中国特殊双级注水泥器的研制现状与发展趋势

针对深井、超深井、水平井、分支井、大位移井、小井眼以及复杂井眼条件下的固井压力高或固井时间长的特点,中国近几年研制开发了部分新型双级注水泥器。详细介绍了用于水平井和大斜度井的双级注水泥器、防止CO2/H2S气体腐蚀的特殊双级注水泥器、适用于老井加深或套管开窗侧钻的小尺寸双级注水泥器、不钻内套的双级注水泥器、用于复杂完井作业的双级注水泥器等的研制与应用情况,并分析了其发展趋势。

超大尺寸双级注水泥器的研制与应用

为解决常规双级注水泥器关闭不严、关闭压力过高及在扫除附件后密封失效等问题,开发了YFZ-A型外关闭式大尺寸双级注水泥器。该双级注水泥器由双级箍总成、挠性塞、打开塞、关闭塞、中胶塞及挠性塞座等部件组成。该注水泥器采用外关闭式结构,将关闭套置于双级注水泥器本体外,在进行扫塞作业时,可有效避免钻头损伤关闭套及其密封件情况的发生,从而根除了扫塞后密封失效问题;另外,它一改由关闭塞推动关闭套下行关闭的传统结构型式,而由液压推动关闭套下行关闭,使得关闭更可靠。密封试验及各种功能试验表明,挠性塞通过压力、打开压力、关闭压力、密封能力等各项性能指标均达到设计要求,并在现场取得良好应用效果。

承托式双级注水泥工具的应用与改进

普通双级注水泥工具作业时,第2级固井会对下部地层产生一定的压力,容易压漏易漏地层,否则就必须延长第1级和第2级固井间隔时间。为此,研制了承托式双级注水泥工具,与普通双级注水泥工具相比,主要区别在于其外部增加了一个胶筒。该工具在作业过程中,靠液压机构将胶筒紧紧地挤在井壁上,可以承托住第2级水泥浆的质量,胶筒的作用相当于在套管中增加了1个封隔器,防止压漏下部易漏地层。该工具在现场施工时,第1级和第2级固井间隔时间缩短,既减少了固井时间,又提高了固井质量。该工具自研制成功以来,在现场应用了300多口井,施工成功率达99%。

大尺寸井眼双级注水泥的研究和应用

随着国内深井超深井的不断增加,在技术套管固井过程中面临着裸眼段长、套管尺寸大、套管下入深、封固段长、水泥浆量大、地层易漏失、水泥浆失重等问题,采用双级注水泥可以解决以上难题。从超大井眼长裸眼段固井面临的难点和双级注水泥分级箍的结构和工作原理出发,针对川东北马深1井存在气层压稳与漏失窗口小、套管尺寸大下入深等固井难题进行了分级箍位置确定、固井方案设计、反挤固井工艺制定和补救措施制定;并结合现场施工对固井质量进行了分析与评价。川东北马深1井Φ339.7 mm技术套管下深4 295 m,分级箍位置2 700.17~2 701.29 m,固井质量优良率达到了92%,为深井超深井的大尺寸双级固井施工提供了宝贵的经验。

双级注水泥技术在低压易漏探井中的应用

陆梁油田是2000年新疆油田公司勘探上取得重大突破的区块之一。该区块地层压力系数低(0.9g/cm^3左右),裸眼井段长达1800m,油气水层多,油层跨度大,要求水泥封固段1400m,钻井液密度1.09g/cm^3,钻井中有多口井发生不同程度的漏失,属典型的低压易漏长封固段固井,固井施工难度大。为保证固井质量,通过采用双级注水泥技术以及超低密度水泥浆,成功的解决了陆梁油田低压易漏长封固段固井质量问题。同时,在双级注水泥技术的应用上积累了经验。

克拉玛依油田双级注水泥技术

介绍了新疆石油管理局钻井公司自行设计加工的双级注水泥接箍在三十多口深井的试验和使用情况；并阐述其相关的技术问题。

内关闭式双级注水泥器在现场的应用

简要介绍了双级固井作业的优点。详细介绍了内关闭式双级注水泥器的结构特点及工作原理。青海油田仙７井应用表明，采用这种注水泥器对技术套管段进行双级固井可以避免压漏地层和提高固井质量。

DSG—A型双级注水泥器的开发应用

为提高现有双级注水泥器打开和关闭的成功率 ,研制了DSG—A型系列双级注水泥器。这种注水泥器采用过流槽结构 ,在循环孔打开后 ,重力塞座上过流槽打开 ,因此关闭塞实现关闭动作时 ,在双级注水泥器内不存在液体压缩 ,由此保证关闭套的顺利下行 ,实现双级注水泥器的成功关闭。关闭套采用内关闭式结构 ,密封能力强 ,能可靠地打开或关闭循环孔。关闭套上部的外壁和外套上部的内壁加工有方向相对的锯齿状倒齿 ,用来锁紧关闭套 ,从而实现永久关闭。DSG—A型双级注水泥器至今在青海、胜利等油田应用 3 0 0余套 ,套管最大下深 3 967m ,注水泥器最大下深 2 4 90m ,最浅为 10 0 2m ,均获得成功 ,证明可用于深井、超深井、高压油气井和易漏失地层的固井作业。

克拉玛依油田成功地采用双级注水泥技术

本文通过介绍钻井公司自行设计、加工使用的双级注水泥接箍,从地质概况、井身结构、中完固井特点、井眼条件的准备、钻井液、套管柱设计、注水泥设计和注水泥施工程序等方面探讨了双级注水泥技术的方法,提高了固井质量,并用具体事例加以说明。

双级注水泥用开孔器在钻井液中下落速度的计算公式

提出５个假设条件，分析开孔器在钻井液中下落过程中的受力情况，并推导出开孔器在直井中下落速度的计算公式。

双级注水泥技术的应用

双级注水泥固井技术,主要是通过下井的管串,在预先设计好的位置上接一双级注水泥器(双级箍),达到一次下井的套管柱分两次注水泥施工的目的。胜利油田钻井工程公司从1987年6月始至同年11月连续在18口井上应用了双级注水泥技术,均获得成功,效果明显,解决了长期以来固井存在的漏、窜以及高温差等技术难题。本文着重介绍应用情况及注意事项,供现场工作者参考。

哈萨克斯坦Sazankurak油田SKE区块固井技术研究

SKE区块是中石化在哈萨克斯坦国阿特劳州的Sazankurak油田内的一个勘探开发区块,该区块已完钻的3口井在钻井过程中均出现严重井漏,地层承压试验,地层破裂压力为2～3MPa。由于水泥浆密度远远高于泥浆密度(即使采用低密度水泥浆体系),固井时仍会发生井漏,造成低返事故。同时,因漏层为油层,井漏将严重污染油层,为后期开采带来非常大的困难。为确保SKE区块固井质量,针对国外施工客观实际,根据该区块地层特点,钻井漏失情况,分别采用了双级注水泥工艺、漏层顶部注水泥工艺和漏层注水泥塞工艺进行固井施工,实践证明,采用漏层顶部注水泥工艺能很好地解决哈萨克斯坦国阿特劳州的Sazankurak油田固井井漏问题,而双级注水泥工艺在工具配套完善的基础上也是一个很好的固井方案。

WR2号地热井施工工艺技术

陕西渭南火车北站南部WR2号地热井的温度、压力和流量较以往陕西已成地热井相比,均创造了新高。该井采用三开结构,首次在地热井上采用双级注水泥法对水层套管上部进行了固井,其施工工艺、成井的关键环节都具有一定的典型性。

技术

胜利油田分层压裂改造技术获得成功；翻斗流量计计量技术在长庆采三成功应用；钻采院侧钻井技术再创佳绩；辽河油田兴古7井双级注水泥固井成功；大庆设计最深探井顺利施工……

Тортай区块46井固井技术

本论文以Тортай区块的46井固井技术难点入手,针对46井实钻情况制定了分级注水泥固井工艺施工,采用平衡压力固井技术解决了高压油气层固井问题,采用抗高温抗盐水泥浆体系解决了高温高压条件下盐水钻井液污染水泥浆的固井问题,配合流动度好的前置液解决了深井小间隙固井难题,使用晶格膨胀剂水泥浆体系保障了主力油层的固井质量。该井的安全施工和良好的固井质量为下部高压复杂井固井提供一条新的思路。