顺北油气田防漏固井用封隔式分级箍研制与应用

顺北油气田二叠系固井极易发生漏失,环空水泥缺失长度超过2 000 m,导致生产期间套损严重。针对该问题,研制了封隔式分级箍,并进行了室内性能评价试验和现场应用。室内性能评价试验发现,该分级箍不仅具有常规分级箍的功能,还可以在一级固井后胀封封隔器,封隔漏层,防止二级固井时发生漏失,提高环空水泥环完整性;封隔器胀封后,环空封隔能力可达20 MPa;循环孔关闭后,管内密封能力不低于套管抗内压强度。顺北油气田9口井应用了封隔式分级箍,二级固井平均漏失量由105.1 m3降至3.5 m3,环空水泥缺失长度由2 048 m缩短至350 m,节约固井成本约1 100万元。封隔式分级箍解决了长裸眼易漏失井段固井时的漏失问题,为顺北油气田的高效开发提供了技术支撑。      

草古1潜山油藏漏失井固井技术

胜利油田草古１潜山稠油油藏缝洞十分发育,导致固井过程中水泥浆严重漏失。本文在分析该油藏地质特征、油藏类型的基础上,改进了固井技术,采用封隔器—分级箍和水泥伞—分级箍的固井工艺很好地解决了该油藏漏失井固井问题,在４５口井的应用中,固井合格率１００％,优质率８９％。     

筛管顶部尾管注水泥技术在埕北326A-支平1井中的应用

埕北326A-支平1井利用水平井控制泄油面积较大的优势,高效开发东营组埕北326块含油砂体.为减少油层污染、探明油藏储量,地质部门对本井的固井完井方案提出了一些特殊要求.主井眼采用筛管配合盲板,上部加管外封隔器串接分级箍、自封式悬挂器配套的筛管顶部注水泥固井工艺,分支井眼采用裸眼完井.施工工艺上需先坐挂悬挂器,然后涨开封隔器,再憋开分级箍建立循环,然后悬挂器倒扣丢手甩掉尾管再进行固井作业,固井结束后需先关闭分级箍,然后再胀封悬挂器自带的封隔器,然后起出悬挂器中心管循环出多余水泥浆.该井管串复杂,入井工具、附件多,各工具之间的工作压力梯度匹配较难,给固井施工带来极大挑战.埕北326A-支平1井顺利完成固井作业为类似井的完井探索出一条新路子.     

固井分级箍失效的解决方法

针对水平井裸眼防砂筛管完井施工时分级箍提前打开和无法打开等问题,研制开发了固井分级箍失效应急装置。该装置主要由上接头、本体、循环孔、密封胶圈和下接头等组成,结构简单、设计合理、操作方便,施工成功率100%。2008年在胜利油田1口水平井的裸眼防砂完井施工过程中一次性应用成功,解决了水平井裸眼防砂完井施工时,液压分级箍在液压动作失效的情况下进行胀封和打开分级箍的疑难问题,使复杂结构井完井工艺得到了进一步完善。     

免钻免捞筛管顶部固井工艺研究与现场试验

常规筛管顶部固井工艺兼有筛管和尾管固井工艺的优点,但是固井后需要钻除管内附件。为提高筛管顶部固井工艺效率,优化了内、外管柱的结构,使用皮碗封隔器和滑套式分级箍代替常规筛管顶部固井工艺中的盲板和压差式分级箍,通过移动内管柱位置实现坐挂、注水泥、循环等操作,固井后提出内管柱时将残留附件一次带出,套管内不会残留盲板和分级箍内套,通径满足后续作业需要,实现了固井后免钻免捞,并可通过调整皮碗封隔器尺寸实现不同复合尺寸套管筛管完井。该工艺在渤海湾海上合作区块的X井进行了现场试验,完成了φ177.8 mm尾管+φ139.7 mm筛管复合管柱的筛管顶部尾管注水泥固井作业,固井候凝后直接投产,无需钻塞,节约了钻机时间。      

缅甸PSC-2井复杂条件下双级固井工艺

缅甸PSC-2井地层压力当量密度"窗口"很窄,地层对钻井液密度和排量非常敏感,给固井施工带来很大的困难。该井在下完套管后,发生了钻井液漏失,一级固井封隔器失效后油气上窜,使固井工作无法按正常设计程序施工。随后采取了一系列技术措施,如借助地层能量,利用"U"形管原理重新建立循环;控制回压,保持进、出口流量一致,实现"平衡法"固井等,完成了该井的二级固井以及对一级固井的补救施工,初步形成了又涌又漏条件下高压气井的固井施工方案。重点介绍了PSC-2井244.5 mm技术套管在复杂井眼条件下的固井施工情况。     

全橡胶ECP在阶梯式水平井完井固井中的应用

为了开采复杂油藏，采用了阶梯式水平井完井方式。阶梯式水平井完井工艺要求阶梯注水泥封固油、水层和阶梯筛管完井，而普通管外封隔器（ECP）不能应用于水平井的选择性完井。通过改进封隔器结构、选用压差式分级箍和自动灌浆单向阀，调整不同压力级别，选择和改进套管工具附件，完善筛管顶部注水泥工艺,取得了特殊完井固井成功，满足了选择性完井和多方式开采的需要，也解决了阶梯式水平井完井底部低压易漏油层水泥浆污染和水泥浆固死筛管问题。可以进一步推广应用到其他油田复杂油藏的开发中。     

封隔式分级注水泥器关键技术分析

随着深井、超深井勘探开发的增多,在采用分级固井工艺进行长裸眼段固井施工中,地层发生严重漏失,导致固井质量差的问题日益明显。采用具有封隔器的封隔式分级注水泥器,能够在分级固井时实现两级固井作业之间的环空封隔,降低水泥浆液柱对地层的压力,保护易漏失地层,降低发生漏失几率,进而提高固井质量。该技术的核心是具有封隔功能的分级注水泥器及配套工具,国外各大公司已具有相关产品。概述了封隔式分级固井技术的基本工艺。介绍了其关键技术,包括整机与封隔器结构、封隔器胀封控制技术、循环孔启闭控制技术。通过对各关键技术优缺点的对比分析,指出适用于解决国内分级固井地层漏失的封隔式分级注水泥器的研制方向。     

新型自膨胀封隔器下井

据了解,膨胀式封隔器是采用膨胀式胶筒为密封元件、阀系控制座封的永久式管外封隔器,其原理是将水、泥浆等流体介质注入密封腔内,使封隔器膨胀贴紧在井壁而实现座封,隔绝井液和压力,从而实现不同目的和用途的井下封隔与桥堵,能够有效解决高压、低压、漏失、返水、坍塌等复杂油气井固井难题,实现多种目的油井作业措施,实施井下作业和油气井地层测试.     

乌兹别克复杂水平井固井工艺技术

1-G井、350井是乌兹别克斯坦的第一批水平井,表层套管尺寸大,技术套管裸眼段长,地层异常高温,盐膏层段长,油气层"上喷下漏"导致固井难度极大.经过研究摸索,(4)508 mm表层套管、(4)339.7 mm技术套管采用了插入法固井,采取两凝水泥、稀释钻井液、大排量注替等措施较好地解决了长裸眼大环空内的水泥浆窜槽问题.(4)244.5 mm尾管固井,选用厚壁套管、悬挂简单可靠的外台阶式尾管悬挂器,使用欠饱和盐水水泥浆,采取稀释钻井液、增加水泥浆的接触时间、大排量紊流顶替等措施,达到了封隔地层防止长段膏岩层蠕动之目的.(4)139.7mm完井套管固井,采用管外封隔器带分级箍加盲板的复合结构,使用不渗透水泥浆体系,较好地解决了高渗透油气层的封固问题.350井完井固井工具出现问题后,成功地实施了反向注水泥固井技术.     

用于固井清水顶替作业的套管外封隔器

国内外以往研制的套管外封隔器都不具备平衡套管内外静液柱压差的功能 ,无法满足固井清水顶替作业的要求。据此研制了可用清水或任何密度的钻井液进行顶替的PYF— 140型套管外封隔器 ,其关键技术在于施工阀始终处于动态平衡状态 ,具备平衡套管内外静液柱压差的功能 ;锁紧阀采用新型锁紧方式 ,可确保在胶筒或限压阀失效的情况下 ,自动关闭进入胶筒的通道 ,从而确保套管试压合格 ,而刚性辅助密封性能大大加强的密封部件 ,又加强了管外环空封隔的可靠性。 4口复杂疑难井的应用情况表明 ,采用PYF— 140型套管外封隔器 ,可实现固井清水顶替作业 ,坐封成功率、套管柱试压合格率和固井优质率均为 10 0 %。     

复杂地层多套压力层系尾管完井固井新工艺

在同一裸眼段出现多套压力层系,不但给钻井作业带来很大的困难,而且大大增加了固井作业的难度.为保护油气层,提高采收率,胜利油田从固井现场的实际情况出发,对固井工具、固井工艺和水泥浆技术进行了改进,形成了适合复杂地层多套压力层系的尾管悬挂器 分级箍 管外封隔器固井工艺和尾管悬挂器 管外封隔器固井工艺.在胜利油田35井次的现场应用表明,该工艺不但保证了固井质量,而且满足了勘探开发的需要.     

膨胀式封隔器系列产品

HXK水力扩张式封隔器是采用膨胀胶筒为密封元件、阀系控制座封的永久式管外封隔器，将流体介质（水、泥浆、水泥浆等）注入其密封腔内就能使封隔器膨胀贴紧在井壁上而实现座封，隔绝井液和压力，从而实现不同目的和用途的井下封隔与桥堵。使用HXK水力扩张式封隔器能够提高常规固井的固井质量；能够有效解决高压、低压、漏失、返水、坍塌等复杂油气井的固井难题；和其它工具配合使用能够完成多种形式的固井及完井作业。     

顺南5-1井回接双级固井井筒完整性分析

塔河油田顺南5-1井设计采用?177.8 mm回接双级固井工艺,一级固井后未能建立二级循环通道,导致无法进行二级固井作业。为确保该井井筒完整性,基于机械式双级箍结构及工作原理,下两趟钻分别进行下压开孔及下压关孔作业,经过分析排除地面设备及双级箍原因造成无法建立二级固井循环通道的可能性,确定此复杂情况产生的原因是一级固井水泥浆领浆因长时间静止而稠化后失去流动性。基于分析结果对回接双级固井工艺进行改进,优化套管扶正器安放,固完井后先进行回接插入完成分级箍开孔后再进行芯轴式悬挂器坐挂,固井前做好水泥浆性能测试,可有效避免此类问题的再次发生,为此类井筒完整性问题的解决提供了有利借鉴。     

高温高压高含硫气井固井水泥环封隔能力评价技术

随着中海油海上及海外复杂油气田大力开发,高温高压高含硫井开采数量不断增多,固井水泥环封隔性能失效引起的环空带压或酸性气体泄漏问题,已经成为制约高温高压高含硫气田安全作业和生产的瓶颈。从分析固井水泥环封隔能力影响因素、失效机理等方面出发,总结了高温高压高含硫固井水泥环封隔能力失效的主要原因,分析认为在高温高压高含硫条件下水泥石力学性能和结构变化是影响水泥环封隔能力的重要因素之一;结合高温高压高含硫井特点,设计了固井水泥环封隔能力评价思路,建立了固井水泥环层间封隔能力评价方法,提出了改善水泥环长期封隔能力的技术措施,为提高高温高压高含硫固井水泥环密封完整特性和延长油气井生产寿命,提供了新的工程技术发展方向与解决途径。     

国外固井胶塞研究新进展

为降低水泥浆受污染程度,提高钻井效率及固井质量,近几年不断有新型胶塞被研制应用。介绍了国外4种新型固井胶塞,即,套管固井防转固井胶塞、尾管固井多胶塞系统、尾管悬挂-分级注-封隔器联合固井4塞系统、深海套管固井海底释放塞系统的结构特点和工作原理,可为国内胶塞的研制、改进和创新提供参考。     

埕北302井完井技术

埕北３０２井是胜利油田布置的一口海上预探井,为减少油导污染、探明油藏储量,该井采用了射孔完井和裸眼完井的复合完井方式。通过改进压差式分级箍上滑套和液压尾管悬挂器球座的结构尺寸,很好地解决了该井的固井问题。     

复杂结构井完井多功能液压悬挂器

为保证复杂结构井中悬挂器的坐卡、丢手和密封的可靠性,研制了2种规格的多功能液压悬挂器。该悬挂器主要由回接和顶部封隔总成、双作用丢手总成、锁紧总成、液压坐卡总成和解卡总成等组成,集坐卡锁紧、双作用丢手和顶部环空封隔于一体,可解决复杂结构井中尾管、筛管悬挂和顶部密封的难题。现场5口井的应用表明,该悬挂器坐挂成功率高,液压丢手显示明显,顶部密封能够防止漏砂及管外水窜,并可提高固井质量。     

固井后管外喷冒,漏封及窜槽处理

介绍了大庆油田钻井公司对固井后声检不合格的喷冒井，漏封井和窜槽井方法及修井工艺技术的改进。阐述了ＦＣ－１型射孔弹及可钻式封隔器在修井中的优越性，并对这类井的修井技术进行初步探讨。     

提高调整井固井质量的重要途径——套管外封隔器固井

钻调整井是老油区挖潜的主要手段,而调整井固井质量的好坏直接影响着二、三次采油产层的分层处理和挖潜增效,关系到老油区提高采收率的问题。目前,克拉玛依油田调整井固井质量合格率较低,固井后管外出油、出气或井内试不住压,在一定程度上影响了增产措施的实施,极大地影响了原油的增产、稳产。套管外封隔器可用于有高压气窜、恶性开漏等复杂情况井的固井,使固井质量有所提高。本文介绍了克拉玛依油田调整井中用套管外封隔器提高固井质量的情况。