煤田超大口径套管固井技术

煤田开采过程中为了保证安全,改善地下工作面环境,近年来不断进行钻大口径井用以抽排瓦斯、向地下送风降温。然而钻井使用的是小钻机,完井作业时由于钻机提升能力有限,大口径套管按照石油工程方法下入困难。套管内、外环空容积大,注水泥过程中易发生浆体混窜,作业时间长,固井质量难以保证。通过采用浮力塞减重、管柱充空气、优化水泥浆体系及浆柱结构设计和内插管固井工艺等技术,成功地解决了小钻机下大口径套管超负荷、大口径套管抗挤强度低、易被挤毁等一系列技术难题。现场进行了9口井应用,固井成功率100%,固井质量合格,为今后超大口径套管固井提供了可借鉴的经验。

延长气田易漏失井不规则井眼固井技术

延长气田地层压力系数低,气层段长,地层含水丰富,不稳定的泥岩、煤层交互存在,形成典型的"糖葫芦"井眼,固井漏失水泥浆低返、环空气、水、钻井液窜槽现象严重,固井优良率仅为16%。通过开展水泥浆体系优选,合理设计浆柱结构,依据孔隙压力、岩石密度、钻速、压力剖面等资料确定较为薄弱的地层,选择分级箍安放位置,正注反挤工艺等一系列措施,成功解决了固井过程中井漏和候凝期间气、水窜槽问题,使固井质量优良率提高到了93.54%,实现了全井水泥有效封固。

快凝早强油井水泥在煤层气固井中的应用

针对煤层气田井浅、井底温度低、使用油井水泥固井凝固时间长、流动性差、现场操作不便等诸多问题 ,研究并开发了快凝早强油井水泥。该体系不仅具有低温下稠化凝结时间短、抗压强度高、微膨胀、综合性能优等优点 ,而且与常用的油井水泥添加剂配伍性好 ,同时使用较少量的外加剂 ,就可以调节出性能符合要求的水泥浆 ,固井质量高。经 4 0余口井现场应用 ,固井优良率 74 .2 % ,合格率 10 0 %。

文13-侧305井深部开窗侧钻井固井技术

文13-侧305井是1口双靶侧钻定向井,目的层是文13东块沙三中8~10油组,井深3700 m。在139.7 mm套管内开窗侧钻,下入101.6 mm尾管固井,套管重叠段单边间隙仅9.88 mm,钻井液密度1.78 g/cm3,漏涌并存,固井施工难度大,是目前国内最深的一口139.7 mm开窗侧钻井。通过在下套管前调整钻井液性能,试验钻具静摩阻及承压,优选尾管悬挂器,水泥浆采用AMPS共聚物降失水剂,配合中温缓凝剂,较好地控制了高温下水泥浆的失水,解决了顶部强度发展慢等问题。使用配套固井工艺,固井施工顺利,解释固井质量为优质。该井的成功经验,为中原油田深层开窗侧钻开发老油田提供了技术支撑。

硫化氢与硫酸腐蚀油井水泥石的对比

采用G级油井水泥净浆,从腐蚀前后水泥石抗压强度、水化产物中氢氧化钙含量、SEM微观结构特征和孔隙结构的变化等方面,进行了硫酸溶液和硫化氢对水泥石的腐蚀对比实验。结果表明,设计的常温常压的硫酸溶液腐蚀实验与标准的高温高压腐蚀实验有较好的相关性和可比性,而且硫酸溶液腐蚀实验能够更直观地反映出水泥石潜在的腐蚀因素。利用常温常压的硫酸溶液腐蚀实验能够作为油井水泥石腐蚀研究的前期实验和油井水泥石抗酸蚀的耐久性实验,对降低水泥石腐蚀实验成本和风险,提高实验效率,更好地开展油井水泥石完整性研究有重要的应用价值。

中原油田濮7区块漏失井固井技术

中原油田濮7区块漏涌并存,且油气层分散,水层发育,注水井多,出水现象严重,盐层分布散且段长,固井难度很大。针对区块特点,强化了一系列技术措施:完钻通井过程中调整钻井液性能,尽可能做到低黏低切低失水,以保证充分压稳油气层,并用钻进时的1.2倍排量充分洗井,为水泥浆的胶结和提高顶替效率创造条件;合理选择平衡液达到防漏的目的;使用扶正器提高套管居中度;应用裸眼封隔器有效解决层间水窜问题;优化水泥浆设计,运用塞流顶替、采取分段加回压等项措施。在濮7-侧9等8口井进行了现场应用,取得了固井优良率100%的良好效果。

煤田巷道防水侵水泥浆材的封堵试验

井下巷道掘进仍然是地下煤炭开采的主要方式,在开采过程中必然要穿过一些断裂地层带以及无胶结的松软地层及煤层顶板上的含水层。在掘进过程中,如果处理不当,地层中的水将沿着裂缝和采空塌陷区大量进入巷道内,造成严重的透水事故,使掘进工作无法顺利进行,严重时将导致井巷的报废,甚至造成重大的人身伤亡事故。针对传统水泥浆经水侵后不凝固或被流动水稀释而完全漏失,起不到应有的封堵固化作用等问题,研制出一种防水侵水泥浆封堵材料。该水泥浆与水按1∶1的比例掺混后仍具有凝结时间快、凝结强度高等特点,可在25℃以上的温度条件下使用。在某煤矿840 m井深、120 m3/h出水量情况下进行堵水作业试验,堵水效果良好,可在类似的条件下推广应用。

煤矿大口径工程井井口密封内插法固井技术

煤矿特殊用途的大口径工程井在国内逐渐增多,但是完井由于套管尺寸大,为减小浮力顺利下入管串,不下入插入浮箍,使得采用内插法固井存在很大难度和风险,固井施工中"替空"、"焊钻杆"等工程事故时有发生。2011年,中原固井首次承担淮南煤矿大口径工程井固井,采用非常规井口密封内插法固井技术、钻杆内外替浆法等技术措施,在淮南潘三矿1#井等4口降温井上进行了现场应用,取得了良好效果,为今后大口径井固井提供了宝贵经验。