HS-1井尾管正反注水泥固井施工分析

API油井注水泥施工

全井固井套管串及注水泥工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 第1頁(yè)共3頁(yè) 全井固井套管串及注水泥工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)依據(jù) 1、井身結(jié)構(gòu)； 2、套管管材； 3、各井段固井套管串外載考慮； 4、各井段使用鉆頭及進(jìn)尺； 5、采用何種套管串設(shè)計(jì)方法； 6、采用何種注水泥方法。 二、設(shè)計(jì)要求 把全井固井分為表層套管固井、技術(shù)套管固井、油層套管固井進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1、按抗擠、抗拉、抗內(nèi)壓設(shè)計(jì)套管串； 2、按固井注水泥要求計(jì)算相關(guān)量，安排注水泥施工工藝； 3、設(shè)計(jì)結(jié)果列表。 附1：××井××套管串設(shè)計(jì)結(jié)果列表（供參考） 段 號(hào) 井段 (m) 段長(zhǎng) (m) 鋼級(jí)壁厚 （mm） 扣型段重 （kn） 累重 （kn） 安全系數(shù) stscsi 全井固井套管串及注水泥工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 第2頁(yè)共3頁(yè) 附2：××井各層套管固井注水泥設(shè)計(jì)結(jié)果列表（供參考） 套管程序 固井前鉆井液 密度

由于塔河油田開(kāi)發(fā)需要,要求對(duì)三疊系水平井的水平井段進(jìn)行封固。水平井下套管摩阻大,大斜度井段易形成巖屑床,加之要求φ177.8mm套管下至a點(diǎn)附近和井眼軌跡復(fù)雜,將尾管下到位的難度大;水平井段蹩壓坐掛、碰壓困難。大斜度井段井徑不規(guī)則,套管在水平井段和大斜度井段的居中度低,頂替效率差;水泥漿在水平井段,自由水極易聚集在井壁上側(cè)形成連續(xù)的水槽或水帶或低邊水泥顆粒的沉降竄槽,不能有效封固;鉆井液中混油的比例高,影響水泥漿的膠結(jié)質(zhì)量。通過(guò)tk122h井的復(fù)合尾管封固水平井段的固井施工術(shù)難點(diǎn)分析,從井眼準(zhǔn)備、管串結(jié)構(gòu)、固井液設(shè)計(jì)等方面提出該井復(fù)合尾管固井技術(shù)措施?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐取得了較好效果,為復(fù)合尾管水平井段封固提供有益的參考。

塔中油田奧陶系油氣儲(chǔ)量豐富。為加快勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)度、縮短鉆井周期、降低生產(chǎn)成本,根據(jù)地層穩(wěn)定性,簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu),由開(kāi)發(fā)初期的四開(kāi)結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化為三開(kāi)井身結(jié)構(gòu);由兩層技套雙級(jí)固井,改為單層技套正、反注水泥固井工藝。解決了超深井單級(jí)固井一次注水泥返至地面,封固段長(zhǎng),注水泥量大,施工液柱壓力高,地層易漏,油氣層易受污染;長(zhǎng)封固段固井,上下溫差大,漿體結(jié)構(gòu)與性能調(diào)節(jié)困難等一系列問(wèn)題。通過(guò)簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)、改變固井施工工藝、優(yōu)化水泥漿體系,實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率的油氣開(kāi)發(fā)要求。固井質(zhì)量有了顯著提高,滿足了油氣開(kāi)發(fā)作業(yè)要求。該工藝在塔中油田完成固井作業(yè)10井次,固井合格率100%。

固井-水泥漿化學(xué)概要 1固井 1.1定義 固井就是在井眼內(nèi)下入套管柱，在套管柱與井壁環(huán)形空間注入水泥漿進(jìn)行封固。 1.2目的 （1）封隔疏松、易塌、易漏等地層； （2）封隔油、氣、水層，防止互相竄通，形成油氣通道； （3）安裝井口，控制油氣流，以利于鉆進(jìn)。 1.3流程 （1）下套管 套管類型有： 1）表層套管 封隔地表淺水層及淺部疏松和復(fù)雜地層；安裝井口、懸掛和支撐后續(xù)各層套管。 2）生產(chǎn)套管（油層套管） 用以保護(hù)生產(chǎn)層，提供油氣生產(chǎn)通道。 3）中間套管（技術(shù)套管） 用來(lái)封隔不同地層壓力層系或易漏、易塌、易卡等井下復(fù)雜地層。 （2）注水泥 下套管后，把水泥漿泵入套管內(nèi)，再用鉆井液把水泥漿頂替到管外環(huán)形空間設(shè)計(jì)位置的 作業(yè)稱之為注水泥。 （3）井口安裝和套管試壓 下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口。套管試壓是檢查固井質(zhì)量的重要組 成部分。安裝好套管頭和接好防噴器

本文以林熱34井為例分析了林甸地區(qū)地?zé)峋昃┕さ碾y點(diǎn)、完井施工過(guò)程,分析了鈣侵的原因及今后采取的措施,并形成配套技術(shù)措施。為今后在林甸的地?zé)衢_(kāi)發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

內(nèi)管法免鉆塞固井技術(shù)存在注水泥排量受限制,達(dá)不到紊流所需的頂替排量,固井質(zhì)量不理想等問(wèn)題;無(wú)內(nèi)管不鉆塞半程注水泥技術(shù)雖然解決了原鉆塞的工序問(wèn)題,但由于它采用縮徑臺(tái)階,給采油作業(yè)帶來(lái)了麻煩,尤其是影響了大直徑工具的使用。為此,研制了一種免鉆塞分級(jí)注水泥完井管柱。它在注水泥管柱中采用帶定位機(jī)構(gòu)的堵塞器來(lái)代替原完井管柱中的盲板,省去了鉆塞工序。免鉆塞分級(jí)注水泥完井管柱已在勝利油田、車(chē)排子油田應(yīng)用30余口水平井,平均完井周期比原來(lái)縮短1d,施工成功率100%。大通徑完井給后續(xù)作業(yè)施工帶來(lái)了極大的便利,減少了不必要的作業(yè)次數(shù),降低了成本。

通過(guò)對(duì)井口水泥帽固井差的原因分析,提出并實(shí)現(xiàn)了塞流頂替,很好地解決了大井眼的偏流問(wèn)題。該技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)便,風(fēng)險(xiǎn)小,投入小,質(zhì)量穩(wěn)定,封固質(zhì)量顯著提高。塞流頂替不僅解決了大井眼的偏流問(wèn)題,在井口水泥帽固井上也顯示出了良好的效果,為表層套管和技術(shù)套管等大井眼的固井提供了一種可借鑒的方法。

小井眼注水泥設(shè)計(jì)和施工的難題

鉆井液對(duì)水泥漿的污染及水泥漿與泥餅不相容性是影響頂替效率及固井質(zhì)量提高的主要原因,為此,開(kāi)發(fā)研制了水泥+礦渣體系。文中以草42斜217井和草47斜219井為例介紹了該技術(shù)在勝利油田樂(lè)安區(qū)塊的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況。室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明:水泥+礦渣體系與鉆井液相容性好,鉆井液頂替效率高,二界面膠結(jié)質(zhì)量好;失水性能易于控制,api失水量根據(jù)需要可調(diào);體系早期強(qiáng)度高,滿足射孔開(kāi)采要求;體系流動(dòng)性能好,流性指數(shù)和稠度系數(shù)滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求;水泥石膠結(jié)強(qiáng)度較原漿水泥石明顯提高。該體系目前已經(jīng)在該地區(qū)應(yīng)用6口井。

井下封堵技術(shù)之注水泥塞工藝 摘要：注水泥塞工藝是將一定量的水泥漿替到套管內(nèi)或井眼的某一部位，使 其形成滿足注采需要的新的人工井底或滿足工藝過(guò)程的臨時(shí)封閉某井段的工藝 技術(shù)。在修井工作中為了進(jìn)行回采油層、找漏堵漏、找串封串及上部套管試壓工 作，用注入水泥漿在井內(nèi)某一段位置上形成堅(jiān)固的水泥塞，這是修井中常見(jiàn)的工 作之一。注灰塞的方法有灰筒倒置法、泵注置換法和擠注法三種。 關(guān)鍵詞：井下封堵泥塞注水 一、引言 注水泥塞工藝是將一定量的水泥漿替到套管內(nèi)或井眼的某一部位，使其形成 滿足注采需要的新的人工井底或滿足工藝過(guò)程的臨時(shí)封閉某井段的工藝技術(shù)。其 原理是：當(dāng)干水泥與適量的水混合成水泥漿后，水泥顆粒與水立即發(fā)生水化反應(yīng)， 使水泥漿中產(chǎn)生以水硅酸鈣為主要成分的膠體，隨著水化作用的不斷進(jìn)行，膠體 不斷增多，并逐漸聚集變稠。同時(shí)在膠體中產(chǎn)生形成水泥石的新化合物，逐漸在 非晶質(zhì)膠體

吉林油田開(kāi)發(fā)到中后期,油井出水現(xiàn)象日趨復(fù)雜,以往的注水泥堵水技術(shù)均不能滿足現(xiàn)狀的要求。鑒于此,研制出油井封堵注水泥一次不留管柱堵水工具,并形成了水泥堵水新工藝。該工具的核心為封堵注水泥裝置,由打壓坐封總成、膠塞座丟手總成、注水泥器本體總成和單流定壓器總成等4部分組成,具有打壓坐封、注水泥、投膠塞和丟手等一次性功能。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)6口井的施工,無(wú)一口井發(fā)生卡井事故,施工有效率100%,成功率100%。

采用篩管頂部注水泥完井的水平井占到勝利油田水平井總量的60%以上。該技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于鉆塞過(guò)程中易造成套管磨損,鉆塞后內(nèi)壁留有毛刺,影響后期作業(yè)效果。為解決鉆塞對(duì)完井管串的傷害,設(shè)計(jì)出集管外封隔器、分級(jí)箍、盲板功能于一身的免鉆塞完井工具,開(kāi)展了室內(nèi)性能試驗(yàn)和施工工藝試驗(yàn)。在篩管頂部注水泥作業(yè)結(jié)束后采用下打撈矛打撈內(nèi)套的方式有效避免了鉆塞帶來(lái)的不利影響,減少了完井作業(yè)時(shí)間及成本。該技術(shù)在勝利油田累計(jì)施工40余口井,保障了后期酸洗及填砂作業(yè)效果,推動(dòng)了水平井篩管完井技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

玉門(mén)青西油田屬于裂隙性油藏,由于井深、封固段長(zhǎng)、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(wèn)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(wèn)題,但對(duì)油層污染較大,后引進(jìn)低密度水泥漿體系,固井質(zhì)量?jī)?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。

lg地區(qū)x井是一口開(kāi)發(fā)井,屬于大斜度定向深井,最大井斜為64.78°,完鉆井深為6990m。該井127.0mm尾管固井具有井底溫度高、封固井段長(zhǎng)、井斜大、間隙小、油氣活躍、易漏失等難點(diǎn),對(duì)固井水泥漿性能要求高,固井質(zhì)量難以保證。針對(duì)上述固井難點(diǎn),采用耐高溫防氣竄膠乳并結(jié)合新型聚合物緩凝劑,研發(fā)了一套適合高溫長(zhǎng)封固井段固井的膠乳防氣竄水泥漿體系。實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果表明,該水泥漿流動(dòng)性好、漿體穩(wěn)定、濾失小、稠化時(shí)間易調(diào)、過(guò)渡時(shí)間短、頂部水泥強(qiáng)度發(fā)展快,綜合性能良好。該套膠乳水泥漿體系結(jié)合相應(yīng)的固井工藝措施,有效地解決了lg地區(qū)x井127.0mm尾管固井過(guò)程中易出現(xiàn)的層間互竄、壓漏地層、頂替效率差、頂部水泥漿超緩凝等固井難題。

氣竄嚴(yán)重是吉林油田淺層氣井固井存在的一大技術(shù)難題,為此開(kāi)發(fā)了淺層氣井固井防竄水泥漿,該水泥漿具有流動(dòng)性好、失水量低、稠化時(shí)間合適、過(guò)渡時(shí)間短和早期強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。開(kāi)發(fā)的固井水泥漿,領(lǐng)漿中加入1.4%降失水劑jls和3%晶體膨脹劑kw-2,水泥漿失水量為16ml,稠化時(shí)間為130min,漿體spn值為1.07,24h水泥石的抗壓強(qiáng)度和線膨脹率分別為20.5mpa和0.011%;尾漿中加入1.4%jls、3%kw-2和2%速凝早強(qiáng)劑zqj,水泥漿失水量為14ml,稠化時(shí)間為108min,漿體spn值為0.90,24h水泥石的抗壓強(qiáng)度和線膨脹率分別為23.7mpa和0.003%?，F(xiàn)場(chǎng)34口氣井的應(yīng)用實(shí)踐證明,該防氣竄水泥漿適合淺層氣井的固井開(kāi)發(fā),固井合格率為100%,優(yōu)質(zhì)率為88.2%。

針對(duì)長(zhǎng)替空段,文章預(yù)選了三種補(bǔ)注、補(bǔ)擠水泥方案。由于環(huán)空出現(xiàn)"橋堵",分別采用封隔器、光鉆桿等管串結(jié)構(gòu)以注、擠水泥的方式逐段封堵。實(shí)踐表明,對(duì)長(zhǎng)替空井段擠水泥需避開(kāi)"橋堵"點(diǎn);封堵高壓層應(yīng)選擇密閉擠水泥、蹩壓候凝方式;地層吸水能力差,則需采用橋塞擠水泥工藝。

水平井篩管頂部注水泥完井工藝施工簡(jiǎn)單,完井成本低,該工藝技術(shù)在水平井完井作業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位,逐漸取代了其它完井工藝技術(shù)。但是該工藝在完井施工結(jié)束后,套管內(nèi)部還留有分級(jí)箍?jī)?nèi)筒和盲板,以上材料均需要鉆除,這將延長(zhǎng)水平井鉆塞時(shí)間。因此開(kāi)展水平井鉆塞對(duì)策分析方面的研究,對(duì)于節(jié)約成本、加快新井投產(chǎn)等方面都十分重要。

不需注水泥的油層套管固井

小井眼注水泥設(shè)計(jì)和施工的難題

小井眼井由于井徑小,環(huán)空間隙小,在進(jìn)行固井時(shí)存在許多難點(diǎn).在所有難點(diǎn)中,最為突出的就是對(duì)水泥漿標(biāo)準(zhǔn)的要求.本文重點(diǎn)研究了小井眼固井的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù),以及對(duì)水泥漿性能體系的要求,并構(gòu)建小井眼固井水泥漿體系,從而使其各項(xiàng)性能均滿足小井眼固井對(duì)水泥漿性能的要求.

水平井免鉆注水泥裝置是將常規(guī)分級(jí)注水泥完井中的分級(jí)箍、套管外封隔器、盲板等工具進(jìn)行組合一體化設(shè)計(jì)的完井裝置。施工時(shí)采用常規(guī)固井工藝，固井后下入鉆桿打撈出完井裝置中的循環(huán)塞體，實(shí)現(xiàn)免鉆完井。封隔器總成具有定壓開(kāi)啟、定壓關(guān)閉、自動(dòng)保壓等功能，具備常規(guī)篩管頂部注水泥施工中水泥承托的全部功能；打撈式分級(jí)注水泥器總成包括打撈總成、循環(huán)滑套總成、解封總成等幾大部分組成。循環(huán)總成能夠?qū)崿F(xiàn)在一定壓力條件下循環(huán)滑套的打開(kāi)和關(guān)閉，打撈總成可以實(shí)現(xiàn)在完成固井施工后由專用撈矛撈出。