低摩阻水泥浆在长庆气田桃2区块长水平段固井中的应用

普通的减轻材料配制的低密度水泥浆体系存在耐压能力差等缺陷,经井底高压后实际密度有所增加,减轻效果变差。对苏里格区域水平段固井分析,发现常用的轻珠体系施工摩阻明显要高于粉煤灰体系。经评价筛选,调配出以次纳米硅为主要减轻材料,密度1.40 g/cm^(3)的低摩阻水泥浆体系,该体系经高压后密度增加值≤0.04 g/cm^(3),体系稳定,范宁摩阻系数小。在长庆气田桃2-H井3931 m的长水平段固井中使用,有效控制施工起压值18 MPa,在裸眼段增加的情况下,实际施工压力下降5~6 MPa,理论摩阻压力和实际接近,固井质量合格,为长水平段固井施工提供参考基础。

长庆油田油井侧钻井尾管固井质量控制研究

长庆油田因治理水淹长停井为主要目的的套管开窗侧钻井,由于地层出水情况严重,给钻完井及固井作业带来极大挑战。固井作业成为侧钻井在长庆油田推广应用的技术关键作业,为保证固井质量,固井施工严格执行标准“SY/T5088-2017钻井井身质量控制规范”,通过等一系列固井技术的研究攻关与探索,总结出了一套适合长庆油田的开窗侧钻小井眼窄间隙固井技术,现场经过多口井的应用,固井质量满足完井及试采要求。

长庆神木区块天然气井一次上返固井技术

长庆油田神木区块天然气井固井难度大,上部刘家沟组承压能力低,下部含气层跨度大,气层活跃,完井改造过程中井筒内压力高。为提高套管串承压能力及密封性,该区块改分级固井为一次上返固井工艺。为解决该区块一次上返固井难题,研发了以GGQ复合减轻材料为主的低密度水泥浆体系封固上部低压易漏层,泡沫防窜水泥浆体系封固下部气层活跃地层。实验表明低密度水泥浆体系受压后密度变化值小,且具有一定的防漏堵漏功能;泡沫防窜水泥浆体系能够有效防止气窜产生。现场应用结果表明,该套体系能够解决神木区块一次上返固井难题,提高该区块固井质量。

偏心机械式振动固井技术在长庆油田的应用

为提高长庆油田注水调整更新井固井质量，试验应用了一种偏心机械式振动固井技术。在室内采用ZD-34电动振动器评价装置对振动器进行室内模拟，对水泥浆振动后的抗压强度、胶结强度、稠化时间、初终凝过渡时间和渗透率进行评价，结果表明，振动后水泥浆稠化时间缩短25％-30％，初终凝过渡时间缩短30％-50％，水泥石24h抗压强度提高10％～14％，胶结强度提高11％～16％，渗透率降低33．3％～43．9％。该技术在长庆油田吴堡区块应用5口井，试验井油水层封隔良好，总体固井优质率提升20％以上。室内实验和现场应用表明，偏心机械式振动固井技术可以有效提高固井质量，具有较好的推广应用前景．

创新驱动发展视域下油田企业提质增效路径探索——以某固井公司为例

创新驱动发展对于持续提高我国的经济发展质量和效益至关重要,同时也是促进我国创新体系建设的主要组成部分,在油田企业推行创新驱动是促进企业变革和经济发展的重要推动力,只有将创新摆在经济发展的关键位置,才能满足当前的国际贸易市场,从而推动企业的可持续发展。本文基于油田企业提质增效的重要性,深入探讨了创新驱动发展视阈下油田企业提质增效的路径。

地层渗流水对凝固过程固井水泥浆的侵扰机理

针对老区调整井固井水泥浆受地层渗流水侵扰,降低水泥石层间封隔能力和油田开发效益的工程问题,以及渗流水对凝固过程水泥浆侵扰机理认识不清的科学问题,本研究工作建立了一套水泥浆凝固过程渗流水侵扰试验装置,表征了渗出水电导率、水泥石-岩芯的界面胶结状态;并利用低场核磁共振和电学方法,测定凝固过程水泥浆的孔径分布和孔隙连通性,综合分析渗流水对凝固过程水泥浆的侵扰形式和机理。结果表明:地层渗流水会破坏水泥石-岩芯界面结构,在迎水面水泥石-岩芯界面中段形成1~2 mm缝隙;同时,水泥浆在2.5 h至5.5 h的水化阶段中,离子快速溶入并渗出水,使其电导率由261.44μS/cm增至429.30μS/cm,与渗入水电导率相比增加了312.0%。凝固过程水泥浆的微观结构逐渐由“分散颗粒结构”发展为“凝胶网架结构”,导致其孔隙压力在数小时内迅速降为零,但该凝固阶段水泥浆内部仍存在大量毛细孔且孔隙连通性高达0.59~0.67,极易诱发渗流水侵入凝固过程水泥浆、置换其孔溶液,基于水泥“溶解-成核-沉淀”水化理论,该过程会破坏水泥浆的水化进程和设计性能,并最终降低水泥石层的间封隔能力和固井质量。

合水区块溢流水平井水平段固井技术研究与应用

合水区块水平井埋深浅,主力油层为长6,由于长期注水开发,油水同层现象普遍,且在钻进过程中水平段存在溢流及漏失,水泥浆在凝固期间容易受地层流体的侵蚀、污染,影响水泥环的胶结质量。突出表现在水平段固井质量不稳定,通过分析,研究出适合的水泥浆体系及固井工艺措施的改进,大大提高了合水区块溢流水平井水平段的封固质量。

姬塬油田长6储层水平井固井技术研究与应用

长庆油田低渗透油藏目前以水平井开发为主,但受微裂缝发育、超前注水、多段重复压裂等因素影响,固井时平衡压力设计困难,水泥石胶结质量较差,严重制约了单井后期产能。本文对现阶段姬塬油田长6储层水平井开展固井技术研究,针对性引入复合低密度、耐压低摩阻、不分散等特殊水泥浆体系,通过浆柱结构设计、补救工艺优化、优选扶正器等措施得到适应姬塬油田长6储层水平井溢、漏等异常井况下配套固井技术并现场试验,取得的良好应用效果有效提升了姬塬油田水平井固井后水泥环胶结质量。

厄瓜多尔ISHPINGO区块产层套管固井技术

ISHPINGO区块位于厄瓜多尔Oriente盆地东部,属于中高孔、高渗边底水油藏。该区块生产套管固井具有地层流体防窜难度大、井壁泥饼难以清除、油层顶界离上层套管脚近、环空间隙窄、井斜大等难点;固井结束后4~5 d进行投产,对井筒完整性要求较高。针对前期产层段固井质量问题,通过引入触变剂、胶乳、优选膨胀剂、优化水泥浆性能等措施调配出适合该区块的产层套管水泥浆,该水泥浆具有静胶凝早期强度高、发展快、过渡时间短、抗压强度高、微膨胀等特性;同时,使用多效前置液体系、旋转水泥头、旋转浮鞋等固井工艺,形成适合ISHPINGO区块的配套固井工艺,2022年在ISHPINGO区块完成6井次产层套管固井作业,固井质量合格率100%,全井段优质率85%以上4口井。该固井方案可有效解决ISHPINGO区块产层段固井质量问题,确保井筒完整性,满足后续射孔、开采要求,对缩短建井周期和类似产层套管固井作业具有重要意义。

五蛟区块溢漏同存水平井固井技术研究

五蛟区块溢流频发,该区块水平井在水平段钻进过程中极易发生溢流和漏失情况,固井质量难以得到保证。通过对浆柱结构、水泥浆体系性能和技术措施进行全面优化,取得了良好的效果,有效改善了该区块固井质量。1前言随着陇东区块各超前注水区块的开发逐渐深入,注水井数量及注水量逐年增加,地层压力逐渐增大,溢流井数量增加。但由于陇东区块地层承压能力较差,存在多个漏失层位,一旦发生漏失,漏失当量密度与压稳当量密度较为接近,安全窗口较窄。钻井队为缩短钻井周期、控制成本,溢流压不稳,漏失堵不住,给固井带来较大难度。

鄂尔多斯盆地中东部煤岩气水平井固井工艺技术研究

鄂尔多斯盆地中东部本溪组煤岩为天然气的重要源岩,源内非常规煤岩气潜力和规模巨大,2022年天然气勘探项目组实施的两口井显示盆地中东部本溪组煤层展布稳定连续,气测值好,是较好的勘探领域。但目前该类井施工经验少,固井质量不稳定。为探索煤岩气藏勘探开发技术,求取水平井产能,实现盆地中东部接替领域战略突破,2023年长庆油田大规模开展了煤岩气藏水平井攻关实验,针对影响生产套管固井质量的因素进行了分析,并制定了一系列技术措施,现场应用15口井水泥均返出地面,平均应封固段合格率95.26%,平均水平段优质率91.55%,固井质量得到明显提高。

长庆陇东环33-H1水平井低产分析及对策

近年来,长庆陇东地区本着节能环保的开发理念,水平井井身设计以二开结构为主,受长裸眼井段地层泥页岩水化和水平段配钻井液(LSDF)老浆重复利用的影响,致使常规固控设备无法清除的纳米级颗粒不断在钻井液中累积,导致钻井液中的分散黏土含量(MBT)不断上升。在液柱的高压差作用下,黏土微粒被填充进储层孔隙中,使储层喉道孔径进一步缩小,引发水锁加剧,最终导致产量降低。为了解决这个问题,在实验室开发了一种DWF-II洗井液体系,该体系对储层流体配伍性良好,具有较好抑制性、防腐蚀和储层保护性能。室内试验表明,DWF-II洗井液能使现场LSDF伤害后的岩心渗透率恢复值得到明显提高,且效果优于酸液,尤其对于室内配制LSDF钻井液给岩心造成的伤害,可以完全克服。

延川南深部煤层气井防漏堵漏技术

延川南区块深部煤层气资源丰富,但钻井过程中漏失严重。为了降低漏失发生频次及其造成的经济损失,保证该区块煤层气井安全高效成井,在分析该区块地质特征和漏失机理的基础上,研究形成了由随钻堵漏钻井液和承压堵漏工艺组成的煤层气井防漏堵漏技术。延川南区块上部地层孔隙发育,以孔隙型渗漏为主,采用加入5%复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进行防漏堵漏;下部地层天然裂缝发育,以裂缝性漏失为主,采用加入7%复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进行防漏堵漏;对于储层段等裂缝易扩展的地层,采用加入10%复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进行堵漏。针对煤层气井无防喷器或封井器无法实施承压堵漏的问题,研制了井口简易胶塞封隔器,形成了煤层气井承压堵漏工艺。延川南区块深部煤层气井应用防漏堵漏技术后,漏失率由41.53%降至23.07%,处理漏失的时间也大幅缩短。现场应用表明,煤层气井防漏堵漏技术可降低延川南区块深部煤层气井的漏失率,缩短钻井周期,降低钻井成本,提高该区块煤层气的开发效益。

长庆油田超长水平井低摩阻固井技术研究及应用

HX井是长庆油田页岩油某平台部署的一口水平段超5000 m的三维水平井,完钻井深7339 m,水平段长5060 m,创造了新亚太地区陆上油井水平井水平段最长记录。该井超长水平段一次上返固井存在水泥浆流动摩阻大,施工压力高,易携砂堆积憋堵环空等难点。通过研发低摩阻水泥浆体系实现了该井的顺利实施。其中1.35 g/cm^(3)耐压领浆的摩阻较常规膨胀珍珠岩领浆降低20.39%,1.78 g/cm^(3)尾浆较常规过程中高强韧性尾浆摩阻降低27.75%,该体系保证了水泥石的致密性从而提高了水泥石的胶结质量。通过软件模拟优化施工参数,最终该井实际顶替最大施工压力为28 MPa,较同区块水平井平均施工压力降低6 MPa,碰压施工压力降幅达17.6%,有效降低了漏失风险,进一步提升固井质量。

苏里格南区块小井眼井固井工艺研究

为了提高苏里格南区块小井眼井封固质量,研制了一套适合该区块的纤维防漏水泥浆体系,并设计了一套合理的浆柱结构及固井工艺措施。通过现场实验表明,在SNX平台水泥平均返高由940 m提升至470 m,第一界面固井质量平均合格率为97.5%,第二界面固井质量平均合格率为98.8%。这说明该水泥浆体系及该固井工艺能大幅度提升该区块固井质量,最大程度地满足了该区块全井段封固质量的要求。

陇东探井固井技术研究及应用

针对长庆油田陇东区块探井油层跨度大、地层水活跃、延长组和洛河组易发生漏失的固井难题,研制出低温增强剂GZQ、复合减轻剂GJQ,形成了强触变短候凝耐温差水泥浆体系、低摩阻耐压防漏水泥浆体系及配套固井工艺。现场应用表明,陇东区块实施的110口井的固井质量合格率大于95%,强触变短候凝耐温差水泥浆体系可有效解决侏罗系油水层固井质量差的问题,低摩阻耐压防漏水泥浆体系可有效减少洛河组、延长组发生漏失的固井难题,为陇东区块后续大规模开发固井提供了可靠的技术支撑。

神木区块天然气探井一次上返固井技术

一次上返固井能缩短建井周期,提高套管的气密性及耐压性,但由于封固段长、施工压力高,容易因漏失而导致水泥返高不够。针对神木区块气层段跨度大、刘家沟组承压能力低等特点,选用轻珠水泥、降失水水泥、泡沫水泥三凝水泥浆体系,密度分别为1.35g/cm3、1.75g/cm3、1.90g/cm3,能够压稳气层同时不压漏地层。气层段采用泡沫水泥浆封固,效果优于膨胀水泥浆。通过对水泥浆流变性和井径数据计算,确定紊流顶替临界排量为1.57m3/min,同时在水泥浆返至200m左右时应采用塞流顶替。通过现场应用,正确控制施工参数,能够实现全井段封固,保证固井质量。

低摩阻耐压防漏低密度水泥浆固井技术

长庆苏里格气田刘家沟组地层承压能力低,现有低密度水泥浆体系耐压性能差,受压后密度上升、流变性能差,施工压力高,易发生漏失,造成水泥浆返高不够、封固段固井质量差。为此设计研发了一种低摩阻耐压防漏低密度水泥浆体系,运用紧密堆积理论进行水泥浆四级颗粒级配,优选耐压性能优良的减轻材料,选用合适的外加剂形成低摩阻耐压防漏低密度水泥浆配方。水泥浆密度为1.25~1.35 g/cm^(3),范宁摩阻系数降低约50%;耐压性能良好,防漏效果明显,综合性能优良。开展混拌工艺研究,采用纯机械混拌工艺,混拌大样与小样性能吻合率达到99%,保证了混灰质量和效率。在苏里格气田试验应用4口井,固井施工正常,未发生漏失,固井质量合格;施工压力明显降低,固井质量显著提升,为低压易漏地层固井提供有力的技术支撑。

神木区块天然气探井一次上返固井技术

一次上返固井能缩短建井周期,提高套管的气密性及耐压性,但容易因漏失而导致水泥返高不够。针对神木区块气层段特点,选用轻珠水泥、降失水水泥、泡沫水泥三凝水泥浆体系,能够压稳气层同时不压漏地层。通过对水泥浆流变性和井径数据计算,确定紊流顶替临界排量,同时在水泥浆返至200m左右时应采用塞流顶替。通过现场应用,能够实现全井段封固,保证固井质量。

一种新型超高温固井水泥石抗强度衰退材料

在200℃以上超高温下,加砂水泥石强度发生衰退,导致超高温深井固井水泥环层间封隔失效,无法满足高温油气井长期开采的需求。对加砂水泥石的强度衰退机理进行探索,研究发现超高温下加砂水泥水化生成平行疏松的硬硅钙石,孔隙率增大,是其力学性能衰退的根本原因。通过高温水化产物优化设计,优选晶体层间距为纳米尺寸的含铝矿物和纳米管材料,开发了一种新型超高温水泥石抗强度衰退材料DRB-4S。在240℃下,DRB-4S加量为10%~20%时,水泥石28 d强度不衰退且大于50 MPa。通过X射线衍射分析、扫描电镜测试、孔结构测试等方法进一步对DRB-4S抗强度衰退机理进行了分析,晶体层间距为纳米尺寸的含铝矿物促进了高温稳定水化产物铝硅钙石的生成,纳米管的加入抑制了雪硅钙石向硬硅钙石转化,并且在水泥石中起到桥联填充作用,降低了水泥石的孔隙率。掺有DRB-4S的固井水泥浆失水量小于50 mL,稠化时间易调,稳定性良好,总体施工性能良好,为高温油气井长期开采提供了有力的技术支持。