川渝地區(qū)深井超深井固井水泥漿防污染試驗(yàn)

頁巖氣井固井對目前固井技術(shù)提出了新的要求,通過分析頁巖氣開采過程中對水泥漿體系的特殊要求,研究了彈性水泥漿體系(sfp)配方的基本性能,并對彈性材料和增韌材料進(jìn)行了研究和優(yōu)選,分析了水泥漿外加劑和外摻料的加量對水泥漿各項(xiàng)性能的影響,闡明了其機(jī)理,并對彈性水泥石的彈性模量及抗折性能進(jìn)行了評價(jià)和分析。研究的水泥漿體系成功應(yīng)用于黃頁1井頁巖氣儲(chǔ)層段,固井質(zhì)量優(yōu)秀,滿足了該井的壓裂要求。

為滿足華北油田牛東潛山深井勘探開發(fā)的要求,研制出了抗高溫水泥漿體系,該水泥漿體系api失水量可以控制在100ml以內(nèi),稠化時(shí)間易調(diào),穩(wěn)定性好,且水泥石抗壓強(qiáng)度高;通過引入膠乳及高溫穩(wěn)定劑,解決了水泥漿高溫穩(wěn)定性差的問題;該水泥漿還具有較強(qiáng)的抗竄能力,能夠防止油氣水竄的發(fā)生。該水泥漿體系在牛東101井及牛東102井成功應(yīng)用,保證了華北油田牛東潛山深井固井施工安全及固井質(zhì)量,為牛東潛山深井后續(xù)開發(fā)提供了技術(shù)保障。

簡要介紹了海洋深水表層固井水泥漿體系所處的復(fù)雜情況,并針對asdd試驗(yàn)井深水低溫等復(fù)雜情況,開發(fā)出一套適合于深水表層固井的低溫低密度高強(qiáng)水泥漿體系,并對其性能進(jìn)行了詳細(xì)的評價(jià)。最后介紹了現(xiàn)場作業(yè)情況。研究表明,開發(fā)的水泥漿體系滿足了asdd試驗(yàn)井固井技術(shù)要求,水泥石在低溫下有足夠的強(qiáng)度,水泥環(huán)與20in套管間的剪切膠結(jié)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于浮筒產(chǎn)生的浮力,套管被拔起的可能性很小,保證了abs的試驗(yàn)成功。

低密度固井水泥漿技術(shù)

文章編號(hào)!!""!#$%&"!&""$""&#""$’#"( 膏鹽層固井水泥漿技術(shù) 劉群英!王野!范莉!劉瀘萍!鄧艷華!劉欣 !華北石油管理局鉆井工藝研究院#河北任丘" 摘要!使用常規(guī)水泥漿固膏鹽層!由于水泥石與地層膠結(jié)質(zhì)量差!易造成層間竄流!膏鹽層水化而引起地層蠕 變!產(chǎn)生巨大的地層應(yīng)力使套管變形!甚至發(fā)生套管擠毀或錯(cuò)斷!縮短油氣井使用壽命"華北石油田鉆井工藝研究 院研制出了抗鹽系列!型#)*#($)+#($),#(%和"型#)*#-$)+#-$),#-%油井水泥外加劑!并開發(fā)出了相應(yīng)的抗鹽 水泥漿體系"!$"系列油井水泥外加劑具有優(yōu)良的抗鹽性能!)*#(能抗!./的鹽水$)*#-能抗&%/的鹽水&可有 效地降低水泥漿失水量至

試論膏鹽層固井水泥漿技術(shù)的應(yīng)用

玉門青西油田屬于裂隙性油藏,由于井深、封固段長、多套壓力體系共存、井眼條件較差、溫度高及封固層段上下溫差大等問題,固井難度較大。前期采用常規(guī)加砂水泥漿體系,雖基本解決了完井固井質(zhì)量問題,但對油層污染較大,后引進(jìn)低密度水泥漿體系,固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)率達(dá)85%以上,油藏采收率得以大幅提高,應(yīng)用效果良好。

水泥漿提前稠化是沙特b區(qū)塊固井施工中遇到的突出難題,在前期已鉆的7口井固井作業(yè)中,水泥漿提前稠化7次,并造成嚴(yán)重固井事故多次。為了避免以后再發(fā)生由于水泥漿提前稠化造成的固井事故,在根據(jù)現(xiàn)場典型水泥漿提前稠化案例的分析、結(jié)合水泥漿硬化機(jī)理確定影響水泥漿稠化時(shí)間因素的基礎(chǔ)上,通過室內(nèi)試驗(yàn)分析了運(yùn)輸環(huán)節(jié)、混水時(shí)間、混漿方式、井內(nèi)殘留物對水泥漿稠化時(shí)間的影響規(guī)律。試驗(yàn)與分析結(jié)果表明,井內(nèi)殘留物和混漿方式是造成水泥漿提前稠化的重要因素,并據(jù)此提出了控制水泥漿提前稠化的方案和技術(shù)措施。

對于小井眼固井來說,由于環(huán)空間隙小、水泥環(huán)薄,就要求水泥石具有良好的韌性,以承受射孔、油氣層改造等工程作業(yè)的沖擊力。本文研究了5種增韌劑對水泥石力學(xué)及水泥漿流變性的影響,優(yōu)選出改性聚丙烯纖維xw-5增韌材料,當(dāng)其摻量為1%以上時(shí),能夠有效提高水泥石韌性。對由改性聚丙烯纖維xw-5構(gòu)建的密度為1.50、1.85和2.0g/cm3水泥漿性能進(jìn)行的研究表明,該水泥漿的流變性、濾失量控制、漿體穩(wěn)定性等均較好,且早期抗壓強(qiáng)度高,稠化過渡時(shí)間短,具有很好的防漏效果,能夠滿足小井眼固井要求。

小井眼單通道井將小井眼鉆井技術(shù)與單通道井技術(shù)相結(jié)合,由于環(huán)空間隙小以及只有一個(gè)油管通道的特點(diǎn),在固井中對水泥漿的性能及安全性提出了更高的要求。通過室內(nèi)比較研究,針對小井眼單通道井固井的特點(diǎn),提出了一套用d級水泥配制的低黏聚合物水泥漿體系,該體系流變性能好,濾失量小,零自由水,穩(wěn)定性好,密度和稠化時(shí)間可調(diào),韌性好,安全性能好,能滿足小井眼單通道井固井對水泥漿的各項(xiàng)要求,具有良好的應(yīng)用前景。

長慶油田隴東地區(qū)是鄂爾多斯盆地致密砂巖油藏開發(fā)的主戰(zhàn)場。先注后采、水平井規(guī)模開發(fā)和多級分段體積壓裂是該地區(qū)增儲(chǔ)上產(chǎn)的主要技術(shù)措施。同時(shí)也為配套固井技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。大型分段壓裂會(huì)對常規(guī)水泥環(huán)造成很大的破壞作用,進(jìn)一步加劇了油、水竄現(xiàn)象,直接影響油井后續(xù)的投產(chǎn)效果,因此防止環(huán)空竄流,不僅要考慮到水泥漿的防竄性能,還要考慮到改善水泥石力學(xué)性能的問題。針對上述難題,開發(fā)了增韌防竄水泥漿體系,該體系可有效改善水泥石力學(xué)性能,提高水泥漿的防竄能力,優(yōu)化了固井工藝,形成了適用于該地區(qū)致密砂巖油藏的配套固井技術(shù),取得了很好的應(yīng)用效果。

lh29-2-2井是中海油服南海八號(hào)深水鉆井平臺(tái)承鉆的第1口深水井。針對lh29-2-2深水井表層固井面臨低溫、表層壓力窗口窄、容易漏失等技術(shù)難題,研究了深水表層固井水泥漿體系pc-lolet,該水泥漿體系具有良好的低溫早強(qiáng)效果、失水量小、稠化時(shí)間易于調(diào)整,水泥漿體系穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場應(yīng)用證明,該深水表層水泥漿體系滿足了深水表層固井現(xiàn)場施工的要求,可在未來深水、超深水井固井作業(yè)中推廣應(yīng)用。

針對勝利海上埕島油田水平井鉆井以及保護(hù)油氣層的需要,優(yōu)選了零自由水、低失水、高分散、短過渡、無緩凝、直角稠化固井水泥漿體系,選用了與該水泥漿體系以及海水鉆井液體系相容性好的沖洗隔離液,應(yīng)用了性能優(yōu)良的固井工具及附件,采取了相應(yīng)的固井技術(shù)措施,已在海上18口水平井的固井施工中取得了良好的效果。

針對深水油氣井淺層固井存在的逆向溫度場,對水泥漿在低溫下的稠化時(shí)間、抗壓強(qiáng)度和流變性能進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示:在低溫下水泥漿的稠化時(shí)間明顯延長,抗壓強(qiáng)度發(fā)展緩慢,流變性能變差。因此,針對深水固井試驗(yàn)中溫度模擬方法與陸地固井的不同,介紹了深水固井循環(huán)溫度和靜止溫度的確定方法,設(shè)計(jì)了可以用來測試深水固井水泥漿性能的稠化試驗(yàn)裝置及靜膠凝試驗(yàn)裝置。同時(shí)設(shè)計(jì)了不同密度的深水固井水泥漿配方,并對其性能進(jìn)行了測試,結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的不同密度深水固井水泥漿,在低溫條件下早期強(qiáng)度發(fā)展快(4mpa/16h),流變性好,防氣竄能力強(qiáng),沉降穩(wěn)定性能好,能滿足深水表層套管固井的需要。

深水油氣井淺層固井中會(huì)有逆向溫度場的存在,本文主要對深水油氣井淺層固井水泥漿性能進(jìn)行分析,主要從稠化時(shí)間、抗壓的強(qiáng)度以及流變性能等方面進(jìn)行入手。

在運(yùn)用火燒油層技術(shù)開發(fā)稠油油藏的過程中,高溫及二氧化碳腐蝕易導(dǎo)致油井水泥石強(qiáng)度下降,滲透率增大,地層流體穿透水泥石腐蝕油層套管,嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)。根據(jù)新疆油區(qū)稠油井火驅(qū)開發(fā)固井水泥石面臨的難題,優(yōu)選了一套耐高溫抗二氧化碳腐蝕的水泥漿體系。室內(nèi)評價(jià)結(jié)果表明:水泥石試樣經(jīng)高溫養(yǎng)護(hù)后,最小抗壓強(qiáng)度為13.8mpa,達(dá)到應(yīng)力狀態(tài)分析的安全標(biāo)準(zhǔn),滲透率和孔隙度均變化不大;經(jīng)二氧化碳腐蝕后水泥石形態(tài)致密,結(jié)構(gòu)比較均勻,仍具有較高的強(qiáng)度,其性能能夠滿足火驅(qū)開發(fā)高溫作業(yè)的要求。優(yōu)選的水泥漿體系在新疆油區(qū)紅淺1井區(qū)9口井進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn),測試合格率為100%,優(yōu)質(zhì)率達(dá)77.8%,取得了較好的應(yīng)用效果,保證了火燒油層井的固井質(zhì)量及生產(chǎn)安全。

研制了一套深水低溫低密度水泥漿體系,并通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對其主要性能進(jìn)行了評價(jià)。室內(nèi)性能評價(jià)和現(xiàn)場初步應(yīng)用結(jié)果表明,新研制的水泥漿體系低溫強(qiáng)度高,稠化時(shí)間易于調(diào)節(jié),可滿足深水表層固井作業(yè)的需求。

水平井壓裂完井技術(shù)在低滲油氣田中有著廣泛的應(yīng)用,可以達(dá)到增強(qiáng)油氣田產(chǎn)能的功效,為油氣井的開發(fā)工作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。本文主要對當(dāng)前低滲油氣田固井技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行闡述,從低滲油氣田固井水泥石評價(jià)方法、抗沖擊無自由液低濾失水泥漿構(gòu)建及抗沖擊低濾失韌性水泥漿性能研究三個(gè)方面對低滲油氣田水平井壓裂完井固井水泥漿技術(shù)進(jìn)行分析,以期增強(qiáng)水泥漿的膠結(jié)性、凝固性及運(yùn)移控制性,改善水泥漿的柔韌性,更好的指導(dǎo)實(shí)際工作的開展。

海底接近凝固點(diǎn)的溫度、海床下大量存在的高壓淺層流以及氣體水合物等是深水井表層固井作業(yè)時(shí)遇到的難題。結(jié)合深水表層固井技術(shù),對深水表層固井的水泥漿體系性能進(jìn)行簡述,并提出相關(guān)措施和建議。

一種高密度鹽膏層固井水泥漿的研究及應(yīng)用 (2)

一種高密度鹽膏層固井水泥漿的研究及應(yīng)用

為解決水平井開發(fā)中油層套管固井質(zhì)量差的實(shí)際難題,從水泥漿防氣竄性能設(shè)計(jì)入手,通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析了不同體系水泥漿性能對氣竄的影響,評價(jià)了各種常用防氣竄評價(jià)方法的適應(yīng)性;結(jié)合水平井井眼軌跡特點(diǎn),形成了水平井水泥漿防氣竄性能多因素評價(jià)方法,即在自由水為0和濾失量小于50ml條件下修正了水泥漿性能系數(shù)(spnx值)和阻力系數(shù)(ax值)評價(jià)方法,并成功應(yīng)用于川西某口中淺層水平井固井中,為以后川西水平井固井水泥漿防氣竄性能設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。