固井前置隔离液的研究发展

固井隔离液用在钻井液和水泥浆之间,其主要作用是防止水泥浆的污染和钻井液的絮凝稠化以及冲蚀走井壁泥饼的油膜及疏松物,改善水泥浆对井壁的固结条件。所以我们要在使用前要进行合理的设计,要全面了解其种类、性能标准、体系常用组分及作用原理、设计要求以及性能评价手段、方法、标准等,这样才能很好的利用和综合发挥隔离液的作用。     

新型固井前置液HQ─1的应用

HQ─1前置液可与水混配成冲洗液,也可与加重材料配成隔离液,应用于油层套管固井144井次,合格率100%,优质率82.6%,比应用前提高了6.6个百分点。实践表明:由HQ─1配制的冲洗液对钻井液无增稠现象,在低速下可达紊流,能很好地冲洗管壁与井壁。配制的隔离液对水泥浆无不良影响,可起到隔离、驱替钻井液的作用,从而提高了顶替效率,提高了固井质量,具有很好的应用前景。     

扎哈泉地区固井工艺技术探讨

扎哈泉是青海油田2013年重点勘探区块,该区块油层埋藏深、油气层活跃,三开钻井过程中钻井液油侵严重,该区块井深结构均为三层套管。表层套管:φ339.7mm×450m,技术套管:φ244.5mm×2250m,油层套管:φ139.7mm×3500m左右。为了从固井方面保障该区块的顺利勘探,我们对每层套管固井,根据地层和钻井实际情况,制定了详细的技术措施。表层套管针对大尺寸套管和流砂层,采用了内插法固井技术;技术套管针对地层情况采用了低失水水泥浆体系;油层套管针对钻井液含油量大,采用驱油型冲洗隔离液、双凝水泥浆技术、提高顶替效率措施和环空补压等技术措施,保障了各层套管固井质量达到勘探开发的要求。     

安探1X高温深探井小间隙固井技术

廊固凹陷是华北冀中坳陷3大富油凹陷之一,为华北油田主要产油区,其油层埋藏深,温度较高,井身结构复杂。安探1X井是部署在华北冀中坳陷廊固凹陷的1口风险探井,四开φ127 mm尾管下深5 494 m,地层温度高达177℃,气层活跃,压稳技术难度大,同时环空间隙小,水泥环薄,对水泥浆高温稳定性、防气窜能力以及对水泥石抗压强度衰退问题提出挑战。针对安探1X井固井难点,筛选出抗高温防窜水泥浆体系,其具有良好的沉降稳定性和游离液稳定性,稠化时间可调,防窜性能强,同时具有180℃高温强度不衰退等特点;通过优选高温悬浮稳定剂,形成抗温180℃冲洗隔离液体系,180℃沉降稳定性小于0.03 g/cm3。在安探1X井φ 127 mm尾管固井中成功应用,水泥浆固井质量良好,为后期华北冀中坳陷的勘探开发打下了良好的基础。      

高密度抗污染隔离液在川中磨溪气田的应用

磨溪气田是四川油气田增储上产的重要后备产能建设基地，钻探目的为开发磨溪构造嘉二段气藏的天然气资源。自2003年开发嘉二段气藏以来，固井完井质量一直存在很大问题，2004年底至2005年中试油的18口井中，有13口井出现了环空气窜。针对磨溪气田出现的完井质量问题，分析了磨溪构造特点和固井难点以及完井后出现环空气窜、井口漏气的原因。分析认为，采用隔离液技术是解决磨溪气田一直以来的环空气窜等固井质量问题的措施之一。因而进行了新型高密度抗污染隔离液体系的研发，研制的隔离液悬浮稳定性好、流变性可调、抗污染能力强,密度范围宽达1.20 ~2.40 g/cm³。隔离液现场试验4口井共8井次表明，隔离液不仅隔离效果良好，而且对井壁界面虚滤饼、胶凝稠化钻井液具有磨蚀、刮削和有效携带作用，固井质量评价合格，各层套管外均无环空气窜，井口试压正常，经酸化压裂改造和生产测试，单井日产气量最高达36×10⁴m³。     

即时混配型高密度固井隔离液

为适应即时混配工艺需要,并解决高密度隔离液黏稠的问题,研发了一体式隔离液处理剂DQ-SA,其主要成分为表面活性剂改性生物胶。生物胶分子间弱氢键连接受力断裂,表面活性剂胶束定向排布。采用DQ-SA制备的隔离液基液具有明显的剪切稀释特征,马氏漏斗黏度仅为31 s,流动性能极好。同时,利用室内设备进行即时混配模拟实验,掌握了固井水泥车混拌能力,确定了用室内设备模拟固井水泥车混配的具体参数。通过室内实验,在隔离液流动性与稳定性之间取得平衡,确定了一体化处理剂的最佳用量。通过控制加重剂配比,隔离液密度宽幅可调,最高可达2.40 g/cm3。评价显示,该隔离液体系具有良好的流动性、稳定性、相容性和抗温能力。地面和现场试验证实,即时混配工艺操作简便,制备的隔离液性能优良,较好地解决了高密度隔离液应用中存在的问题。      

一种新型广谱水基固井前置液体系的研究

以流变学原理为基础，提出了控制接触污染的前置液紊流顶替理念。研究出了一种具备强抗钙能力和优良化学兼容性、流变参数可灵活调整、密度调节范围宽、能选择性固化的新型广谱水基前置液体系。冲洗液中含有磷酸盐类的稀释剂和络合剂、丹宁类稀释剂及纤维素类增粘剂，这3种双效主剂以一定比例复配，具有良好协同效能。隔离液采用重质碳酸钙、重晶石为加重剂，通过调节悬浮稳定剂和降滤失剂等外加剂的比例和加量来调控性能，并加有配伍性好的阴离子型抗钙表面活性剂，以抑制水泥中阳离子对隔离液体系的侵污。在隔离液基础上，将加重材料替换为一种具有潜在水化活性的材料，通过激活剂的优选和采用膨润土预水化配制法，研制了可固化隔离液。提出优质前置液体系设计的关键在于体系化学处理剂的合理选择，它能使不同理化性能的流体相互之间具有良好的相容性，克服了采用传统顶替机理难以解决的流体污染后工程性能恶化引起的不良后果，为提高顶替效率提供了有利条件。该前置液体系对保证固井作业安全和提高层间封隔效果有广阔的应用前景。     

塔河油田紊流、塞流复合顶替固井技术

新疆塔河油田三叠系、石炭系井身质量差,存在大段"糖葫芦"井眼,严重地影响了该地区?177.8mm尾管固井的固井质量。针对这一难题,提出了紊流、塞流复合顶替固井技术。通过选择合适的水泥浆减阻剂及其加量,控制水泥浆流变参数,实现紊流、塞流复合顶替。推导出了在不同排量条件下,适合不同套管与井眼直径组合的实现紊流、塞流顶替水泥浆稠度系数值;给出了固井流体、冲洗液、隔离液的密度设计值。经TK427等井的现场应用,较好地解决了井眼不规则对固井质量的影响。     

高密度抗盐隔离液的研究与应用

普通隔离液难以解决有机盐泥浆和高密度水泥浆的相溶性问题，为解决这一难题，通过大量的室内试验，研究出高密度抗盐隔离液。并对其进行了室内评价，结果证明该隔离液流变性、稳定性与有机盐泥浆和高密度水泥浆的相溶性好并具有一定抗盐性。现场混配容易，能有效地隔离钻井液和水泥浆，并能清洗井壁，提高顶替效率。自2004年以来，共采用此隔离液进行了6口重点探井的现场应用，固井合格率100％，产生了良好的经济效益和社会效益。     

文留地区异常高压深井固井技术

如何提高异常高压深井的固井质量是固井工艺方面的一个重要难题。通过文留地区异常高压油田固井经验的总结，结合文７２块地质特征和固井施工特点，详述了以防气窜为主要内容的深井多套压力层系的固井技术，并分析了从隔离液优选、采取综合压稳措施、提高水泥浆顶替效率等几方面以提高固井质量的施工技术。