江汉油区固井质量分析与对策一、存在的固井质量问题(1)、拖25斜-1-7井油层段替空拖25斜-1-7井完钻井深3516米油顶3261.8米,油底3434. 4米,返深 2500米,阻位3470米,管外封隔器位置:3350-3360米注前置液10m3 (固井盐水),压力3-5MPa;注水泥60t,压力3-OMPa; 压塞In?;大泵替井浆39 m3 ,压力3~14MPa;水泥车碰压,压力由8MPa _b升至 15MPa;继续碰压至21. 5MPa,封隔器座封,稳压3min,放回水(0.2n?),压力 表指针回零、断流在换装水泥头的过程中,浮箍、浮鞋失效,井口回流重新 顶替时,胶塞失效,造成多替人工井底3501. 20m;水泥浆上返至1500 —2555m, 2555m以下井 段替空导致固井质量问题的原因:1、浮箍、浮鞋失效,导致回流2、胶塞失效, 导致第二次顶替时未碰压2)、张27斜-6井水泥浆缓凝张27斜-6井完钻井深2249m;完井讨论要求:油顶2181.4m,油底2189. 8m, 水泥返深1000m,阻位2215m,管外封隔器下深2162-2172m的井段实际0139. 7mm 套管下深2246. 34m;管外封隔器下深2167. 01-2169. 9m。
水泥浆配方与试验:配方:三峡G级水泥+盐水(水灰比46%) +G33SX5%+FRCXl. 8%+XP-l XL 2%;试验条件:试验温度74°,压力35MPa;试验结果: 稠化时间213min,失水量111ml,强度27. 2MPa2007年12月5日固井注冲洗液(驱油剂WG168) 4m";注隔离液(盐水) 4m3;注三峡G级水泥60t (附加47.6%),水泥浆密度最高1. 96g/cn?,最低80g/cm3,平均1. 93g/cm3;替泥浆26. 9m3;碰压15MPa,并加压至24MPa座封 封隔器;开井、关环空、候凝施工正常静态,都要使得地层流体始终被压稳,在水泥浆胶凝强度未达到足以抵抗高压流 体侵入之前,井眼内复合液柱压力当量密度的变化必须大于地层压力当量密度 0. 05-0. 10g/cm2,否则,就会失稳由此可见,最易发生油气水侵的是前置液 进入环空上返的过程和水泥浆胶凝失重阶段保证全过程压稳应完善改进的技术措施:A、固井前根据液面、槽面、井口情况确定合理的压井液密度并压井;B、根据地层压力确定合理的复合液柱压力,并采用多凝水泥浆体系对全过 程压力进行控制;C、真正实现水泥浆的“直角稠化”;D、足够的环空加压值,通常以2-3MPa为宜;E、邻井强制注水及时停注,对调整井而言这项措施是关键。
2、确保水泥返高达到要求(1)精确计算水泥用量水泥用量计算在充分掌握井径数据的基础上进行,同时要结合水泥浆试验的水灰比,和一定量的附加量,通常附加量在50%左右2)固井前堵漏、提承压、邻井停采固井时井漏是造成水泥低返、漏封油气层的直接原因对固井时是否会发生 井漏应有准确的判断,但仅仅参考钻进时的情形显然是不够的对裂缝性、高渗 透性等薄弱地层,根据完钻前的漏失情况,或尽管处于易漏失地层但未曾发生漏 失,也必须结合固井要求,考虑固井施工过程中易漏失井段承受的最大压力,在下 套管前进行大排量循环试漏或地层安全破试方法检验地层承压能力具体操作可按以下原则进行:A、在无技术套管的情况下,用大排量循环试漏,循环附加的压力不小于固 井过程中因密度差增加的最大压力B、在有技术套管,且下入深度较深的情况下,直接采取关封井器蹩压,进 行地层安全破试C、根据试漏情况,采用“单封”材料堵漏D、试漏、堵漏反复进行,直至地层承压能力满足固井要求3、确保声幅测井顺利、人工井底符合要求(1)优化井身剖面和井眼轨迹,搞好井眼状况的先期控制在钻井过程中搞好井眼状况的先期控制,应做好以下几点:A、优化井眼轨迹,控制全角变化率;B、优化钻井参数,优选钻具组合,减少定向次数。
2)慎用分级箍,水平井套管改型作为分级固井的必须工具,分级箍的作用不可替代但分级箍的使用受井斜 角、井眼轨迹、泥浆固含的影响很大井斜角大,关闭套不易钻除;全角变化率 过大,关闭塞运行不畅;泥浆固含高,部件难以到位、密封江汉地区水平井造斜率普遍较高,部分井段全角变化率较大使用长圆扣套 管时,“狗腿”处的套管接箍两端的套管端部(相距约20mm)势必会出现台肩, 从而影响后续作业3)压塞液、完井液专门配方为了保证完井电测顺利进行,都要提粘、“打封闭”或加玻璃微珠等,静切 力太高导致顶替效果差,达不到好的固井质量;若泥饼质量差,在固完井后期, 由于泥饼在经过一段时间后开始收缩,形成微间隙,不但影响第二胶结面质量, 也影响封固质量应重视完井前钻井液性能的调整,注重研究完井前钻井液性能对固井质量的 影响,以找出本地区最佳的固井方案4)电测仪器造型与操作应适应井况4、提高装备水平和人员素质四、几点建议1、试验新工艺、引进新技术江汉地区影响固井质量的主要因素是地层条件(地层压力紊乱、油水层层间 间距小且层间压差大)和井眼条件(井眼不规则、扩径严重等)为使固井工艺 技术更好的适应固井质量新标准,应做好新技术、新工艺引进和试验、推广应用。
1)、改进套管扶正器深井、高难度井由于井下复杂,在下套管时很难按 理论设计的要求加入套管扶正器,如果按设计进行,可能导致下套管遇阻甚至遇 卡,所以根本谈不上最佳的套管居中度为了施工安全,一般采取折中的办法, 既要保证一定的居中度,又要使套管顺利下入因此,必须从套管扶正器上做文A、大斜度井段旋流式刚性扶正器与双弓弹性扶正器交替使用旋流式刚性 扶正器能使流体在环空中形成一定的旋流场,排量越大,旋流强度越大,波动范 围可达5〜8m,有利于循环出不规则井眼内的钻井液,提高水泥浆的顶替效率B、扶正器用定位环固定在套管中间这样,可以减小扶正器与套管接箍在 环空叠加对顶替效率的影响2) 、采用泥饼刷泥饼刷可以清除井壁虚厚泥饼,极大地改善水泥与井壁 的胶结环境,从而提高水泥环第二界面胶结质量泥饼刷作为套管附件可以根据 实际井眼条件安装在套管串下部的任何位置,与套管扶正器配合使用安全可靠3) 、采用膨胀水泥水泥浆在水化硬化过程中体积会收缩,从而在水泥环界面上产生微裂隙,导 致地层封隔不良应用膨胀水泥能在水泥水化硬化的早期生成钙矶石晶体,改变 水泥石的微观结构,产生晶格膨胀使水泥石体积增大,从而有效地弥补了水泥石 的体积收缩,增加固井二界面胶结强度。
4) 、采用新型前置液新型冲洗前置液不仅因其含有活性组分的矿物材料而对界面产生激发作用, 还对界面死泥浆和疏松滤饼具有较强的稀释降粘能力,从而能够部分活化固井界 面,增强界面亲和性,提高界面胶结质量5) 、优选使用新型固井材料A、针对裂缝性易漏地层,可采用固井防漏堵漏材料,如触变材料、纤维材 料B、针对小井眼、侧钻井、分支井和多底井,可采用水泥增韧材料,如纤维、 胶乳C、针对高压气井、深井和调整井,可采用油井水泥晶体类膨胀材料2、合理设计套管串管串设计除考虑强度达到要求外,还应根据井斜、井况尤其是全角变化率的 大小进行扣型的设计,造斜段套管建议由长圆扣改为梯扣3、解决好邻井注采问题4、固井设计、施工和考核应有侧重、有取舍虽然,固井工艺技术的完善和改进可以大大提高固井质量,但诸多客观因素 的限制,完全实现全部封固井段固井质量的优质,只是一种理想状态同时,完 善和改进固井工艺技术必然会增加研发、推广、应用成本,毕竟企业成本控制也 是一个不能回避的现实问题因此,建议在高难度井、复杂井固井设计、施工和 考核时,应有侧重、有取舍、分主次1) 、对井漏的井,应根据漏层位置区别对待漏层位于目的层以上且两者 之间有足够的距离,应以目的层胶结封隔为主,漏层之上不作考核;漏层与目的 层间互或位于目的层以下,重点考核目的层层间封隔。
2) 、对漏喷同存的井,必须先堵漏再压井,重点考核防窜能力3) 、对油水层间互、众多的井,应将主要目的层与非目的层区别对待,以 满足主要目的层的封固质量为主,对非目的层、不可能用于开采的油气层可不考 核其封固质量4) 、对油水层层间间隔小的井,以目的层的压稳防窜为目的,但对层间间 隔〈0.75m的应不作考核5) 、最小有效封隔长度<4. 5m的邻层间以不进行水力压裂为宜,层间封隔 也应不以压裂效果为评价标准2007年12月7日,第一次测声幅(候凝42h),水泥返局1040m,人工井底 2217m中-上部盐层发育井段出现声幅值“盐层低,砂泥岩段高”的现象,即自 然伽玛曲线与声幅曲线显现同步起伏由上而下,随井深增加,声幅基.度m2SS§§・ •20mV-菁 W 反0mV一..声....披….福.....度.0mV135E卢_1Ar—值逐渐降低属典型的缓凝现象深度135声波幅1度0mV1350井Cl径8000—-—--«« ■ ■ •■ * ■, ■ ■,吾…u波m 菠“m幅:V宣V—2度9 ■ ■■,■, ■ 一 ■ ■■— ■ 度135135• —*-r 二•・ •— ■ r r , ,,,—.■ . ■ _—-■•—.- T ,■・>■• —L."〜 • •■, *— :・■、nry• , z ~L■L■, —-lr一■,—I^H.—■■F"*-*r— 一■JW _MB■1二妻•~L_7* z>'t "•*•w— d<▼ ■W W'■ 'J . T _ \・'JLJV ,!,■■ At V'lHAXtariB一...yWtHBE■• ►, ■■■■WJi• •,• vy ▼> ,'f'JF^'FIv “-■—!? TEDD— x>■ 3§1_—.Jrrr~►—F■Bi•L1 —a. ,■,■■1 ♦ 1Mm —.Bb—言 |,・ . ■・■ A /..・ 一 BL 1—M_j ' ^―^VM>.■—,■ _rJUC j *!■、、・ ■W-- ■■JF~*■:. ■—•^― • — •*x. -,•,e■ « —-—■. -J■ .■ _*«4K.2VT*■ --T- 7C/JoiliHB• / ■■ •- r — .•:♦—.、r^、'・■•・♦• .■ ,*^_ —Si,,才▼*" "i-l ,^FVM•K «5Mm■__A— _*j'.rb w^r 。
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