提高高压气井套管回接固井质量的技术

为了解决套管回接固井常出现的质量不佳和井口带压的问题,在实验的基础上,提出套管回接固井作业时应先泵入低黏、抗钙钻井液和大量冲洗液彻底冲刷套管壁,水泥浆中应加入膨胀剂和纤维,改善水泥石力学性能,确保水泥环与套管胶结质量。采用高能混浆设备配浆和井口憋压候凝,确保水泥浆密度均匀,防止水泥浆体积收缩、管柱膨胀和水泥环微环隙的形成。几口试验井的声波测井结果表明：所采取的技术措施行之有效,能够保证套管回接固井质量。     

百色油田调整井固井技术研究与应用

百色油田由于注采不平衡,纵向上形成多压力层系,给调整井固井带来很大的困难,通过分析百色油田调整井固井封固后环空油气水窜槽的原因,认为提高调整井固井质量必须改善水泥浆在井下的胶结环境和提高水泥浆的防窜性能。百色油田调整井采取的主要固井技术措施施为,使用双纠套管扶正器,使套管居中不偏心,采用快体冲洗液,并加以大量的低密度水泥浆前置液,尽量消除泥饼对水泥胶结的影响,提高界面胶结强度和质量,采用具有直角稠化,短侯凝,超短过滤,低失水,高早强,微膨胀性能的防窜双凝水泥浆体系和环空憋压候凝措施,达到压稳,防窜的目的,在水泥浆中引入膨胀剂和套管内敞压候凝技术,消除因内部压力和水泥浆固有的膨胀－收缩特性而造成的微缝－微孔隙,实现环空密封。经6口井现场应用表明,该固井工艺技术措施解决了百色油田薄油层,薄隔层的封固难题,提高了百色油田的固井质量。     

四川盆地八角场构造沙溪庙组致密油气防气窜固井技术

四川盆地八角场构造常采用大斜度定向井、水平井开发沙溪庙组致密油气藏。通过对油层套管固井存在下套管困难、上部地层易漏失、水泥浆与油基钻井液相容性差、套管居中度低等难点研究,制定了井眼清洁、漂浮接箍、旋转下套管、微膨胀防漏防窜水泥浆、高效冲洗性隔离液、调整钻井液性能、活动套管、预应力固井等提高固井质量的针对性技术措施,应用12口井油层套管固井。实践结果表明:①四川盆地八角场构造致密油气防气窜的井眼清洁、漂浮接箍、旋转下套管、微膨胀防漏防窜水泥浆、高效冲洗性隔离液、调整钻井液性能、活动套管、预应力固井等提高固井质量的技术措施,大幅度提高油层套管固井质量,为八角场构造沙溪庙组致密气开发提供了技术支撑。②套管居中度差的条件下,固井前循环时活动套管、降低钻井液静切力能提高固井时隔离液和水泥浆的顶替效率。③漂浮接箍可靠性高,能减少下套管摩阻,有利于套管顺利下入到位,建议在长水平段的水平井中推广使用。     

增加套管内外压差提高固井质量

如何提高固井质量是钻井工程长期以来所面对的问题。应用中厚壁管力学理论,从力学的角度分析了在固井过程中套管应力和应变之间的关系,提出了增加套管内外压差来提高固井质量的技术思路,通过施加外挤压力使套管具备弹性能,在水泥浆候凝发生径向体积收缩时,通过释放弹性能,弥补体积收缩产生的微环隙,消除了气窜通道,从而提高固井质量。通过10多井次的气井固井实践,结果表明：该技术能有效地消除或减少固井后期因套管应力应变发生变化而出现的微间隙,对提高固井质量,取得了良好的效果。建议在井下条件允许的情况下,增加环空与套管内的压差值来提高固井质量。     

高压气井套管回接固井预应力技术

针对套管回接固井质量不好,未能将尾管重叠段已经存在或潜在的窜流通道堵死,致使气井生产时井口带压的问题,回接固井作业时采取了很多技术措施,但都没有从根本上解决回接固井质量问题。为此,通过增加回接管柱管内外静液柱压差、井口憋回压方式,在固井施工过程中通过液柱压强转换为作用在回接套管本体上的预应力,在水泥浆凝固时该应力就迫使套管贴紧水泥石,防止水泥浆凝固时管柱和水泥环微环隙的形成,提高固井质量。几口试验井的测井结果表明：所采取的固井技术措施行之有效,能够保证套管回接的固井质量。     

“分段逐级憋压”固井工艺技术研究与应用

固井水泥浆凝结成水泥石过程中的体积收缩会导致水泥石与套管和井壁之间耦合力降低，甚至产生微间隙从而影响固井质量，严重时会导致环空带压。憋压候凝不仅能提高固井质量，而且解决了水泥浆失重引起的压稳问题。在地层承压能力不能满足一次性憋压的情况下，可根据水泥浆在凝结过程中具有塑性体的特征，分时段逐渐提高憋压值以实现环空憋压。分段逐级憋压通过井口把压力分时段传递到正处于凝结区域的水泥浆，正处于凝结区域上部的浆体的凝结时间、高度、密度对传压能力影响较大。上部浆柱凝结时间越长，压力传递能力越低；上部浆柱高度越大，压力传递能力减小；相同的凝结时间和浆柱高度，压力传递能力随上部浆柱密度增加而降低。PX2井?177.8 mm+?193.68 mm尾管固井作业中采用了分段逐级憋压技术，固井质量合格率达到98.1%,环空无气窜现象，该技术不增加成本，具有较大的推广价值。     

川东北地区浅层气井防气窜、防漏固井技术——以五宝场构造沙溪庙组气藏为例

针对川东北五宝场构造侏罗系沙溪庙组地层压力系数低、浅层气发育等主要固井难题,提出以下对策和措施：①利用微硅漂珠低密度水泥浆固井技术,下套管前认真通井,充分循环,使井眼干净、无垮塌、无沉砂、无后效;②套管串中加入适量扶正器来提高固井质量;③采用微硅漂珠低密度水泥浆,降低液柱压力,防止井漏,使水泥浆一次性返至地面,保证固井质量;④固井水泥浆采用双凝或多凝设计,优化水泥浆体系配方,增加水泥石胶结强度,使其具有低失水、零析水、早强、沉降稳定好的特点,严格控制水泥浆的稠化时间和过渡时间,提高水泥浆的防气窜能力,并及时进行环空憋压,确保压稳浅层气。将上述技术措施在五宝浅1-1井实施,解决了五宝场构造沙溪庙组地层压力系数低、浅层气发育等主要固井难题。     

相国寺储气库注采井固井技术

相储7井是相国寺储气库区块上第一口先导注采试验井。固井有以下难点:①地层破裂压力低,易发生漏失;②产层压力系数低,易伤害;③储气库注采井要经受周期性高低压变化,注采管柱承受交变应力对层间封隔要求高;④井斜度大,套管不易居中,影响顶替效率。采取了以下措施:①采用正注反打工艺,防漏堵漏水泥浆、双凝双密度水泥浆、变排量施工等措施减少漏失、降低储层伤害;②优化水泥浆和水泥石性能,技术套管采用防漏增韧水泥浆体系,油层尾管采用双密度弹性水泥浆,确保固井质量长期稳定;③模拟套管在井下实况,优化扶正器安放、使用螺旋大倒角刚性扶正器,改变流场,提高顶替效率;④采用裸眼封隔器措施,延长注采井的使用寿命。通过采取以上措施,全井取得优异电测固井质量。     

河南油田特浅稠油井完井技术

河南油田井楼、古城稠油老区由于长期注水、注汽,地层大部分层位压力远高于原始压力,经常发生溢流、井涌,气串。采用低失水、高早强、短候凝水泥浆体系和低温水泥,保证了固井质量。而新庄油田地层松软、井漏问题比较突出,热应力对套管和水泥环的损坏很明显。采用低密度高强度水泥浆体系和预应力固井技术,不但解决了水泥低返问题,也缓解了热应力过大对套管和水泥环的损坏。     

川东三高气井固井水泥浆设计应注意的问题以及现场应用效果

川东高含硫气层具有高温、高压、压力窗口窄、高低压共存、气水同层、裂缝发育等特点,固井水泥浆设计难度大。固井期间经常又漏又喷,层内、层间窜通。水泥浆返高不够,导致固井后期出现窜槽、微间隙,形成长期窜流通道;同时高温、高压、高含硫使水泥石和套管受到腐蚀,影响水泥环的完整性及正常钻井和开发,给实施增产措施带来难以补救的困难。针对高温、高压、高含硫天然气井固井设计水泥浆时应注意的问题,对水泥性能、监控混灰、复核实验等进行了合理设计,包括平衡压力设计、材料选择、干混监控、组织协调等以及吸取XX井水泥浆设计的教训,为类似的固井作业水泥浆设计提供了有效的借鉴。图2表3参5