新疆油田復(fù)雜井特殊井固井專(zhuān)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)課件

1、新疆油田復(fù)雜井、特殊井固井技術(shù) 新疆石油管理局鉆井公司新疆石油管理局鉆井工藝研究院 主要內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)匯報(bào)內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)前言固井工程是關(guān)系到油井穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的綜合性系統(tǒng)工程。隨著克拉瑪依油田的不斷勘探開(kāi)發(fā)，鉆遇的復(fù)雜井、特殊井越來(lái)越多，其中南緣山前構(gòu)造帶霍爾果斯背斜及陸梁、八區(qū)低壓易漏長(zhǎng)封固段尤為突出。近幾年來(lái)，新疆油田公司不論是對(duì)老區(qū)塊的調(diào)整井還是對(duì)新區(qū)塊的勘探開(kāi)發(fā)井的固井質(zhì)量都提出了較高的要求。原有的固

2、井技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。經(jīng)過(guò)幾年的研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，各種滿(mǎn)足復(fù)雜井、特殊井的固井新技術(shù)在新疆油田成功使用。主要內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)新疆油田固井簡(jiǎn)介固井技術(shù)水平新疆固井經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的固井技術(shù)研究和現(xiàn)場(chǎng)固井技術(shù)服務(wù)的知識(shí)積累，榮獲各種科技成果獎(jiǎng)60余項(xiàng)，其中泡沫水泥固井技術(shù)、雙級(jí)注水泥、尾管固井技術(shù)分別榮獲國(guó)家和總公司科技進(jìn)步重大成果獎(jiǎng)，能夠承擔(dān)大斜度定向井、叢式井、水平井、稠油熱采井、調(diào)整井、高溫高壓深井和超深井、高壓氣井、低壓井等各種井型的現(xiàn)場(chǎng)固井技術(shù)服務(wù)。近幾年來(lái)，新疆油田公司在勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域不斷取得

3、重大突破，對(duì)探井和各開(kāi)發(fā)區(qū)塊的固井質(zhì)量要求很高，固井技術(shù)服務(wù)以科學(xué)求實(shí)的工作作風(fēng)，加大固井技術(shù)研究的力度，解決了像安4井、霍10井、呼圖壁氣田、陸梁油田、八區(qū)下烏爾禾組調(diào)整井的固井技術(shù)難題，為新疆油田固井技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 新疆油田固井簡(jiǎn)介類(lèi)型油田區(qū)塊名稱(chēng)井?dāng)?shù)（口）井深（米）備注稀油新區(qū)石南21井區(qū)502560低密度百31井區(qū)461700陸九井區(qū)252680稀油老區(qū)八區(qū)902900低密度、MTC百21井區(qū)82400稠油新區(qū)百重7井區(qū)125600低溫早強(qiáng)常規(guī)密度四2區(qū)30650九區(qū)35500其他區(qū)塊309合計(jì)718新疆油田2006年開(kāi)發(fā)井統(tǒng)計(jì)新疆油田固井簡(jiǎn)介主要固井工藝超高密度固井工藝

4、恒密度低密度固井工藝新型MTC固井工藝水平井、定向井、叢式井固井工藝多級(jí)注水泥固井工藝尾管固井工藝稠油熱采井及調(diào)整井固井工藝新疆油田固井簡(jiǎn)介超高密度固井工藝為了解決準(zhǔn)噶爾盆地南緣霍爾果斯構(gòu)造高壓井固井難題，設(shè)計(jì)了密度高達(dá)2.60g/cm3的超高密度水泥漿體系及隔離液、研制了新型的循環(huán)噴射批量混合器、使用二次加重工藝、現(xiàn)場(chǎng)控制總液量等技術(shù)，成功地在霍10井、霍001井、霍002井、安5井、安001、高泉1井等進(jìn)行固井施工，固井聲幅解釋合格。新疆油田固井簡(jiǎn)介超高密度固井工藝井號(hào)井深（m）泥漿密度（g/cm3)水泥漿密度（g/cm3)水泥漿量(m3)作業(yè)類(lèi)型霍10井24002.152.2035.0中

5、完34842.532.6037.0完井霍001井31142.552.6032.0中完42002.482.4833.3完井霍002井33382.482.5536.0中完43602.322.3833.2完井安00135002.362.4580.66完井高泉1井52852.172.2945完井安5井31002.502.5535.0中完新疆油田固井簡(jiǎn)介恒密度低密度固井工藝新疆油田陸梁及八區(qū)等多為低壓易漏區(qū)塊，使用微珠低密度水泥漿體系固井達(dá)到了很好的效果，共施工1000余口井。但微珠低密度水泥漿體系存在著在受壓狀態(tài)下密度增加、微珠貨源緊張、微珠價(jià)格高等缺點(diǎn)。通過(guò)優(yōu)選研制了恒密度（不可壓縮）低密度水泥漿體

6、系，該水泥漿體系最低密度可達(dá)1.20g/cm3。綜合性能良好，在八區(qū)共施工40余口井，聲幅解釋全部合格。新疆油田固井簡(jiǎn)介新型MTC固井工藝研制的適合于新疆油田的新型MTC體系密度在1.2-2.6g/cm3之間可調(diào)，綜合性能良好。該體系特點(diǎn)：1、具有良好的長(zhǎng)期密封性能，耐鹽水、耐co2腐蝕，可使固井質(zhì)量在長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)滿(mǎn)足后續(xù)生產(chǎn)的需要。2、高溫下強(qiáng)度不衰退。3、具有較高的早期強(qiáng)度。4、適合于多種泥漿體系。該技術(shù)在八區(qū)現(xiàn)場(chǎng)施工40余口井，聲幅解釋全部合格。主要內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)高壓井固井技術(shù) 作為新疆油田六

7、個(gè)主攻區(qū)之一的準(zhǔn)噶爾盆地腹部、西北緣斜坡帶、南緣山前構(gòu)造帶的地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，主要表現(xiàn)在： 異常壓力地層，高、低孔隙壓力和低破碎壓力并存 高壓油氣夾層和鹽水侵； 塑性、強(qiáng)水敏性泥巖和軟泥巖普遍存在； 受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用，地層破碎嚴(yán)重，地應(yīng)力不均衡； 高陡構(gòu)造、高地應(yīng)力；高壓井固井技術(shù)主要技術(shù)難點(diǎn): 各項(xiàng)性能滿(mǎn)足要求的超高密度水泥漿與前置液的室內(nèi)實(shí)現(xiàn)。 符合要求的超高密度水泥漿與前置液的現(xiàn)場(chǎng)混配與注入。 固井過(guò)程中的防漏、防涌。 在各種苛刻條件下的注水泥頂替效率的盡量提高。 高壓井固井技術(shù)技術(shù)關(guān)鍵： 超高密度水泥漿的沉降穩(wěn)定性、強(qiáng)度、流變性以及這三者之間的協(xié)調(diào)；超高密度前置液的沉降穩(wěn)定性、流變性及

8、這二者之間的協(xié)調(diào)。 超高密度水泥漿與前置液的現(xiàn)場(chǎng)混配裝置及混配工藝。 循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)壓耗的準(zhǔn)確計(jì)算。 地層漏失壓力及井涌壓力的確定。 合理的套管下放速度的確定。 平衡壓力固井流變學(xué)設(shè)計(jì)。高壓井固井技術(shù)超高密度水泥漿-體系設(shè)計(jì)要求 密度可調(diào) 水泥漿穩(wěn)定 稠化時(shí)間可調(diào) 水泥石具有較高的強(qiáng)度 水泥漿具有一定的防氣竄能力高壓井固井技術(shù)超高密度水泥漿-技術(shù)途徑合理選擇加重料及其粒度分布 高密度水泥漿設(shè)計(jì)中加重料的選擇至關(guān)重要。要從加重效果、雜質(zhì)含量對(duì)流動(dòng)性的影響程度、化學(xué)雜質(zhì)對(duì)外加劑的敏感性反應(yīng)、細(xì)度可控范圍與穩(wěn)定性要求、貨源及成本等方面綜合考慮。 同時(shí)，加重料密度高可使在加量較少的情況下就獲得要求密度的

9、水泥漿，有利于水泥漿流動(dòng)性的調(diào)節(jié)，也有利于提高水泥石的早期強(qiáng)度。而合理的加重劑的粒度分布、粘度效應(yīng)小是保證高密度水泥漿良好綜合性能的前提。高壓井固井技術(shù)超高密度水泥漿-技術(shù)途徑控制水泥漿的沉降穩(wěn)定性 由于水泥漿中加入了加重料，加重料的密度和水泥的密度相差比較大，漿體容易沉降，不穩(wěn)定。超高密度水泥漿在保持必要的流動(dòng)性的前提下，盡量控制水泥漿的沉降穩(wěn)定性，常規(guī)水泥漿穩(wěn)定性允許相差0.03 g/cm3，我們?cè)谑覂?nèi)做了大量的實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)、優(yōu)選水泥漿配方，得到高密度水泥漿穩(wěn)定性為密度差控制在0.02g/cm3以?xún)?nèi)。高壓井固井技術(shù)高壓井固井技術(shù)超高密度水泥漿-水泥漿性能高壓井固井技術(shù)施工工藝技術(shù)-混配設(shè)備在

10、傳統(tǒng)的高密度水泥漿的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，存在水泥漿混配困難，密度不均勻的問(wèn)題，對(duì)于超高密度的水泥漿，該問(wèn)題將更加突出，為了解決超高密度水泥漿的現(xiàn)場(chǎng)混配問(wèn)題，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)研制了新型的噴射式配漿罐。高壓井固井技術(shù)施工工藝技術(shù)-混配設(shè)備高壓井固井技術(shù)施工工藝技術(shù)-混配設(shè)備高壓井固井技術(shù)施工工藝技術(shù)-其他措施 研制了最高密度可達(dá)2.60g/cm3，漿體穩(wěn)定，流動(dòng)性能好的超高密度隔離液。 控制套管下放速度，防止井內(nèi)過(guò)高的壓力激動(dòng)。 根據(jù)井況和已有的設(shè)備、工具及技術(shù)水平，盡量采取各種提高頂替效率的技術(shù)措施。 采用固井設(shè)計(jì)計(jì)算軟件，進(jìn)行注水泥平衡壓力及流變學(xué)設(shè)計(jì)，包括漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水泥漿和隔離液的性能設(shè)計(jì)、注水泥排量計(jì)

11、劃設(shè)計(jì)、井內(nèi)壓力平衡設(shè)計(jì)等。高壓井固井技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)固井實(shí)例高壓井固井技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)固井實(shí)例主要內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)八區(qū) 下烏爾禾組油藏經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)，地層壓力波動(dòng)大； 八道灣組地層孔隙度大、連通性好，易發(fā)生漏失和出水； 目的層烏爾禾組裂縫發(fā)育，承壓能力較低； 地層承壓能力很低，地層壓力系數(shù)約1.15g/cm3； 油田全面注水開(kāi)發(fā)，采出液含水率已大于50%； 井距小于300m，地層水及注入水影響水泥漿餓凝結(jié)過(guò)程； 封固段長(zhǎng)達(dá)600m低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)百口泉地層承壓能力低：容易壓漏封固段

12、長(zhǎng)：1200m，上下溫度差較大，替凈困難井淺、地溫低：早期強(qiáng)度發(fā)展要求高井眼質(zhì)量差：81/2鉆頭，max=16 ，min=6 環(huán)空尺寸、容積大：返速低，不利于提高頂替效率窄安全壓力窗口低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)固井面臨的難點(diǎn)封固段長(zhǎng)增加，水泥漿密度將進(jìn)一步降低，水泥漿體系設(shè)計(jì)的難度更大。 防止油氣水竄的難度增加。上部井段水泥漿凝固溫度更低，強(qiáng)度發(fā)展更慢。 平衡注水泥設(shè)計(jì)的難度加大。增加紊流程度提高頂替效率的措施受限。 低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)低密度水泥漿-設(shè)計(jì)原則 可靠的穩(wěn)定性。漿體不發(fā)生分層離析，形成水泥石的縱向密 度分布要基本一致，且析水小、體積收縮小。 漿體的密度滿(mǎn)足要求。用水量應(yīng)嚴(yán)格控制

13、在所選擇減輕劑的最大允許用水量范圍內(nèi)。 滿(mǎn)足工程上對(duì)水泥漿各項(xiàng)性能的要求。設(shè)計(jì)中不能盲目追求流變性能和濾失量的控制，而損害水泥漿的早強(qiáng)特性和穩(wěn)定性 在部分性能不能滿(mǎn)足工程要求時(shí)，可加適當(dāng)?shù)耐饧觿浹a(bǔ)改善。低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù) 新疆石油管理局鉆井工藝研究院低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù) 與膨潤(rùn)土、水玻璃、微硅低密度水泥漿相比，漂珠低密度水泥具有水灰比小、穩(wěn)定性好、體系密實(shí)、水泥石強(qiáng)度高、滲透率低的優(yōu)點(diǎn)。為此，在陸梁及八區(qū)等低壓易漏區(qū)塊，使用該體系固井獲得了較好的應(yīng)用效果，共施工1000余口井。 但漂珠低密度水泥存在高壓下密度增加，難以滿(mǎn)足深井、窄安全密度窗口低壓易漏地層固井的需要，且微珠貨源緊張、

14、微珠價(jià)格高等缺點(diǎn)，為此，又 研制了最低密度可達(dá)1.30g/cm3的恒密度低密度水泥漿體系。恒密度低密度固井工藝低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)不同低密度水泥漿體系受壓力影響密度變化情況低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)恒密度低密度水泥漿基本配方及性能低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)水泥漿密度穩(wěn)定：水泥漿密度受壓力影響小。水泥漿密度可調(diào)：最低可達(dá)到1.30g/cm3。懸浮穩(wěn)定性好：水泥漿無(wú)自由水，凝固成水泥石后其密度分布均勻，體積基本無(wú)收縮。水泥石強(qiáng)度高： 24hr強(qiáng)度14Pa（1.50g/cm3，53，常壓）。體系失水量?。篈PI失水可控制在100mL以?xún)?nèi)。稠化時(shí)間可調(diào)：稠化時(shí)間可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且有非常好的線(xiàn)

15、性規(guī)律。 恒密度（不可壓縮）低密度水泥漿體系特點(diǎn)：主要內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)新型MTC固井技術(shù) 與水泥漿固井技術(shù)相比，MTC固井技術(shù)具備良好的技術(shù)（緩解頂替效率不高對(duì)固井質(zhì)量的嚴(yán)重影響）、經(jīng)濟(jì)（利用泥漿中的降失水材料控制體系的穩(wěn)定性而降低水泥漿的成本）、環(huán)保（利用部分泥漿做配漿液，減少?gòu)U棄泥漿對(duì)環(huán)境的污染）優(yōu)勢(shì)。但是，常規(guī)MTC存在耐HCO3-水腐蝕能力不足，中高溫、高溫下強(qiáng)度發(fā)展不好，90左右固化體在半月內(nèi)自行脆裂的問(wèn)題，從而嚴(yán)重限制了其在油氣井固井方面的應(yīng)用。 新型MTC固井技術(shù)適于新疆油田多種泥漿體系

16、可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要配制密度為1.22.6g/cm3的MTC良好的體系穩(wěn)定性及低溫早強(qiáng)特性固化體的滲透率不隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加固化體的強(qiáng)度不隨時(shí)間的延長(zhǎng)而衰退良好的耐淡水、鹽水、CO2、NaHCO3腐蝕能力新型MTC特點(diǎn)新型MTC固井技術(shù)長(zhǎng)期密封性能體系強(qiáng)度在50下隨時(shí)間的變化16個(gè)月8MPa壓差不滲透新型MTC固井技術(shù)13%Na2CO3、飽和CO2溶液；室溫26%Na2CO3溶液；室溫36%Na2CO3溶液；50長(zhǎng)期密封性能新型MTC固井技術(shù)長(zhǎng)期密封性能界面膠結(jié)強(qiáng)度在50下隨時(shí)間的變化新型MTC固井技術(shù)體系在90C高溫下的強(qiáng)度1.20g/cm3MTC主要內(nèi)容一、前言二、新疆油田固井簡(jiǎn)介三、高壓井固井技術(shù)四、低壓易漏長(zhǎng)封固段固井技術(shù)五、新型MTC固井技術(shù)六、結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)隨著石油工業(yè)的發(fā)展，固井面臨的條件越來(lái)越復(fù)雜，深井、超深井、特殊結(jié)構(gòu)井、特殊工藝井越來(lái)越多，同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)鉆井技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)的放開(kāi)，國(guó)外大型的固井技術(shù)服務(wù)公司已經(jīng)進(jìn)入并逐漸滲透到各大油田，其先進(jìn)的技術(shù)、產(chǎn)品、組織、管理、協(xié)調(diào)，對(duì)國(guó)內(nèi)固井技術(shù)服務(wù)公司的生存和發(fā)展形成了較大的壓力。如何在該嚴(yán)峻形式下使國(guó)內(nèi)的固井技術(shù)、固井技術(shù)服務(wù)得以繼續(xù)發(fā)展，是國(guó)內(nèi)所有固井技術(shù)人員都必須面臨和深思的問(wèn)題。結(jié)束