常规堵漏方法在塔河油田托普台区块易漏层位的堵漏运用

钻井过程中的井漏是井筒内钻井液或其他介质(固井水泥浆等)漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象。井漏是钻井工程中常见的井下复杂情况,多数钻井过程都有不同程度的漏失。严重的井漏会导致井内液柱压力下降,引起井壁失稳、诱发地层流体涌入井筒发生溢流、井喷等复杂情况,影响正常钻井。井漏的原因通常是井筒内液柱压力大于地层压力、地层孔隙大、渗透性好、存在溶洞、裂隙等。钻井措施不当也会引发井漏,如开泵过猛、下钻速度过快引起压力激动压漏地层。塔河油田托普台区块普遍存在二叠系、柯坪塔格组,以上地层多发井漏,给钻井生产带来风险及损失,但为了揭开下部油气层,又不得不钻穿二叠系及柯坪塔格组,所以规避井漏给钻井带来的风险是该区块钻井期间的重点,也是难点。     

基于压力平衡条件下“戴帽”固井注水泥技术探讨

在地热井漏失地层进行“戴帽”固井注水泥难度大,往往因挤入的水泥浆偏离设计位置而导致固井失败。本文提出了漏失层“戴帽”固井的技术思路,即利用井内液柱压力与地层裂隙压力保持平衡以有效控制固井水泥浆柱移动位置,通过控制挤注排量以防止水泥浆被稀释。在具体实施中,可以采用开放固井和封闭固井两种方式。前者在注替浆过程中,井筒与外界大气、上下井筒之间始终相通。当上下套管级差较大时,水泥浆柱在平衡过程中下移距离较长,位置不易控制,且易稀释,但是所需工具简单,适合应用于上下套管级差较小的条件,尤其是在同级套管内。对于后者而言,需采用特殊密封工具封闭下部套管,在注替浆过程中,上下井筒始终是不通的。可以避免水泥浆柱下移距离长、位置不易控制、易稀释等缺点,适合各种套管级配条件下固井注水泥作业,在套管级差较大时更显其精确封固优势。     

“压稳防漏”固井工艺在旬邑-宜君区块的研究与应用

旬邑—宜君区块位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡南与渭北隆起结合部,目前处于开发初期阶段。由于三叠系延长组地层沉积环境及后期构造运动的原因,形成地层不整合接触裂缝和地层应力裂缝,造成在钻井与固井过程中易发生漏失,导致水泥浆上返不足,上部井段未得到有效封固。本文通过对工区地层情况、钻进方式和设备、水泥浆浆柱结构以及施工工艺方面进行研究,探究漏失发生的主要因素。为达到提高油气层封固质量的目的,在工程上针对性地提出防漏措施,优化水泥浆配方,使浆体具有一定堵漏性能,依据"压稳防漏"平衡固井理念,更改浆柱结构和施工工艺。通过采用新技术措施后,工区内油气井环空水泥浆返高及胶结质量满足后期压裂改造要求。     

早强剂水泥浆体系的改进与推广应用

固井工程是钻井完井工程中最后一道工序,其质量好坏直接关系到油气井寿命长短及产能高低,保证并提高固井质量对于油田勘探开发具有非常重要和深远的意义。而随着油田勘探开发进入中、后期,部分油区由于长期且数量巨大的注水及采液,改变了地层的原始压力,区块异常高压和多压力层系大面积出现,如孤东、孤岛、油区,固井后水泥环胶结强度衰减引发地层高压流体外窜问题十分突出,严重影响了固井质量。从改善水泥浆体系入手,进行了大量室内模拟试验,调配出了科学合理的复合型早强剂水泥浆体系,经室内试验和现场应用证明,该研究取得了预期的目标,提高了此类井的固井质量,为今后油田的勘探开发提供了可靠的技术保障。     

裂缝性漏失地层钻井设计研究

天然裂缝性地层的地质特点使钻井施工面临很大的挑战。在钻井过程中由于钻井液液柱压力通常高于地层孔隙压力而导致钻井液漏失。在固井作业过程中,由于固井水泥浆的密度高于钻井液密度,会产生更高的井底压力,从而导致固井水泥浆漏失。因此,必须从钻井设计层面做出相应的施工方案,从而最大程度地减少漏失问题的发生。     

水泥浆防窜性能评价实验研究

油气井固井过程中的防窜问题一直是石油行业关注和研究的重点,由于水泥浆在候凝时的静液柱压力会逐渐减小,当压力降低到与地层压力相同时就容易出现窜流问题。为了进一步提高水泥浆体系的防窜能力,对目前市面上常用的聚合物类、纤维素类、成膜类降失水剂进行了室内实验评价。评价结果表明:当水泥浆的静凝胶强度为48Pa时,使用成膜降失水剂的水泥浆启动压力最高;当静胶凝强度为240Pa时,水泥浆基体的致密性产生了更为重要的影响,从视渗透率和启动压力的变化可知,三种水泥浆体系的抗窜能力区别不大。     

泡沫固井水泥浆密度与环空液柱压力变化规律研究

超低密度泡沫水泥浆是解决低漏失压力井固井漏失,提高固井质量的有效措施。除泡沫水泥浆体系的开发与性能优化外,掌握泡沫水泥浆在环空内产生的静液柱压力随井深的变化规律,是成功实施该工艺技术的前提。借助实际气体状态方程,考虑温度、压力变化对充入氮气的影响,建立了静液柱压力和水泥浆密度与井深之间的数学模型,以迭代法编程求解该隐函数方程,并借助VB语言实现程序运算。分析了含气量变化、井深等因素对泡沫水泥浆密度及静液柱压力的影响规律,并提出了泡沫水泥浆"防漏"与"压稳"固井浆柱结构设计思路,为该工艺平衡压力固井设计提供了一定的参考和理论依据。该设计方法经现场应用,证实其运算结果的可靠性。     

钻井过程中钻井液漏失及溢流的判断

钻井液在钻井过程中起着非常重要的作用,是维持井内压力平衡,保护井筒安全,使钻井能够顺利进行的重要物质。一旦井内钻井液发生部分漏失或完全漏失,井筒内钻井液又不能得到及时补充,井筒内钻井液液面下降,就会使井筒内压力失去平衡,使井内地层压力大于井筒内钻井液液柱压力,井内液体或者有毒有害气体就会沿井筒上升返出地面,如要不能及时发现并及时采取井控措施,易导制井涌或井喷,不旦大量财产受到损失,还会造成大量的人员伤亡。所以在钻井过程中及时发现钻井液的体积变化,及时判断钻井液是否出现漏失或溢流,及时采取相应的措施,阻止漏失或溢流的进一步扩大,迅速采取措施控制井内压力平衡,越早发现钻井液出现漏失或溢流,越好控制井内压力平衡,所以及时预测及发现钻井液漏失或溢流是非常重要的。     

BZ-1R提高地层抗漏能力施工技术

在钻井实践过程中,由于裸眼井段较长,往往存在上部井段破裂压力低,而下部井段地层孔隙压力高的矛盾.如果处理不好该种矛盾,在下部井眼的钻进中将会存在着极大的安全隐患,特别是钻进高压油气井,发生严重井下事故的可能性极大.针对AzerbaijanK ＆ K油田一口高压油气井的实际施工过程简述该技术的一次成功实践.     

BZ—1R提高地层抗漏能力施工技术

在钻井实践过程中，由于裸眼井段较长，往往存在上部井段破裂压力低，而下部井段地层孔隙压力高的矛盾。如果处理不好该种矛盾，在下部井眼的钻进中将会存在着极大的安全隐患，特别是钻进高压油气井，发生严重井下事故的可能性极大。针对AzerbaijanK ＆ K油田一口高压油气井的实际施工过程简述该技术的一次成功实践。     

川渝区块页岩气井固井质量评价方法应用现状

页岩气固井不同于页岩油或者常规地层固井,水泥环外气体压力容易使页岩气气体窜入水泥浆,在固化后的水泥环中形成一条完整的气窜通道。而室内评价页岩气固井质量研究难以模拟地层高压气层环境,因此需要结合现场的实际固井质量评价手段。主要介绍目前川渝区块页岩气井固井质量评价方法应用现状,并提出固井质量综合评价方法,旨在为现场页岩气固井质量评价提供一定参考作用。     

龙凤山气田易漏失井固井工艺技术研究与应用

龙凤山气田属于典型的裂缝性储层,钻井过程中漏失问题突出。该气田地层压力系数低、气层活跃、井壁稳定性差,固井难度较大。针对本区块特点,强化固井工艺措施,做好钻完井过程的防漏、承压堵漏工作,优选完井方法,采用变排量顶替工艺技术,开展低密度水泥浆体系优选研究,合理设计浆柱结构,有效地解决了固井过程中的漏失和候凝期间气窜等问题,保证了固井质量,实现了油层的有效封固,现场应用效果良好。     

碎屑岩注气井固井技术初探

随着老区油藏压力衰竭,注水注气复合驱替提高油气采收率成为必要的增产稳产手段。然而,塔里木盆地碎屑岩储层成岩机理复杂,水层发育,油气水层间隔层薄,固井质量本就一直难以保证。随着天然气复合驱提高采收率技术新方法的提出,碎屑岩固井更增添了新挑战:①井口注气压力高;②注替过程存在交变载荷,这更容易引起层间封隔失效。针对这些技术难题,提出了通过固井设计软件模拟优化工艺参数,采用弹性及自愈合水泥浆体系复配优化水泥石力学性能满足长期井筒完整性要求,调整优化泥浆及水泥浆流标参数提高顶替效率等措施,并在TZ-XX井实践,确保了固井质量取得了非常良好的效果。     

水合物地层低热固井水泥浆用相变微胶囊的制备及应用

当深海固井遇到天然气水合物地层时,由于水泥浆水化放热,导致水合物的相变平衡条件发生改变,诱发水合物分解,引起二界面胶结质量下降等问题。为提高水合物地层固井质量,可向水泥浆中添加具有吸热控温作用的相变微胶囊,可有效降低固井水泥浆的水化升温。基于此,以配比石蜡为控温芯材、碳酸钙为壁材,利用自组装法制备了一种使用于深水水合物地层固井水泥浆控温微胶囊。由于固井水泥浆在达到水合物地层的过程中,外界温度环境复杂,单一相变温度的控温芯材极易失效。为扩展控温区间,选用切片石蜡与白油作为混合芯材,控温区间达到14.8~39.8℃。研究表明,该微胶囊表观形态良好、彼此无团聚,在热循环过程中,不易发生泄漏。与水泥浆复配后,对水泥浆流变性能无明显影响。在低掺加量时,微胶囊主要起降低水泥浆峰值温度的效果,并提升水泥石整体力学强度;高掺加量时,微胶囊既可以有效降低水泥浆峰值温度,也可以明显地延缓水泥浆放热速率。     

低渗油藏水平井水泥浆体系及施工技术

水平井技术作为提高采收率、降低开发成本的一条有效途径已经在国内外得到广泛应用。水平井开发低渗透油藏能数倍的扩大油藏的泄油体积,减小生产压差,增加原油产量,但低渗油藏水平井固井一直是固井领域的难题。本文重点分析了胜利低渗油藏水平井固井技术现状、难点及攻关思路, 优选了零自由水、低失水、流变性好、直角稠化、微膨胀、防窜性能强的水泥浆体系,选用了与水泥浆体系、钻井液相容性好的冲洗前置液,采用了相应的固井技术措施,从而提高了胜利低渗油藏水平井的固井质量。     

防气窜固井水泥浆体系研究

固井操作是钻完井过程中最后的一个工艺,其操作的成效直接影响着油气井的寿命以及油气资源的开采量。近些年随着资源的不断开采,在固井过程中气窜现象表现比较突出。针对D区块在固井过程中存在的气窜问题展开了水泥浆性能体系研究。研究对于该区块的固井操作具有一定的成效,在该区块具有一定的推广价值。     

低密度高强度水泥浆体系研究

低压易漏地层在固井过程中易发生漏失,因此低压易漏地层固井要求降低水泥浆密度.介绍了一种能满足低压易漏地层的密度为1.20～1.50g/cm3低密度高强度水泥浆体系,该体系引入了一种根据紧密堆积理论开发的增强材料DRB- 1S,DRB- 1S能够使漂珠低密度水泥浆体系具有良好的稳定性及密实性.低密度高强度水泥浆性能评价结果表明:该水泥浆体系稠化时间易调,失水量低于50mL,24h抗压强度高于10MPa,体系稳定,满足固井施工要求.     

煤层气超低密度固井技术研究与应用

针对煤储层低压、低渗、胶结性差等特点引发的固井难题,通过减轻剂、水泥体系基准配方、低温早强稳定剂、降失水剂和分散剂的实验优选,研发出中空玻璃微珠超低密度水泥浆体系,并研究设计了暂堵型前置液体系,形成了煤层气超低密度固井技术。优选的中空玻璃微珠减轻剂的表面不存在孔洞等毛细孔道,具备很好的耐压和抗剪切性能。超低密度水泥浆体系具有无游离液、浆体稳定、API失水量小（≤45 mL/30 min）、稠化时间可调、低温早强等优异性能。暂堵型前置液体系控制滤失能力强（≤19 mL/30 min）,能有效地封堵住3号煤层岩芯的裂缝和孔隙,与水泥浆相容性良好。应用研发的超低密度固井技术在沁南示范区成功进行了2口井的现场试验,固井水泥浆密度分别为1.15,1.20 g/cm 3 ,固井质量合格率为100%,优质率达到96%以上。     

聚乙烯醇胶乳油井水泥体系的研制与应用

研究表明，胶乳加量增大时，油井水泥浆失水迅速变小；稠化时间延长、初始稠度减小；游离水得到有效控制；水泥石的抗压强度减小、柔性增大，合理的胶乳水泥体系的整体性能能够很好地满足小间隙井固井的要求。     

基于紧密堆积理论的低密度固井水泥浆设计

合理的颗粒级配是提高固井水泥环内部密实度、早期力学强度和界面胶结能力的关键。基于此,本文从几种典型的连续颗粒级配的紧密堆积理论中优选出DFE进行固井水泥浆体系设计,并通过大量实验首次确定了适宜G级油井水泥基深水固井水泥浆体系设计的n值最优范围:0.33~0.40。结合激光粒度分析仪实测结果,在粒径≤3.38μm、3.38~70.70μm、≥70.70μm三个范围内依次采用纳米CaCO_3(nano CaCO_3,以下简称“NC”)、G级油井水泥和漂珠,并按DFE(n=0.33~0.40)体积分布曲线进行混配。在此基础上,提出一种密度为1.50 g/cm^(3)的低成本低温早强三元固相级配水泥浆体系,并与漂珠二元固相水泥浆体系和NC二元固相水泥浆体系的性能进行对比。研究结果表明:该三元体系水泥石的抗压强度、抗折强度和二界面胶结强度相比于漂珠二元体系和NC二元体系分别提高了7%~21.1%、13.4%~51.9%和41.4%~122.2%。三元体系的固井水泥石在垂向上的最大密度差为0.022 g/cm^(3)。基于DFE设计的三元体系具有良好的流变性、稳定性和力学性能。DFE对于多元固井水泥浆体系的设计和应用具有一定的指导意义,在保证低密度的前提下能够有效地提高固井水泥石的早期强度和综合性能。