小间隙井注水泥环空流动计算方法与应用

非常规井身结构中小间隙与小井眼段的注水泥环空流动与常规井眼有很大出入,采用常规流动计算方法来分析小间隙流动,则会造成很大的误差,影响到作业安全。为此,分析了小间隙对环空流态、流动阻力的影响,从理论上系统研究了小间隙注水泥流动的流态判别、偏心效应系数、摩阻系数等关键参数的计算方法,并提出了相应的修正方法:小间隙环空的水泥浆流变参数计算,应使用旋转黏度计600转和300转的读值进行流变参数计算,进而综合考虑流态、偏心、环空尺寸等影响因素,将环空进行分段,建立了深井固井环空流动摩阻计算模型。在中国西部地区应用了5口小间隙井,固井套管下入深度达到6 000m,小间隙井段长度达到2 000m,采用该修正方法计算的压力值和实际施工压力值的误差控制在1.5MPa以内,很好地满足了生产要求。

增韧纤维水泥浆在胜利油田小间隙井的应用研究

为解决胜利油田开发中后期小间隙固井中存在的诸多问题,从水泥石的弹性和韧性等方面开发出了增韧纤维水泥浆。优选出了增韧纤维,评价了增韧纤维对水泥浆流变性、稠化性能、降滤失性能以及与其他添加剂配伍性能的影响。同时研究了纤维对水泥石的力学性能、渗透率、泊松比和弹性模量以及胶结强度的影响。结果表明,增韧纤维在适宜的加量和长度范围内对水泥浆流变性、稠化性能、失水性能的影响不大,但对水泥石的力学性能影响显著;在小间隙固井中,使用增韧纤维可以改善水泥环的韧性和弹性,防止窜流发生;增韧纤维水泥石的韧性(抗折强度)较原浆水泥石明显提高。该水泥浆体系在23口小间隙井或漏失井进行了应用,解决了现场固井技术难题。

膏盐层超长封固段小间隙井尾管固井技术研究及应用

沙105井是中石化新星西北分公司部署在沙雅隆起塔里木乡7号构造西侧石炭系盐体覆盖区的一口重点探井,实钻井深5380m,裸眼段长,该井存在封固段长、环空静液柱压力大、盐上地层破裂压力低、盐岩段长、盐岩地层蠕动速率快、上下温差大、环空间隙小,完井和固井作业难度大等难题,属于低压漏失层、超长封固段小间隙井尾管固井范畴。针对固井难点,该井优选了水泥浆配方,解决了下套管摩阻高易发生阻卡、套管到位后开泵困难等问题。本文介绍该井主要固井技术难点,固井技术措施、水泥浆体系的优选及认识与体会。

碳纤维水泥在胜利油田小间隙固井中的应用

本文通过在水泥浆中掺入一定数量的碳纤维,在提高水泥石韧性和弹性的同时,从水泥石抗折强度和水泥浆性能两个方面研究了碳纤维水泥浆体系性能特点,从根本上解决了射空作业对环空水泥环的破坏,解决了薄油层固井、套管开窗井井、尾管固井技术难题。

TH12513CH井长裸眼小间隙尾管固井技术

TH12513CH井是塔河油田12区的一口侧钻水平井,完钻井深为6807.2m,井温达139℃,裸眼段长为2488m,视水平位移约为1120m,最大井斜角为32.59°,最大狗腿度为19.55°/100m。该井在钻进过程中出现多次压差卡钻,且二叠系地层在5760～5895m井段承压能力低,易漏失。为了使尾管固井一次成功,从以下3方面采取了有效措施:为了保证固井液的高温稳定性及驱替效率,选用高温稳定性好的外加剂,并在水泥浆中加入防气窜剂及短纤维,使水泥石具有低渗透性及塑性。为保证套管顺利下到位,带扶正器模拟套管刚性通井,彻底畅通井眼,对钻井液进行降黏度、降切力、增强润滑性处理,使用摩阻系数小的刚性树脂螺旋扶正器。为降低二叠系漏失风险,钻穿二叠系地层20m后用水泥浆挤堵,提高地层承压能力;使用密度为1.50g/cm3的水泥浆,降低环空静液柱压力。通过采取以上配套措施,该井段固井质量良好,达到了工程作业的目的。

用小间隙井射结构降低钻井技术

用减小套管柱间隙[(小间隙井射结构（RCCP）]的方法钻井是很有价值的，这种技术可以在上层套管下钻出扩大的井眼，尤其是在定向井和水平井中更是如此，RCCP有助于降低钻井费用。在海上深井中要增大油套管的尺寸，同时要不改变表套套管和防喷器（BOP）的额定压力等级，这就要求使用RCCP，在当前的油价条件下，RCCP不仅适用于深井，也适用于许多其它的井，实施RCCP的必要工具和技术不断提高，本文讨论的 随钻扩眼（EWD）和可变径稳定器（ES）可以通过RCCP降低钻井费用，这些工具将使RCCP的应用更加广泛。EWD随钻扩眼器可以钻套管内的水泥塞，并能在钻穿套管鞋后继续眼段有效地稳定下部钻具结合，其功能与定向井的扩眼段有效地稳定下部钻具组合，其功能与常规尺寸井眼中的一体式稳定器一样，本文提出了一种推荐的RCCP，描述了WED和ES工具的开发以及在RCCP和常规井中的应用实例。

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Ф127mm尾管下深5494m,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/cm^3。在安探1X井Ф127 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。

冀东油田潜山小间隙水平井尾管固井技术

近年来,为了滚动开发南堡区块2号构造潜山油藏,冀东油田在南堡区块先后部署了多口重点开发水平井。该地区地质条件复杂,主要表现为油、气、水层活跃,上部地层疏松、薄弱,小井眼、地温梯度高,这些因素都给固井施工带来了很大的困难与风险,使固井质量难以保证。针对固井难点,探讨了优化的固井工艺和水泥浆方案,认为井眼准备和套管的居中度是提高水平井固井质量的关键技术措施。

小间隙固井应用

华北油田属于老矿区,近来已对冀中区块一些开窗作业井进行了固井施工,取得了一些经验及成果。

玉门油田深井小井眼小间隙固井技术

随着油田勘探开发的不断加深,为满足钻井提速的需求,采用"小三层"井身结构,三开采用?165mm钻头,老井侧钻井,采用?152.4mm钻头,完井均采用?127mm尾管固井完井,环空间隙分别为19mm、12.7mm,属于小间隙固井。受环空间隙小、井径不规则、施工压力高、水泥环薄且分布不均匀等影响,固井质量不易保证,通过立项研究,对固井难点进行系统分析研究,制定对策并结合现场实验,来解决小间隙井的固井质量问题。

油井水泥复合塑性降滤失剂PT—2的室内研究

为适合小井眼、小间隙井的固井要求 ,研究了复合塑性降滤失剂PT— 2体系。该体系具有低失水、低析水、浆体稳定性好 ,并具有较好触变性 ;水泥石具有一定塑性等特点。其表征水泥石塑性特性的弹性模量较水泥原浆下降 2 0 .7%～ 38% ,水泥石抗冲击韧性明显提高 ,且综合工程性能良好。

小井眼固井技术

近年来，小井眼开窗侧钻技术在各油田广泛应用，然而小井眼固井质量一直是困扰小井眼钻井技术发展的一个瓶颈。小井眼固井是指在Ф120．7（或Ф118）钻头所钻井眼中下入Ф101．1无接箍套管或Ф89油管，采用尾管固井技术。尾管借助悬挂器悬挂在上层套管上，重合段为50--100m，水泥密度为1．85--1．90g／cm^3。文中总结了小井眼固井关键技术，并且经过7口井的固井实践，套管的下入、悬挂器坐挂、注水泥施工均正常。声幅测井检验固井质量合格。实践证明该技术是保证固井质量的可靠技术。

小井眼侧钻技术在大港油田的应用与发展

小井眼侧钻技术是油田利用老井提高采收率的重要措施。国内各油田竞相开展了此项技术的研究与应用,已形成了一套完整的工艺技术,但在双层套管开窗、小井眼优快钻井、小井眼小间隙固井等关键技术上还存在问题。大港油田随着近几年市场工作量的增大,不断探索新型实用技术提高小井眼侧钻技术水平,通过对开窗工具的改造完善,顺利实现了双层套管开窗;通过改进钻头结构,完善钻头型号,适时应用大角度马达,完善定向钻进工艺措施等方法,提高了优快钻井水平;通过开发新型水泥浆体系、密度可调的隔离液,优选完井套管规格,进一步提高了小井眼小间隙固井质量,最后提出了小井眼侧钻技术发展方向,并给出了建议。

小井眼侧钻技术在大港油田的应用与发展

小井眼侧钻技术是油田利用老井提高采收率的重要措施。国内各油田竞相开展了此项技术的研究应用,已形成了一套完整的工艺技术,但在双层套管开窗、小井眼优快钻井、小井眼小间隙固井等关键技术上还存在问题。大港油田随着近几年市场工作量的增大,不断探索新型实用技术提高小井眼侧钻技术水平,通过对开窗工具的改造完善,顺利实现了双层套管开窗;通过改进钻头结构,完善钻头型号,适时应用大角度马达,完善定向钻进工艺措施等方法,提高了优快钻井水平;通过开发新型水泥浆体系、密度可调的隔离液,优选完井套管规格,进一步提高了小井眼小间隙固井质量。

玛湖致密砂砾岩2000m水平段水平井优快钻完井技术

准噶尔盆地玛湖斜坡百口泉组致密油为新疆油田公司新发现的大油区,在探索长水平段水平井开发过程中,面临砂砾岩地层可钻性差,地层井壁失稳垮塌严重,漏失复杂情况多,平均单井漏失173 m^3,水平段机械钻速仅2.06 m/h,固井难度大等问题。针对以上难点,重点开展了井身结构及井眼轨迹优化、EVOLUTION~?类油基钻井液、长水平段小间隙固井技术、砂砾岩难钻地层的钻头选型等钻井提速配套技术研究和实践。在玛131区块成功完钻了2口2 000 m长水平段水平井,钻井周期减少27.7%,下套管顺利,固井质量满足大型分段压裂要求,形成了一套适合玛湖地区致密油经济有效开发的钻完井技术。

海相碳酸盐岩超深油气井安全高效钻井关键技术

塔里木盆地及四川盆地海相碳酸盐岩油气资源埋深超过7000.00m,地层具有层系多、非均质性强和高温高压等特点,钻井难度大、风险高,存在机械钻速低、井筒完整性易失效等突出工程问题。为此,研制了一批新型钻井提速工具及耐高温测量仪器与固井工具,研发了耐高温的高密度钻井液体系、环保型低摩阻钻井液、高性能堵漏浆和防气窜固井水泥浆,发展了硬地层协同破岩快速钻井技术、缝洞型高压油气井“预–监–控–压”闭环式安全控制钻井配套技术及超深小井眼水平井井眼轨迹测控关键技术,完成了多口井深超8000.00m的高难度超深井钻井施工,创造了多项工程纪录,有力支撑了新疆顺北、川西超深海相碳酸盐岩油气的勘探开发。

苏里格气田水平井水平段固井技术及应用

苏里格气田水平井完井方式通常分为尾管悬挂或裸眼封隔器完井方式,为配合水平井后期水力桥塞泵送压裂试验,2015年在苏里格气田开展水平井水平段固井试验。该试验水平段套管与井壁之间间隙小,固井存在注水泥浆流动阻力大,施工压力高,顶替效率低,形成的水泥环薄等难点。为保证施工顺利、确保固井质量,防止发生气、水窜,后续井下作业能顺利实施,着手对固井工具及附件、水泥浆体系方面进行研究,形成一套完整的水平段固井技术措施。

开窗侧钻井小井眼小间隙固井技术讨论

随着国内大多数油田进入开发中后期,侧钻井数量逐年增多,而开窗侧钻井存在小井眼、小间隙的限制,固井质量往往难以保障,本文对此进行了开窗侧钻井小井眼小间隙固井技术的研究分析以及提高固井质量的探讨。

裂缝性储层小间隙尾管固井技术研究与实践

青西油田裂缝性储层压力系数由原始的1.39降至0.62~1.17。设计应用三层井身结构,三开采用φ171.4 mm钻头,下入φ139.7 mm套管完井,油层固井施工存在漏失风险大、环空间隙小、水泥浆顶替过程中易产生窜槽等固井难点。根据这些固井难点,在井眼准备、下套管及固井施工工艺等方面制定针对性措施,Q 2-7 9井的成功应用证实了措施的有效性,为低压裂缝性储层固井提供了宝贵经验。

海上油田小间隙环空固井技术及应用

随着油田生产年限的不断增加,原油产量下降、套管寿命降低等现象变得愈发严重。由于海上油田区块生产井油层有一部分是水层,因此无法使用常规的裸眼完井。在进行固井作业时,大多会采用小间隙环空固井技术。为更好的促进海上油田开采效率,降低海上油田开采成本,就需要对小间隙环空固井技术进行深入研究与开发,加强对阻力、摩擦力、密度、弹性模量的水泥浆体系的研究。通过水泥浆体系的利用,保证小间隙环空水泥环的完整,基于此,本文旨在探讨海上油田小间隙环空固井技术,为有效解决海上油田开采过程中存在的问题提供几点意见。