煤层气井固井质量测井深度校正方法探讨

固井质量检测是煤层气开发中必不可少的重要环节,而作为检测固井质量主要手段的测井施工,包含2个重要任务:①利用声波对套管间水泥环肢结程度进行评价,检测固井质量;②利用自然伽马对目的层位置进行深度校正,从而为后续射孔工序提供准确数据.分析了裸眼测井和套管测井之间产生深度误差的原因,介绍了2次测井的深度校正方法,探讨了深度校正后的深度误差对射孔位置的影响.     

水泥环水力封隔能力与胶结指数的关系研究

固井主要目的之一是有效地封隔地层。目前,现场主要使用声波胶结测井的方法评价固井质量,评价的指标通常为相对幅度、胶结指数或胶结比,并未给出水泥环封隔能力情况。通过使用与现场相同的仪器,同时对水泥环进行声波胶结测井与水力封隔能力2项室内模拟实验,初步建立了延时测井条件下声波胶结指数与水泥环封隔能力的关系,拓展了固井质量的评价方法,该方法可用于指导开发方案的设计。     

基于声波评价装置构建水泥环微间隙与胶结质量关系研究

声波测井是评价水泥胶结的主要手段,通过实验室物理模型,根据声波测井原理,利用超声探头采集环隙大小分别1mm、3mm、5mm、10mm的声幅曲线,通过对比波形的声幅值大小,初步得到Ⅰ、Ⅱ界面微环隙大小与套管波、地层波幅值具有线性关系,经分析得到利用套管波信号强弱判断第一界面水泥胶结,利用地层波波形幅值判断第二界面水泥胶结。以此作为依据,进而对水泥环微间隙大小细化,构建Ⅰ、Ⅱ界面微环隙大小与固井胶结质量关系,得到水泥环胶结质量,为现场提供合理的固井质量评价依据。     

SBT技术在工程找窜中的应用

扇区水泥胶结测井(SBT)不仅具有标准的声幅和全波列变密度显示,还可以对套管外水泥环进行分区评价,更加直观清晰反映水泥环的分布情况。通过与CBL/VDL资料的对比,显示SBT资料在评价管外窜槽方面效果明显,是检测固井质量和管外窜槽的有效测井方法。     

坤宁煤矿瓦斯抽采井的测井解释应用

为了分析沁水煤田坤宁煤矿瓦斯抽采项目钻探及地质特征,运用地球物理测井方法,检查了固井质量,评价水泥环胶结情况,确定水泥返高、短管位置及人工井底。研究表明:本井目的层为石炭系太原组9、15~#煤。煤层物性特征反映明显,解释精度符合要求,其顶、底板岩性均为泥岩或砂质泥岩,具有渗透性差、隔水性良好的特点,为煤层气提供了良好的存储条件。     

沁水盆地南部煤层气问题井原因分析及技术探讨

随着沁水盆地南部煤层气的大规模开发,目前已完钻井和已进行煤储层改造的井中有多口井发生不同程度的套管损坏和固井质量等问题。针对不同问题提出了不同的处理思路,水泥浆返高在目的煤层顶界以上50m,采用挤水泥二次固井方式处理;水泥浆返高不足50m、目的煤层以下替空和水泥环胶结不连续,采用压裂新工艺进行储层改造;定向井中漏点在造斜点以上采用换套技术;漏点在直井封固段以上或定向井中封固段以上造斜点以下采用水泥封堵技术;漏点在封固段以下采用下4寸套管。     

沁水盆地煤层气水平井固井技术研究与应用

山西煤层气资源储量丰富,其中沁水盆地又是其煤层气开发的热点区域[1],但该区域煤层较薄,井壁稳定性差,地层承压能力低,同时伴随井深浅、温度低等特点。因此展开了煤层气水平井套管固井技术研究,优选出了零析水,失水量小于50m L,强度发展快的低温早强水泥浆体系,可保证水泥环良好胶结;以及粘度50~120s,顶替隔离效率好的高效冲洗隔离液体系,同时优化了下套管技术措施、扶正器设计等,形成了煤层气水平井固井配套技术,并在沁水盆地煤层气水平井固井中进行了成功应用。     

井斜角对固井一界面泥膜形成规律的影响

固井一界面胶结质量对油气井生产过程中环空气窜和环空带压问题具有重要影响,而套管表面形成的泥膜质量与分布情况则尤为关键。针对油气井井斜角大小不同导致形成泥膜的差异性,自主建立了一种模拟不同井斜角下套管表面泥膜形成规律的实验装置和方法,实验研究了井斜角对固井一界面泥膜形成规律的影响。研究结果表明:当井斜角为0°时,泥膜厚度由上到下依次变厚,同时沿套管方向,横向呈环状分布;当井斜角介于0°～90°时,套管上下面的泥膜厚度大于两侧,并且沿套管方向泥膜分布呈近似线状;当井斜角为90°时,上下面的泥膜厚度大于两侧的泥膜厚度,同时套管两侧面出现了不同程度的无泥膜覆盖区域。研究结果可对提高固井一界面胶结质量和防止环空气窜和环空带压问题提供科学依据和技术支撑。     

煤层气洞穴-筛管完井工艺

洞穴完井是单一厚煤层重要的煤层气增产完井技术之一。洞穴完井工艺流程概括为:钻头钻至煤层顶界上3m时停止钻进,进行裸眼地球物理测井,下技术套管,注水泥固井。检查固井质量合格后,钻穿煤层至底板下10m完钻。在完成该段裸眼测井和固井测井后,下入喷射式造穴器造穴,洞穴直径达到1.2m时停止造穴。最后在裸眼煤层段及以下井段安装悬挂式割缝筛管,并密封衬管和套管之间的环形空间。煤层气可以流过筛管割缝进入井筒。     

影响新疆油田滴西油气田尾管固井质量的原因分析及解决方法探讨

新疆油田滴西油气田目前新钻井大部分采用裸眼段尾管固井工艺,由于在尾管固井过程上下环空间隙大小不同,固井水泥浆不能均匀分布,水泥浆候凝过程中失水,容易出现尾管固井水泥浆小循环现象,造成悬挂器及尾管与上层套管重叠段无水泥,并且由于套管与水泥浆胶结不好,导致固井质量差、环空气串和套管抗外挤能力降低等问题。通过对影响尾管固井质量的原因进行分析,针对性地提出了几个解决办法,并对几个解决办法可行性及实施效果进行了探讨。为以后在该区块及其他区块的尾管固井完井施工类似问题的处理提供了参考。     

保障水平井固井质量综合技术初探

水平井的特殊性使其在固井工程环节存在套管下入困难、套管居中程度低、易发生窜槽、水泥胶结质量差等共性问题。固井质量直接影响水泥环完整程度和油气井密封性能，在当前普遍强调保障油气井全生命周期工程质量的环境下，如何确保水平井固井质量变得越发紧迫。针对水平井固井主要技术难点，提出针对性技术手段，综合运用漂浮下套管工艺、冲洗隔离一体化高效前置液技术、零游离液微膨胀水泥浆技术、无固相顶替液技术进行了现场固井实践，取得了较好效果。     

长宁页岩气长水平段目的层固井技术难点及对策

针对长宁地区页岩气水平井固井油基钻井液密度高、粘度高,井眼井径不规则,水平段长,以及后期压裂对水泥环密封完整性要求高的问题;从固井前置液、水泥浆体系设计以及固井工艺技术措施方面入手,设计高效冲洗型前置液体系、优选套管扶正器类型,解决了油基钻井驱替、套管下入的问题。通过水泥环完整性分析,通过采用BCE-310S高强弹性水泥浆体系和预应力固井技术,减少了压裂对水泥环的破坏,防止套管与水泥环之间出现微环隙,保证了页岩气井的长期安全开发。采用以上固井配套技术在长宁宁209X平台应用了四口井,水平段固井质量优质率总体达到90%以上,为长宁页岩气的长期安全开发提供了有效的技术支撑。     

小直径扇区声波固井质量成像测井仪的研制

小直径扇区声波固井质量成像测井仪是一种检测套管水泥胶结质量及探测孔穴孔道的声波测井仪器。该仪器具有直径小、适合侧钻井测量等优点,能很好地识别套管外的孔穴孔道、探测范围较大,可有效识别水泥环中窜槽、裂缝、抗压强度低等现象,目前是检测固井质量和管外窜槽的一种新的有效的测井仪器之一。     

长庆油田小套管二次固井工艺技术研究与应用

针对长庆油田Ø139.7 mm生产套管中下Ø88.9 mm小套管二次固井环空间隙小、固井施工压力高,水泥环薄、密封完整性难以满足后期措施需求,固井前井筒界面环境差、二界面水泥胶结不佳等技术难点,通过技术创新及改进,研制出适用于小套管二次固井的低摩阻耐压防漏水泥浆体系、热固性树脂水泥浆体系,结合自主研发的界面增强型冲洗液和固井压塞液体系,形成一套长庆油田小套管固井工作液体系。优选性能可靠的固井配套工具,优化小套管固井管串结构,按照平衡压力固井原理,采用一次上返固井工艺,总结出了一套小套管二次固井工艺技术。现场应用10口井,固井质量优良率95%,增产效果显著,为长庆油田老井增潜挖效及套损井治理提供了有力的技术支撑。     

潞安矿区煤层气生产井生产套管固井工艺、固井管理的改进

生产套管固井作业是煤层气生产井施工作业的关键环节,其作业的成败也决定了钻井、测井作业的成败。针对潞安矿区煤层气井作业的独特性和严谨性,通过在施工管理和施工工艺上的改进,施工质量有了质的飞跃,说明现场管理的调控与加强、固井工艺的改进与创新是作业成功的保障与基石,这可以成为今后潞安矿区煤层气井现场施工的基本原则。     

煤层气赋存特征及其参数井与排采井设计

以勘查区地质特征为基础,分析了煤层埋深、煤层厚度、煤层含气量、甲烷风化带、渗透率、煤体结构等煤层气赋存特征,为参数井与排采井设计提供了设计依据,根据井位部署原则,对参数+排采试验井进行了选位及选型,然后设计了钻井工程,煤层气抽采试验井采用大位移定向套管射孔完井,先进行直井钻井,一开下套管固井、二开钻穿煤层,然后三开进行定向井施工,钻穿煤层30 m完钻,下套管固井,水泥返至地面。并分析了井身结构、井身质量要求、钻井主要设备及钻具组合、钻井液方案及井控技术与煤储层保护要求。研究为煤层气区块的定量化排采提供技术支持。     

致密油水平井固井配套技术研究与应用

致密油水平井的主要特点是水平段较长,受地质条件的影响,存在井眼轨迹控制难度大、井眼规则度差的问题,导致固井作业环节下套管困难、套管居中度差、顶替效率低,影响固井质量。而致密油水平井固井水泥环需经受大型压裂的考验,水泥环质量直接影响着压裂方案的制定与油井寿命,因此固井质量成为各方关注的焦点。分析了影响致密油水平井固井质量的主要因素,针对性地制定技术措施和解决方案,从井眼准备、套管下入与居中、浆柱结构优化与注替工艺优化等重点环节入手形成固井配套技术并进行了现场实践,取得了较好效果。     

低密度复合水泥基煤层气井固井材料研究

采用理论分析与试验研究相结合的方法,系统地开展了低密度复合水泥基固井材料研究。首先,分析了煤层气井固井的特点以及常用的低密度固井水泥浆体系,提出了基于油井水泥与硫铝酸盐复合的"水化协同效应",采用空心玻璃微珠为减轻剂、葡萄糖酸钠为缓凝剂,进而研发低密度复合水泥基固井材料的新思路;然后,按不同比例对油井水泥与硫铝酸盐水泥进行复合,研究复合浆液的流动性、凝结时间、可泵期、抗压强度等基本性能,确定复合水泥浆液基础配方。在此基础上,分析不同加量的空心玻璃微珠及葡萄糖酸钠对基础配方性能的影响,进而研制获得适于煤层气固井的低密度复合水泥基固井材料优化配方。最后,对优化配方的主要性能进行评价。结果表明,所研究的低密度复合水泥基固井材料具有浆液密度较低、流动性好、凝结时间可控、快硬早强、绿色环保等特点。     

大直径工程井套管完井关键技术应用研究

大直径工程井成井后井眼直径一般为?300～?1500mm之间,深度1000m以浅,入井的表层套管和工作套管直径一般在?280～?1200mm之间。由于井眼直径大、深度大、施工周期长再加上套管直径大、总质量大等特点。在施工过程的不同环节发生了不同形式的套管挤毁事故,造成整井报废,损失惨重。通过运用材料力学基本原理,对下入井内的套管进行了深入的力学分析,确定套管的规格。根据钻孔深度、套管材质、设备提升能力的具体情况,确定具体的下管方法。结合大直径工程井套管与井径环空容积大、固井时注水泥量大的特点,采用井口密封止逆内管法固井,提升固井质量。为今后大直径工程井的施工技术,具有重要的借鉴和参考意义。     

树脂螺旋减阻扶正器在大位移井固井中的应用

在大位移井固井作业中,由于在增斜、稳斜和降斜井段井眼不规则,方位角变化及狗腿度较大,套管的安全下入风险大;又由于套管的自重在套管和井眼之间形成了偏心环空,水泥浆驱顶效率低,易形成窜槽,从而严重影响水泥环固井质量。通过对比目前几种常见刚性扶正器的性能参数及理论计算模拟,并结合现场实际应用,在大位移井中优选了树脂螺旋减阻扶正器,较好地解决了套管安全下入、套管居中对固井质量影响的问题,对今后大位移井固井有较好的借鉴意义。