.