【油田固井技术的探讨】 油田固井车

来源:PS教程 发布时间:2019-03-12 04:02:20 点击:

  [摘 要]随着石油勘探开发领域不断扩大,固井新技术的推广应用促使我国油田的固井质量逐渐提高。本文就我国油田固井技术进行初步探讨。   [关键词]油田 固井技术 现状 发展
  
  前言
  
  油田固井就是将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程,其目的是为了层间封隔和支撑及保护套管,固井质量的好坏直接关系到油井的寿命和资源的保护,因此必须充分考虑固井作业的各个环节,如:井眼准备、固井材料、固井工具及附件、固井工艺、固井装备和固井施工等。随着新的钻井技术的逐步发展,天然气、煤层气、地热井等资源的不断的受到重视,环保要求的不断提高、深层的能源和难开采储量的开发,给我国固井工程不断带来了新的挑战,对固井技术提出了新的课题,本文将探讨我国油田的固井技术现状及未来的发展趋势。
  
  1 我国油田的固井技术现状
  
  1.1 固井液技术
  固井液技术是在原有钻井液配方的基础上,添加不多的高炉淬厂渣或其它可水化材料,基本上不影响钻井液的其它性能。固井液技术采用UF钻井、MTC固井提高了钻井液和固井液的相溶性,有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液的不相溶问题,从而实现了第一、二界面的良好分隔和胶结强度,特别是提高第二界面的胶结质量,减少和阻止油气、水流体的层间窜通,而且由于激活剂的扩散和渗透,使泥饼形成了固化的致密泥浆,阻止循环漏失和水泥浆液柱回落。固井液与普通油井水泥浆相比,调节性能的外加剂价廉,而且具有低失水、强度发展快、沉降稳定性好、耐污染等特点,固井液技术淡化了顶替机理和顶替技术,解决了废弃钻井液排放造成的环境保护问题。 ]。2泡沫固井技术 泡沫有两种充气方法,一种方法是化学剂在水泥浆中起化学反应产生氮气,加入其它外加剂如稳泡剂等,形成一种均匀稳定的泡沫水泥。另一种方法为机械充气泡沫水泥。泡沫水泥浆由净浆、氮气、稳泡剂及水泥浆处理剂组成。现场施工时,由水泥车用含有各种外加剂的混合水配制净浆,通过氮气泵向净浆中注入氮气形成泡沫水泥浆,注氮量的大小可根据现场设计的水泥浆密度由计算机自动控制。泡沫水泥浆具有如下优点:低密度,最低密度可达到0,72g&m3;有利于提高泥浆顶替效率,这是由于泡沫水泥浆有较高的粘度,有利于驱替不易流动的泥浆;具有相对较高的抗压强度;由于具有可压缩性,因此可以补偿水泥浆胶凝失重,有利于防气窜;在高温高压条件下,相对常规水泥石具有更好的韧性;具有良好的高温稳定性,可以用于深井固井作业;具有相对较低的渗透率;相对较低的作业成本,较常规低密度水泥浆成本降低三分之一左右。
  1]防窜固井技术
  环空窜流是困扰固井作业多年的问题,窜流的成因分为三种。一是界面胶结不良造成的,主要原因是由于泥饼的存在。导致界面与地层胶结不良;二是水泥失重造成环空窜流:三是微裂缝一微环隙造成环空窜流,微环隙是由于水泥环不能很好与套管胶结造成的,而微裂缝则是在水泥环与地层之间或水泥环内产生的微小通道。通过设计合理的水泥混合物可防止三种类型的气窜发生。第一种通过磁铁矿可消除发生在套管和水泥之间的气窜;第二种是通过添加一种特殊的材料能在一定程度上消除井壁上滤饼对水泥胶结的不利影响,改善胶结质量,防止井眼与水泥之间的气窜;第三种是添加合适的弹性材料,其机理为:在水泥凝固期间会出现复杂的压力变化,其双正玄波压力响应在水泥微观结构上产生裂缝,添加的弹性材料对压力动态起逆反应,消I~JV,泥凝固期间的压力变化。
  14水平井固井技术
  进行水平井注水泥应注意以下几方面:减少和消除游离水及防止水泥浆固相沉降;优化水泥浆性能;环空最大程度地保持清洁;套管居中;上提下放旋转套管;使用性能优良与水泥浆、钻井液配伍的冲洗液、隔离液;正确的流变学设计,在地层破裂压力和孔隙压力范围内设计尽可能进行紊流顶替,在小井眼注水泥中大多数采用胶乳及AMPJ共聚体水泥体系。
  1,5欠平衡井的固井技术
  欠平衡钻井技术,以空气钻井为先锋,开始于本世纪50年代。在70年代,鉴于当时的勘探开发形势,人们的注意力集中在高压、高渗、高产油气田,对低压、低渗、低产油气田不太重视,因此该技术并未受到特别关注。我国欠平衡钻井起步较晚,新疆、中原、大庆、大港等油田结合自己的实际情况进行了欠平衡钻井试验,与此同时开展欠平衡井的完井技术。 2,我国油田固井技术发展趋势 2。1三次加密井固井技术 为了油田持续稳产,动用薄差油层及表外储层,开展三次加密钻井,由于地下情况复杂,对固井质量要求越来越高,通过钻井系统联合攻关,为今后油田全面进行三次加密调整奠定基础。三次加密钻井目的在于开采夹杂在主力油层之间的薄差油层及表外储层。油层多而薄,封固段长,在固井质量要求方面。既要防止被调整的薄油层之间互相窜通,又要防止被调整的薄油层与老油之间窜通,因此要求全封固段封固良好。低渗高压层严重影响固井质量,这种高压层的特点是,形成缓慢,泄压困难。有的是在长期注水开发状态下,经历了数月甚至数年才形成的。钻井前,在有限的停注放溢时间内,很难将地层压力释放到所期望的压力范围内;特别是当前。由于稳产方面考虑,开发方面尽可能地缩短钻关时间及关井距离,这就为钻井完井施工增加了更大的困难。另外,在低渗高压区,即使是注水井井口压力释放到规定值,但也只能注明其井点附近有限范围内的泄压情况,具体设计预钻井位地层压力究竟多高,只能通过钻井时才能具体获得。
  2,2深层高温高压长封井固井技术
  随着油田勘探发展的需求,对固井质量要求越来越高,通过使用新技术、新工艺。在水泥浆配方和完井技术方面求新求变,通过不断地技术攻关和现场试验,使深井固井技术水平和质量又上一个新台阶。针对深井地质特点和钻井工程中情况应用进行了套管强度设计、套管柱居中设计、注水泥流变设计,优选固井施工参数,制定了合理的施工方案和施工技术措施。一是深井套管浮鞋、浮箍,深井浮鞋、浮箍实现了深敞压候凝,解决了深井高温高压条件套管串附件密封问题;二是扶正器不断发展,原来刚性扶正器及弓形扶正器发展成为弹性限位扶正器,满足了深井套管扶正器需要。研制并应用套管弹性旋流扶正器和刚性旋流扶正器,以提高深井固井施工顶替效率,深井水泥外加剂是抗高温低失水水泥外加剂,对于井底温度高于120"C的深井,为达到水泥浆抗高温,控制失水,提高水泥石强度的目的;应用低密度水泥浆防漏,进一步发展防止油气层污染;由于深井封固段长、施工压力高、地层破裂压力不清,采用双密度水泥固井;深井固井配套应用抗高温防窜水泥浆,以DPF2为降失水剂抗高温低失水水泥浆基础上,开发研制丁苯胶乳孔窜及直角候凝性能,稠化时间可调,在高温条件下水泥石强度满足需要;中深探井及深井普遍应用DSH,I降失水剂。,
  参考文献:
  [1]赵志军。水平固井技术的国内外发展探究L0现代商贸工业2010,12,,
  [刁吴旭辉,义34区块区域固井技术研究In今日科苑2010,10,
  (作者单位:大庆钻探工程公司钻井生产技术es务一公司)

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