抗盐降失水剂G33S在酒东深井固井中的应用

为解决酒东油田钻井液密度高达2.0g/cm3以上、泥浆矿化度高、油层埋藏深、封固段长、水泥量大、井底温度高等给固井施工带来的难题,开发出了以抗盐降失水剂G33S主体的水泥浆体系,该体系适用于各级油井水泥和高密度水泥浆体系,浆体稳定性好,游离液接近于零,水泥浆稠化过渡时间短,接近直角稠化,大幅提高固井合格率.     

金跃101井7000m一次上返固井技术

金跃101井位于塔里木盆地塔北隆起轮南低凸起西斜坡,二开完钻井深7161m,垂深7153.28m,造斜点6942m,ф200.03mm+ф177.8mm技术套管下深7159m。针对该区块地层承压能力低、易漏失、水泥浆一次上返至井口、常规固井方法无法满足固井要求等问题,采用三凝双密度大温差水泥浆体系,同时制定对应技术措施防止下套管及固井过程中发生漏失。先导浆及领浆采用1.35g/cm3低密度大温差水泥浆,封固段0~5449m,尾浆采用1.88g/cm3常规密度水泥浆,封固段5449~7161m。声幅测井结果显示,固井质量合格,现场应用表明,采用低密度大温差水泥浆技术,提高了低压易漏井、长封固井段的固井质量,为该区块超深井一次上返固井提供了借鉴。     

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。     

英买2-16井深井长封固段固井技术实践

英买2-16井位于塔里木盆地塔北隆起英买力低凸起英买2号背斜构造,二开完钻井深为5821m,177.8mm技术套管下深5819m,二开采用分级固井,分级箍位置为2996.4m。针对该区块地层承压能力低、易漏失、水泥封固段长、常规固井方法无法满足固井要求的问题,采用双凝双密度水泥浆体系固井。一级固井采用以DRF-120L降失水剂为主剂的1.45g/cm3和1.88g/cm3双密度大温差水泥浆,封固段3300～5821m;二级固井采用以DRF-300S为主剂的1.45g/cm3低密度水泥浆,封固段0～2996.4m。声幅测井结果显示,固井质量合格,现场应用表明,采用低密度水泥浆配合常规密度水泥浆固井技术,提高了低压易漏井、长封固井段的固井质量。     

酒东高密度长封固固井技术

为满足勘探开发及后期酸化压裂改造需求,玉门油田在酒东区块布设了定向井,技套要求水泥返至井口,完井采用尾管悬挂,悬挂点选在直井段,悬挂井段超过1000m,该区块完井钻井液密度高,矿化度高、井底温度高、封固井段长,地层安全压力窗口小、井下条件复杂、井眼不规则,固井质量难以保证。为了保证施工安全及固井质量,针对性地对套管顺利下入、管串居中度、水泥浆的稳定性开展室内研究、评价,从提高套管居中、改进注替参数、优化水泥浆性能等方面开展工作。最终形成玉门油田酒东高密度长封固固井配套技术。     

低密度水泥浆体系在深层天然气井中的应用

为了防止火山岩储层固井中的漏失,提高固井质量,在紧密堆积理论和减轻材料优选的基础上,对低密度水泥浆体系进行了研究。通过室内研究发现,应用空心玻璃微珠配制的密度为1.30g/cm3的低密度水泥浆体系具有流动性好、失水量小、稳定性好、抗压强度强度高且长期强度不衰退等优点,并在现场应用中取得了良好的施工效果。     

长垣区块调整井高密度防窜水泥浆研究与应用

大庆油田长垣部分区块调整井,受断层遮挡、注采关系等因素的影响,存在异常高压区域;高压层压力系数在2.0以上,钻进中易发生油、气、水侵等事故;固井过程中,若不能压稳地层,则会出现油、气、水窜现象,或者在水泥浆候凝期间出现此类情况,严重影响了固井质量。为此,进行高密度防窜水泥浆体系研究。通过室内综合实验研究,优选合适的加重材料及水泥浆外加剂,研制了密度为2.10～2.40g/cm~3的低温高密度防窜水泥浆体系,该体系具有抗压强度高、防窜性能好、渗透率低等特点,能够保证固井质量和施工安全,现场应用效果较好。     

大港潜山固井用水泥浆体系评价研究

大港油田潜山油藏温度约90℃~125℃,同时还面临地层压力系数低、恶性漏失频发、固井封固段气层活跃、油气上窜速度大等问题。对水泥浆的高温稳定性、抗压强度、防窜性能等提出了更高的挑战。因此通过水泥浆体系优选,优选出1.20g/cm~3低密度水泥浆体系2套、1.40g/cm~3低密度水泥浆体系3套、1.60g/cm~3低密度水泥浆体系1套,1.90g/cm~3常规密度水泥浆体系3套,高温稳定性良好、失水量低、稠化时间可调、稠化过渡时间短、SPN防气窜系数低等性能,为大港油田深潜山固井提供了技术保障。     

钻井/固井工艺对煤层气直井产能的控制研究

为了优化煤层气井钻井、固井工艺参数,依据沁水盆地南部樊庄区块71口煤层气直井生产数据与钻井、固井资料,探讨了钻井液密度和黏度、固井水泥浆密度和用量、顶替液用量对产能的控制机理。结果表明:煤层气井在钻井液密度小于1.05 g/cm~3、黏度小于30s,固井水泥浆密度小于1.85g/cm~3、用量小于22.5 m~3,顶替液用量小于10.0 m~3时,可获得较高产能;较高的钻井液和固井水泥浆密度、较高的钻井液黏度,以及较大的固井水泥浆与顶替液用量,均易造成煤储层孔、裂隙中固相介质积累,渗透率降低,不利于疏水降压和煤层气产出。综合钻井、固井工艺对煤层气井产能的影响,提出了优化的钻井、固井工艺参数,为钻井、固井工程实施和煤储层保护提供参考。     

江苏油田漂珠低密度水泥浆体系的研究与应用

为了解决江苏油田调整井、长封固段固井井漏等难题,并简化施工工艺,研制开发了漂珠低密度水泥浆体系(W/C＝0.60、密度＝1.36g/cm3).室内研究表明,在60℃和70℃温度下,漂珠低密度水泥浆体系的水泥石抗压强度高于16MPa,水泥浆的滤失量低于100mL,自由水为0,水泥浆体的其它基本性能和工程性均满足固井施工的技术要求.在江苏油田应用漂珠低密度水泥浆固井5口后,其中优质段占68.80%、合格段占25.31%、差段占5.89%;固井合格率为100%,其中优质率占60%.     

乌兹别克斯坦JIDA-4井177.8mm尾管固井技术研究

JIDA-4井是中石油国际勘探公司丝绸之路项目部署在乌兹别克斯坦费尔干那盆地地区的一口重点探井,其地层压力系数异常,三开钻井过程中钻井液密度高达2.36g/cm3,且钻井液密度安全窗口窄,对固井施工提出了严峻的考验.针对该井复杂情况,专门研制应用了密度2.4～2.5g/cm3高密度水泥浆体系,该体系性能稳定,满足各项固井施工的要求,并采用了液压尾管悬挂器等固井工具,通过采用的一系列固井综合技术,保证了固井施工的顺利进行,使该井成为该地区第一口177.8mm尾管固井成功应用案例,该井固井质量良好.     

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.     

单级全封固井技术在大庆油田深井的应用

大庆油田深层天然气井固井采用尾管固井工艺多年,在应用中发现其存在工艺复杂、安全风险高等问题。为此,进行深井单级全封固井技术的研究。研制了密度为1.30~1.50g/cm3的抗高温大温差低密度水泥浆体系,该体系具有抗温性好、低温凝结时间短、抗压强度高等特点。研制了流变可调型冲洗液体系,提高了冲洗、顶替效率。该工艺替代了尾管固井工艺,在大庆油田深层天然气井油层固井中已成功应用13口井,一次固井成功率100%,固井质量合格率100%,取得良好的应用效果。     

庆深气田古龙B井抗高温高密度防窜水泥浆研究与应用

针对古龙B井尾管固井水泥浆在超高温下稳定性不易保证、常规密度的水泥浆不满足应用要求等问题,研选出抗高温水泥浆外加剂及加重材料,设计出抗高温高密度防窜水泥浆体系。该体系具有耐高温、抗压强度高、防窜性能好等特点,并在古龙B井尾管固井中应用,水泥浆各项性能均满足固井要求,现场应用效果较好。     

山西干热岩GR1井高温固井技术研究与实践

固井质量对干热岩后期开发利用具有重要意义。针对山西大同盆地干热岩勘查井GR1井温度高、高温固井水泥浆技术体系不完善等问题,通过研究勘查区地质特征,提出了高温固井水泥浆技术体系开发思路。研究表明:干热岩高温固井水泥浆水胶比控制为0.45,优选添加剂高温降失水剂CG82L、高温缓凝剂H40L、高温稳定剂CF40L、消泡剂GX-1、硅粉及HV-PAC,形成一套适用于山西干热岩井的高温固井水泥浆技术体系。该水泥浆体系在GR1井成功应用,现场固井质量良好,研究成果为今后同类型高温固井工作提供了宝贵经验和技术支撑。     

深井尾管固井技术在盐探1井的应用

盐探1是新疆油田勘探事业部2016年部署最深的一口风险探井,完钻井深5790m,本井探索夏盐2井断块、夏盐2井南石炭系圈闭的含油气性,是新疆油田开辟深层勘探领域的一个突破口。面对井底温度高、泥浆密度高、封固段长、钻井时发生多次井漏、固井安全压力窗口窄等不利因素影响,通过优化固井工艺、选用双锥内嵌式悬挂器,使用2.0g/cm3D系列双凝防气窜水泥浆体系,有效防止油气水侵等一系列措施,使得该井封固井段优质率达到92%,为该井的后续施工提供了良好条件。     

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。     

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。     

建筑水泥设计一次上返低密度防漏水泥浆体系室内研究

针对长庆油田吴起、定边区块一次上返固井过程中易发生漏失造成水泥返高不够或低密度水泥封固段固井质量差的问题,研究开发防漏低成本胶凝材料建筑水泥、减轻材料和低密度水泥浆体系,形成适合吴定区块一次上返固井施工要求的低密度防漏失水泥浆体系。通过大量室内试验研究,用建筑水泥与人造微珠、轻珠配制低密度水泥浆;密度1.15g/cm3的水泥石抗压强度大于6.0MPa/7d(40℃);同时研究完成改进型低温早强剂GQD-2配方;研究完成A级水泥配制低密度水泥浆配方;完成建筑水泥、A级、G级水泥配制低密度水泥浆抗压强度对比实验。实验结果表明,建筑水泥配制低密度低成本水泥石抗压强度7d大于6MPa,满足现场施工要求;改进后的低温水泥早强剂GQD-2水泥石抗压强度提高;A级油井水泥石满足低密度水泥石抗压强度的要求。     

油气井固井注水泥顶替的理论模型及应用分析

固井在油气井建设过程中起到承上启下的作用,固井质量的好坏不仅对后续的施工作业造成影响,还影响油气井使用寿命,必须予以重视。固井过程中注水泥的顶替效率是影响固井质量的重要环节,为此,对水泥浆流变性能及影响因素进行了研究,探讨了偏心顶替理论模型及流体的流动特征,提出了应用高抗窜水泥浆体系、加重隔离液等技术措施来提升钻井液驱替效果,达到提升固井质量的目的。