聚阴离子纤维素对川渝地区固井用水泥浆性能的影响研究

针对目前钻井液与水泥浆接触污染机理不完全明确和耐高温隔离液体系有待完善的问题,为考察接触污染机理,研究了钻井液处理剂聚阴离子纤维素(PAC)对水泥浆结构和性能的影响。研究结果表明,随着PAC加量的增加,水泥浆的流变性变差,水泥浆固化体的抗压强度降低。PAC可与Al^(3+)和Ca^(2+)等金属离子发生化学反应,交联形成网络结构吸附在水泥颗粒表面,阻止了未水化水泥颗粒与水接触发生水化反应,降低了水化速率。相互交联的PAC网状薄膜结构利用分子间作用力将水泥浆存在的自由水束缚在网状结构内部,水泥浆中的自由水含量降低,影响了水泥浆流变性能。PAC等聚合物类处理剂的上述作用可能是造成钻井液与水泥浆接触污染的主要原因。该研究可为川渝地区高效隔离液选材提供理论指导。

小井眼提速技术在页岩油开发中的应用

中国石化江苏油田页岩油开发,面临着投资高、产量低的问题。油田开发已近45年,废弃老井数量多,利用老井眼侧钻的方式开发页岩油能降低钻井成本。2022年在花庄地区开展利用老井侧钻水平井,采用小井眼钻井方式的探索。针对小井眼钻具柔性大、轨迹控制难、钻速慢、间隙小、环空压耗大、固井质量差、井控风险高等难题,探索大套管开窗、井眼轨迹优化、高效钻头+螺杆+LWD地质导向钻井、泡沫固井、油基钻井液堵漏、窄间隙井控等技术,形成页岩油井小井眼高效钻井技术体系。应用表明:苏北盆地花庄地区H2CHF井实钻机械钻速最快达5.0 m/h,与邻井常规井眼钻速相当,比实施新井方案钻井投资降低50%,节约投资1500万元,为页岩油低成本开发提供了重要思路。

磨溪—龙女寺区块高效钻井实践与启示

川中地区磨溪—龙女寺区块是地质特征复杂的古老深层碳酸盐岩气藏,地质构造复杂、纵向上多压力系统,深部地层可钻性差、研磨性强。钻井过程中,常常面临井壁易失稳、安全密度窗口窄、固井质量差、机械钻速低等技术挑战,导致作业风险大、周期长、成本高。针对上述问题,文章结合长期钻井实践、钻井工程技术难点,基于地质工程一体化的基础上,优化了井身结构,开展了复杂地层堵漏与精细控压钻井技术的研究,完善了全过程固井工艺,形成了分开次、分地层的钻井提速提效模板。通过该模板的应用,将被动钻遇复杂、解决复杂变为主动预防和控制复杂,同时应用多工艺协同强化模板,有效降低了井下复杂、提高机械钻速,显著缩短钻井周期。该技术的推广应用有利于在大型油气田钻井中化被动处理复杂为主动预防、化解井下复杂,尤其是深井超深井钻井工程中,更有使用价值。

提高复杂井固井质量的钻固一体化技术应用研究

钻井时钻井液在井壁上形成的泥饼不管有多薄,固井时都会在井壁上形成一个不可固化层,尤其是漏失层段,易导致第二界面的胶结强度达不到预期的效果。钻固一体化工作液技术通过引入复合活性材料,形成可固化泥饼层,固井施工时可以使钻井液的性能转换、潜活性激活,从而提高易漏地层的承压能力,促使井壁附着的泥饼固结,提高地层-泥饼-水泥环的胶结亲和力,有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液不相容的问题。该技术在两口井进行了现场试验并获得成功,油层井段固井质量达到了优质标准,有效地提高了第二界面胶结质量,减少和阻止了各种流体的层间窜通。

四川固井技术

四川地区的固井技术主要是针对碳酸盐岩裂缝性气藏表现出的压力层系多 ,各层压力系数相差大 ;地层压力高、含硫化氢高 ,井深等地质特点而进行的。经几十年的努力 ,形成了具有特色且行之有效的复杂地质条件下的防气窜、施工设计、注水泥工艺、工具、水泥浆外加剂及试验方法、地面施工技术等 ,解决了一系列的生产技术难题 ,推动了四川固井技术进步。文章介绍了四川地区深井固井中常见的低压漏失井、高压气井的固井工艺及相关的配套技术。以及泥浆转化为固井液 (MTC)技术开发应用的情况和大斜度井、长封固段和小井眼短套管柱尾管固井的成功经验。文章还介绍了四川地区地面施工技术 ,该项技术的应用 ,保证了工艺措施的有效实施和固井质量。

川东地区固井技术

文章分析了川东地区与固井相关的地质地貌特征及井眼地质条件 ,介绍了常用的固井工艺技术 ,提出了川东地区固井所需重点考虑的防气窜、防漏失、防硫化氢腐蚀及提高固井质量的几个重要难点问题 ,论述了解决这些问题的基本办法 ,通过固井实例 ,证明了这些办法的可行性和可靠性 。

川西地区须家河组气藏深井固井的难点及对策

川西地区上三叠统须家河组气藏具有埋藏深,目的层断层多,地层破碎,泥页岩易坍塌掉块,同一裸眼井段压力系数差别大(须五段至须三段地层压力系数接近2.0,目的层须二段地层的压力系数为1.5左右),天然气显示活跃且气层多,固井防气窜难度大等固井难点。针对上述问题,提出了安全固井的对策:①对于易漏失地层的固井,可采用连续正注反挤固井作业;②对于长裸眼井段固井,如果地层承压能力不能满足单级注水泥,可采用多级注水泥方式,在条件允许的情况下可用双胶塞注水泥;③对于表层大尺寸套管固井,采用内插管固井;④对于油气层尾管固井,尽量采用旋转尾管固井,优化设计水泥浆性能,以达到替净井内钻井液进而提高固井质量的目的。

提高定向井第二界面胶结质量的钻固一体化技术

定向井由于其井眼轨迹复杂、套管不易居中,导致固井顶替效率低、泥饼清除困难。而顶替不干净的钻井液和未清除的井壁泥饼与水泥浆不相溶是固井第二界面胶结质量差的主要原因。钻固一体化技术的实质是在钻井液中引入一种可固化的潜活性胶凝材料,在井壁形成可固化的泥饼,固井时通过补充潜活性材料和加入激活剂可将其转换做为固井液,有效解决了钻井液与固井液不相溶的难题。该技术在两口定向井成功应用,有效提高了油层段的第二界面胶结质量,有效防止了各种流体层间窜流的可能性。

基于强度试验的五轴水泥土搅拌桩新技术研究

针对中国国内水泥土搅拌桩施工工艺存在的问题,研究开发了五轴水泥土搅拌桩新技术。该技术在施工过程中具有机械化程度高、成本低、工期短、环境污染少等特点,为了分析五轴搅拌桩加固软土地基以及基坑围护中的处理效果,在同一场地进行了五轴水泥土搅拌桩和二轴、三轴水泥土搅拌桩取芯检测和室内无侧限抗压强度试验。试验结果表明,在各土层中,三轴水泥土搅拌桩的桩身强度值较低,且离散性较大,二轴水泥土搅拌桩的强度较好,但不同龄期的强度值离散性变化较大,而五轴水泥土搅拌桩的强度值最高,离散性也较小,具有良好的推广和应用前景。

废弃水基钻井液的利用──MTC固井技术

治理与利用废弃钻井液是油气田环境保护的主要研究课题之一。MTC固井技术是在废弃钻井液中加入固化剂和化学处理剂使之转变为固井液，研究结果表明：只要固化剂、化学处理剂及配方选择得当，可使废弃钻井液转化为MTC固井液，这样既可节的固井成本，又为解决废弃钻井液的环境污染问题提供了一条行之有效的途径。

川西中深定向井下Φ177.8生产套管工艺技术研究

目前,中深定向井中Φ215.9井眼一般下入Φ139.7生产套管完井,但为了后期挖潜作业,中石化西南分公司在川西地区进行了下入Φ177.8生产套管完井的现场试验,最初有3口井套管不能下到位,不得不采用Φ127套管回接。文中针对未下入到位井的详细情况,对Φ215.9井眼下入Φ177.8套管未能下到位的原因进行了详细地研究和分析,找出其主要原因,并结合实际情况,提出了合理安放套管扶正器、降低钻井液滤饼摩阻系数、防止虚滤饼缩径、严格控制井眼轨迹、通井钻具组合模拟套管串结构等工艺技术,并在川西地区几口井上进行现场试验均取得了成功,达到了开发设计的目的和要求,这对于川西地区中深定向井后期作业与挖潜工作以及其提高油气产量具有重要意义。现该项技术现正在川西地区推广应用。

水泥气侵的根源及现行解决方法的评析

在固井作业中有两个最基本的目标 :支撑套管与层间封隔。但层间封隔问题更引人注意 ,特别是当有气体侵入水泥环中的可能时更是难以达到预期目标。怎样取得长期的环空水泥封隔和防止地层气的侵入 ,只有随着对这一问题的理解的不断深入 ,人们才能逐步找出解决这一问题的方法。文中就发生气侵的原因、后果、预测方法、对现行各种解决办法的评价和其最新进展作一概述。

五科1井超深定向井钻井配套技术

五科 1井是中国石油天然气总公司在四川地区布署的第一口科学探索井 ,设计井深 5 90 0m ;完钻层位寒武系 ;设计靶区为井底水平位移 6 0 0± 15 0m、闭合方位 35 0°± 2 0°。在攻克了井深、大尺寸井眼段长、地层可钻性差 ,软硬交错、高低压互层 ,垮、漏、喷、卡等井下复杂情况和靶区要求严格、井眼轨迹控制难度大等困难 ,推广应用钻井综合配套技术后 ,安全顺利钻达井深 6 0 6 3m(进寒武系 45 0m)完钻 ,工程质量优良 ,技术指标达到了设计要求 ,钻成了川东地区一口最深的定向井。

卵石层成孔钻进施工工艺

为解决卵石砂土层钻孔灌注桩成桩难、易塌孔的难题,结合珲春矿某竖直风井冻结孔打钻施工中的实际情况和技术要求,给出施工工艺及措施,指出不同的岩层应采用不同的钻进系数和钻具,要合理调配泥浆.该工艺保证了成孔的质量,缩短了冻结时间和施工总工期.

多分支水平对接井技术在土耳其天然碱溶采中的应用

多分支井钻井技术是水平井技术的延伸和发展,是一种提高采收率及提高油气开采经济效益的技术手段,该技术已被广泛应用到油气田开发,但是用于开采可溶性矿产方面还不很常见。本文以土耳其卡赞天然碱溶采工程中的H032井为例,介绍了该技术在天然碱水溶开采中的应用。通过定向钻井技术,在一口主井中分支出2条平行井眼,分别与2口直井对接连通,形成2条采矿通道。在分析碱矿开采中应用多分支水平对接井技术施工难点的基础上,重点介绍了分支井钻井工艺技术,包括井身结构设计及优化、悬空分支技术、钻头及钻具组合设计及优化、钻井液设计等。

进一步提高川东地区钻井水平的建议

重点提出了川东地区进一步提高钻井水平需解决的几个关键技术：①改进井身结构，有两种方案。技术套管均要下得深，封过自流井组，封过长兴、龙潭组。提出了４１９．１０ｍｍ井眼或４０６．１０ｍｍ井眼提高钻速的技术和措施，以及小井眼方案需考虑的问题。②提高全井钻井速度，重点是坚持喷射钻井三阶段，大力推广使用井下动力钻具钻井，以及提高特殊地层钻速问题。③综合治漏技术。④钻盐岩层问题。⑤气井套管密封与使用高抗挤套管问题。

钻井液转化为水泥浆技术的研究

钻井液转化为水泥浆技术，是在钻井液中添加某些胶凝材料和外加剂将其转变成水泥浆直接用作固井材料的新型固井方法。在钻井过程中钻井液承担着冷却润滑钻头，携带岩屑，平衡地层压力，稳定井壁的任务。如果在完成钻井后将钻井液通过一定的方法转化为可固结的材料———固井液，就能达到封隔地层、支撑套管、防止层间流体窜通的目的，这种技术又称为ＭＴＣ（ＭｕｄｔｏＣｅｍｅｎｔ）技术。文中从油气井开发提高效率、降低费用的技术要求出发，论述了采用ＭＴＣ技术是一条可行的路子。实验研究得出用油井水泥，粒化高炉矿渣共同作为胶凝材料，优选合适的分散剂和促凝剂，提出了普通钻井液和聚丙烯酰胺低固相钻井液转化为水泥浆体系的优化配方。这种兼有钻井液和固井液作用的技术，能避免钻井液和水泥浆混合时发生的絮凝现象，提高环空顶替效率，降低废钻井液处理费用，减少固井材料，因而在提高固井质量和降低成本上有很大的潜力。

浅谈城市地下空间开发中的地下水控制问题

随着我国经济建设的高速发展,城市土地资源日趋紧张,这种形势迫使越来越多的建筑物往深的方向发展,地下停车场、商业综合体等建、构筑如雨后春笋般出现。随之而来的是地下结构施工过程中受地下水影响也越来越严重,对地下水控制技术的要求也越来越高。本文探讨了城市地下空间中地下水控制的方面存在的主要问题,以复—八线降水工程、雍和宫站降水工程、东四站降水工程、大连地铁星医区间降水工程、李家屿村循环水务示范工程为例,重点介绍了降水—回灌技术,辐射井降水技术,大直径潜孔锤套管成井技术,水泥土咬合桩帷幕堵水技术,三维地质建模技术,地震波成像技术在地下水控制方面的应用情况,为今后城市地下空间开发中的地下水控制提供了有益的借鉴。

水泥浆护壁堵漏若干问题的探讨

水泥浆护壁堵漏是目前钻探施工中广泛应用的技术措施之一。在水泥浆护壁堵漏施工中,因各种原因致堵漏失败,根据水泥浆护壁堵漏失败的原因,从灌注工艺方面探讨提高水泥浆护壁堵漏的效果和预防孔内事故的发生应特别注意的若干问题。

改善水泥浆与CO_2污染钻井液的相容性技术措施

水泥浆与钻井液之间的接触污染对固井顶替效率和施工安全影响巨大,其原因之一是来自于地层的CO2对钻井液的污染导致水泥浆与钻井液相容性恶化。为此,选择了四川盆地川东地区3口井的水泥浆与CO2污染的钻井液进行相容性实验,结果表明,水泥浆与CO2污染的钻井液混合后,浆体的流动性变差,稠化时间快速下降,仅靠简单的对钻井液降黏度切力、调整pH值技术措施已不能满足固井施工作业的要求。按改善水泥浆与CO2污染钻井液相容性的技术路线,研究总结出了固井前处理受CO2污染钻井液的4个技术对策,包括部分或全部置换井筒受污染钻井液、对污染的钻井液进行过饱和Ca2+处理、加入钻井液抗污染处理剂和合理设计前置液用量,满足了钻井液与水泥浆的相容性实验及生产要求,可有效地指导固井注水泥的安全施工。在目前国内外缺乏统一规范的相容性实验方法情况下,川东地区固井前所采用的处理CO2污染钻井液的技术做法对于进一步完善天然气井固井准备的技术措施具有参考价值。