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2990 m,最大井斜角为85.01°,井底水平位移为390.33 m。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。

基于分形理论超细粉煤灰微珠低密度水泥浆的制备

本文通过浮选脱碳、超细分选方法得到D50为4.66μm的超细粉煤灰微珠,利用分形理论优化超细粉煤灰微珠、G级水泥、硅灰配比,制备了密度为1.40 g/cm3低密度水泥浆,评价了该水泥浆沉降稳定性及水泥石力学性能。研究结果表明:该水泥浆沉降稳定性好,50℃和80℃下该水泥石早期抗压强度均高于相同密度漂珠体系水泥石。该水泥石80℃×1 d条件下的有害孔所占比例为10.1%,而相同密度漂珠体系的有害孔比例为65.9%,由此可见分形理论设计的三元体系颗粒级配合理,有效降低了有害孔含量,有利于水泥石早期抗压强度的发展。

高密度水泥浆沉降稳定性评价方法探讨

针对高密度和超高密度水泥浆设计中凝结沉降稳定性迄今仍无依据的问题,研制出了水泥浆凝结沉降稳定性指标确定装置,依据凝结水泥石的纵向抗压强度满足固井质量要求的思想,提出了高密度和超高密度水泥浆的凝结沉降稳定性指标的确定方法。该方法将顶部一段水泥石的抗压强度刚好满足工程对水泥石抗压强度要求的最低值所对应水泥石柱顶部与底部的密度差值,作为水泥浆沉降稳定性密度差值的指标。模拟实验结果表明,利用该装置确定水泥浆的凝结沉降稳定性指标的方法简单易行,可靠性好。用该装置,根据模拟条件下水泥石纵向抗压强度满足固井环空封固要求为前提,提出了高密度和超高密度水泥浆凝结沉降稳定性指标的方法,为施工设计提供了理论依据。

高分子凝胶堵漏剂的研究

漏失井、长封固段井固井过程中,易发生井漏,造成水泥浆低返,进而漏封油层,固井施工难度大。为此以聚丙烯酸钠（PAANa）和壳聚糖（CTS）为原料,以过硫酸钾（KPS）为引发剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂,碳酸钙（CaCO3）作为增强剂,通过优化PAANa和CTS二者比例,以水溶液聚合接枝共聚法制备高分子凝胶堵漏剂（CPA）。确定了最佳制备条件：单体配比CTS∶PAANa=1∶7,引发剂加量为3.3%,交联剂加量为2.1%,反应温度为60℃,碳酸钙加量为1%。利用红外光谱方法评价PAANa和CTS共聚接枝化学反应,并开展了CPA在不同盐溶液、温度、pH值下的吸水性能。结果表明,高分子凝胶堵漏剂的抗盐性较好;在不同盐溶液中的吸液能力依次为NaCl，

超高温超高密度防气窜水泥浆

针对超高温超高密度水泥浆设计中难于协调的超高密度与高强度、良好流动性与浆体稳定性的矛盾问题,利用粒度级配原理建立了以水泥为水化胶凝材料和颗粒表面存在吸附水化膜的三级颗粒紧密堆积粒度级配新模型,并应用该模型通过室内优化和添加剂优选实验,实现了以还原铁粉和铁矿粉加重、硅粉热稳定和微硅充填的双三级颗粒级配的组配加重,进行超高密度水泥浆的实验优化。开发出了抗温达200℃,密度达2.82 g/cm3的超高密度防气窜水泥浆体系。室内评价结果表明,该体系综合性能协调良好,防气窜能力强,说明所建立的三级颗粒级配新模型和应用该模型采用双三级颗粒级配进行超过密度水泥浆实验设计的可靠性和实用性。

以超细水泥为基材的堵剂研究

封堵作业主要分为堵层、堵水、弃置井封堵、二次固井补救以及其它作业等几个方面。随着勘探开发幅度的深入,地层条件更加复杂,常规水泥浆体系已经不能满足某些封堵需求,需要开发具有更加全面封堵性能的堵剂来满足勘探开发的需要。堵剂开发分以下2个方向:针对吸收量≤200L/min,压力≥20MPa的低渗层,优选超细水泥进行封堵;对于吸收量≥200L/min,压力<15MPa的常规高渗层,可以采用G级水泥或与超细水泥及其它外掺料进行颗粒级配进行封堵。根据这2个方向开发的堵剂均能满足工程需要,取得了良好的应用效果。

饶阳凹陷深潜山提速难点与对策

饶阳凹陷潜山油藏埋藏深,钻井过程中主要存在井身结构较难确定;机械钻速低.钻井周期长;潜山地层压力系数低,常规钻井液易污染储层;潜山地层裂缝发育,易漏失等问题。为解决潜山油藏钻井过程中的技术难题,文中从井身结构优化、钻头选型、欠平衡钻井技术、高压喷射钻井等方面进行了研究,通过在长3平2、文古3等井现场应用,取得了较好的提速效果。最终形成了潜山钻井提速的配套技术对策,在今后的钻井中可根据实际情况进行综合应用,达到优快钻井的目的。

裸眼事故复杂高压气井注侧钻水泥塞技术

SBC-200井是委内瑞拉东部油气田的一口复杂油气井,三开φ244.5 mm技术套管下深4864 m,四开φ215.7mm井眼钻至4945.12 m卡钻,多种方法处理未解卡,套铣爆破松扣,鱼顶深度4897.56 m。使用的油基钻井液体系密度为1.415g/cm3时发生油气侵,密度为1.44 g/cm^3时建立井下压力平衡,当量密度1.49 g/cm^3发生井漏。为了完成钻井进尺,对鱼顶以上35.53 m裸眼井段实施水泥回填侧钻。固井采用高致密、高强度、低失水水泥浆,复合功能前置液体系及相应工艺技术措施,完成注水泥塞作业,满足侧钻质量要求。

华北油田杨税务潜山内固井技术

华北油田为开发冀中坳陷廊固凹陷杨税务潜山内油气藏,先期部署了3口重点探井。该区块潜山内地质条件复杂,地层压力系数为0.94~1.09,存在多套活跃油、气层且埋藏深,容易发生漏失;地温梯度高、小井眼小间隙、尾管封固段长、对水泥环完整性要求高。综合分析以上因素,杨税务潜山内φ127 mm尾管固井风险较大,固井施工安全和固井质量难以保证。针对以上固井难点,主要从以下几方面进行研究。(1)优化井眼清洁技术,采用旋流短节扶正器,保证了套管安全下入。(2)用软件模拟顶替效率和关键点压力变化,合理调整施工参数,保障固井施工实现"三压稳"。(3)采用韧性水泥浆及冲洗隔离液体系,合理设计施工参数,确保水泥浆性能稳定,水泥石韧性满足体积压裂要求。通过3口井的现场应用表明,使用该技术后,固井质量明显提高,为华北油田杨税务潜山内固井提供了技术保障。

缅甸D区块窄密度窗口防漏防窜固井技术探讨

缅甸D区块产层以天然气为主,地层情况非常复杂,地层垮塌、缩径、漏失、井涌等井下复杂情况共存,安全密度窗口窄,提高固井质量的措施受到了很大限制,顶替效率很难保证,防漏、防气窜难度大。分析了固井技术的主要难点,提出了相应的固井方案和技术措施,包括采用多种堵漏方法提高地层承压能力、正注反注固井工艺、低黏度和低切力前导钻井液、大量冲洗液或隔离液、多凝梯度密度非渗透水泥浆柱结构、复合流态顶替技术、使用顶部封隔尾管悬挂器等。该套窄密度窗口防漏防窜固井技术在YAGYI-1、PATOLON-2和YAGYI-1X井进行了实践,提高了固井质量,对该区块的固井施工具有一定指导意义。

利用废弃动植物油脂合成钻井液用润滑剂的研究与应用

以废弃动植物油脂、乙醇胺、对甲基苯磺酸、双氧水和白油为原料,制得棕褐色的钻井液用润滑剂BZ-BL,其密度为0.9 g/cm3、凝固点-15℃、荧光级别为3级。合成BZ-BL的最佳条件为:乙醇胺加量7%、催化剂对甲基苯磺酸加量5%、反应温度135~140℃、反应时间4 h。性能测试结果表明:加入0.5%BZ-BL后,4%盐水浆和饱和盐水浆润滑系数降低~分别为76.9%和67.4%,抗盐能力良好,抗温达180℃。对现场聚合物、硅基和钾盐聚合物体系井浆的流变性和滤失性能影响较小,提高了三种井浆的润滑性,配伍性良好。不影响水中生物的生长,对环境友好。在大港油田10余口井的现场应用表明,BZ-BL具有优异的润滑性能,与各种钻井液添加剂配伍性好,不污染环境,可满足深井、大位移井、水平井等钻井作业要求,是环境敏感地区勘探开发理想的处理剂,应用和推广前景较好。

特殊注水泥作业“插旗杆”事故案例分析与思考

随着深井、复杂井等特殊注水泥施工作业的增多,"插旗杆"事故时有发生,虽然作业类型不同,事故原因各异,但后果严重,损失惊人。例举了注水泥塞、挤水泥和尾管固井3种不同作业类型的部分卡钻事故案例,分析了事故原因和影响施工安全的因素。对汲取教训、警示未来,具有一定的借鉴和参考价值。

新型固井触变水泥浆体系

目前油气井固井缺乏成熟的触变水泥浆体系,已有体系常存在触变性不够强、对温度敏感以及综合性能欠佳等问题,限制了其应用。针对以上问题,通过合成两性聚合物与无机纳米材料相结合的方式开发了一种触变剂N-1,合成的聚合物分子量较大(6.0×106左右)且分布较宽,在常温下高分子量组分会溶解很慢,随着温度升高溶解会逐渐加快,为材料较高温度发挥触变作用提供了保障。选用的无机纳米材料为纤维状物质,在水中可以通过吸附和缠结形成网络结构从而体现出触变性。对其微观结构进行了表征,并以其为主剂制备出了一套新型触变水泥浆体系。室内评价实验表明,该水泥浆触变性强,并具有一定的堵漏作用,不加压时几乎不发生漏失,在50℃、2.1 MPa下加量从1.0%升到1.5%时,漏失量从380 m L降为0,其触变性随温度升高不但没变弱反而有所增强,且其失水量低(40 m L)、强度高(62℃下的24 h强度为31.6 MPa)。该体系克服了常见触变水泥浆体系存在的不足,综合性能良好,可满足施工要求。

RPN-0085复杂地层高压气井固井技术

RPN-0085井是委内瑞拉ANACO油气田EL ROBLE区块的一口气井。三开?311.2 mm井眼,油基钻井液密度1.48g/cm^3,自上而下钻遇多套高压气层和漏失层,钻井液安全密度窗口窄,多次发生严重井漏和气侵,边堵漏、边压井完成三开进尺,下入?244.5 mm技术套管3 127.13 m。套管到底开泵循环发生严重气侵,出现溢流,低排量压井,节流循环13周,钻井液密度逐渐调整到1.51 g/cm^3,建立脆弱平衡,但井下开始出现漏失迹象。针对又溢又漏的井下复杂情况,固井采用防漏、堵漏、改善水泥界面胶结强度的硅酸钠固井前置液,双凝双密度机体抗侵防气窜水泥浆体系及低排量施工和关闭井口环空候凝等系列措施,完成固井施工作业。固井检测水泥浆返至设计高度,封固质量优质,满足气井封固要求。

硅酸钠前置液在委内瑞拉重油带固井中的应用

委内瑞拉重油带地区,稠油储藏深度浅,泥页岩盖层疏松,地层裂缝发育,以往固井作业采用常规前置液体系,井漏时有发生,固井环空冲洗净化能力差,界面胶结强度低,导致热采作业环空窜流及含H2S和CO2等地层酸性流体对漏封套管腐蚀,缩短了油井使用寿命。进行了硅酸钠溶液与泥岩地层中的Ca Cl2、Mg Cl2等盐类化合物成分反应生成硅酸盐类凝胶物质的实验,通过研究,将25%硅酸钠溶液应用于前置液,在冲洗液和隔离液之间注入,较好地解决了固井漏失问题,提高了封固质量和水泥界面胶结强度。指出,施工时硅酸钠溶液必须与水泥浆进行有效隔离,避免水泥浆污染增稠或稠化时间缩短。

塔里木山前区块超深井尾管塞流固井技术

克深905井是克深气田克深9井区中部的一口开发评价井,四开完钻需进行尾管固井,井深为7 368.2 m,井底静置温度为164℃,压力为180 MPa,在钻进过程中易发生溢流、井漏等复杂情况,且环空间隙小,安全密度窗口窄,为保证固井质量,防止井漏发生,全程采用塞流注替。根据现场水泥浆情况进行了水泥浆流变学设计和塞流顶替计算;优选了抗高温、抗盐高密度水泥浆体系及与钻井液相容性好的冲洗型隔离液;设计了能够压稳地层密度为2.58 g/cm3的抗高温水泥浆;对现场泵压与返出量进行了实施监控。现场固井过程中未发生漏失,施工顺利,所封固井段的固井质量合格率为99.2%,该井尾管塞流顶替为中国首次在井深7 368.2 m的井段使用。

Thingadong-1复杂高压气井大尺寸套管固井技术

Thingadong-1井是缅甸D区块上的一口预探井,在钻至井深1 712.32 m处时发生了气侵溢流,用密度为1.48 g/cm3的钻井液建立了井下压力平衡。电测解释有水层14套、含气水层19套、气水同层1套、二开井底气层1套(裸眼测试)。下套管结束后循环钻井液时发生了失返性漏失,低排量间断性地泵入堵漏浆264 m3后静止堵漏46 h,堵漏成功(未验证井下承压能力)。施工后的水泥浆在失重状态下,气侵、水窜等因素易影响固井质量。应用低黏度、低切力先导钻井液,加重隔离液,微膨胀、非渗透、多凝阶梯密度防漏防气窜水泥浆体系等技术措施,完成固井施工作业。在施工中漏失5 m3水泥浆,随着水泥浆的漏失,浆体中的橡胶堵漏剂和纤维堵漏剂发挥了防漏堵漏效果。产层段封隔优质,满足了测试要求。

王58区块钻井技术研究与应用

王58区块地质构造复杂,钻井施工中存在着轨迹控制难度大、井壁稳定性差、易发生井漏等施工难题。为解决井身轨迹控制难题,应用了复合钻井技术。为了提高钻井液的防止压差卡钻、稳定井眼和抗盐膏层污染能力,选用了聚硅醇钻井液,同时对钻井液配方进行了优选。应用结果表明,优选出的聚硅醇钻井液配方满足了该区块的钻井施工要求;防压差卡钻技术、井壁稳定技术、抗盐膏层污染技术等的应用确保了该区块钻井施工的安全,减少了复杂情况的发生;采取承压钻井液技术,避免了井漏的发生,保证了长裸眼的顺利施工;表面活性剂提高了钻井液的稳定周期。

KS204井盐膏层长封固段尾管固井技术

KS204井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带上的1口评价井。四开中途完钻井深为6 421 m,盐层、石膏发育,且伴有高压盐间水层。1 929.57 m的长裸眼尾管封固,上下温差大,高密度水泥浆中活性材料含量少,浆体稳定性差,水泥石强度低,且发展不均匀,浆体体系及性能调节困难,浆体混配难度大。依据紧密堆积理论原理,依据材料细度不同,合理级配浆体中的固相颗粒,向高密度水泥浆中加入一定比例的超细水泥、微硅、硅粉、超高密度加重剂GM等材料,应用高温、抗盐水泥浆体系,提高水泥浆稳定性,改善水泥浆性能,有利于水泥石的早期强度形成及耐高温抗衰减能力;使用双配双注固井设备、批混罐二次混浆固井工艺,及高温抗盐加重隔离液和高强度、厚壁非标套管等技术措施,较好地解决了高温、高压条件下的盐膏层固井技术难题。

平衡压力固井工艺在束探1H(P)井的应用

束探1H(P)井由于井下同时存在高压、易漏地层,钻进和通井过程中发生过严重的油气侵、溢流、漏失等复杂情况,钻井液安全密度窗口窄、井径极不规则、循环排量低,固井难度和风险非常大。通过使用三凝双密度水泥浆封固不同层段地层、利用冲洗液和前隔离液来平衡水泥浆增加的压差、向水泥浆中加入纤维堵漏材料增强地层承压能力的方法实现平衡压力固井,最终顺利地完成了该井的固井施工,水泥浆一次性封固4 093.8 m,固井质量优质。