超深井復(fù)雜地層固井技術(shù)研究與應(yīng)用.doc

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1、超深井復(fù)雜地層固井技術(shù)研究與應(yīng)用　　摘要:在石油可采、易采儲(chǔ)量不斷減少的情況下,油田勘探開發(fā)已向海洋、復(fù)雜地層、深井、超深井方面發(fā)展。由于各種油藏分布情況不同,目的地層地質(zhì)條件復(fù)雜,給固井工程帶來(lái)了許多難題和挑戰(zhàn)。本文針對(duì)超深井復(fù)雜地層的固井技術(shù)難點(diǎn),從水泥漿體系、固井工藝等三個(gè)方面開發(fā)完善深井水泥漿體系技術(shù)、提高井下工具附件可靠性,并在現(xiàn)場(chǎng)中得到了良好應(yīng)用?！　￡P(guān)鍵詞:復(fù)雜地層;固井技術(shù);固井工具;應(yīng)用　　在深井、超深井完井固井中,由于受到超高溫、超高壓、鹽膏層、復(fù)雜地層等諸多因素的影響,固井質(zhì)量一直不盡人意,影響

2、了新區(qū)或深層油氣的發(fā)現(xiàn)和油藏的評(píng)價(jià)。開發(fā)超深層、超高壓、高含硫、低滲致密等復(fù)雜油氣藏,目前還沒(méi)有成熟配套的技術(shù),有些甚至屬于世界級(jí)難題。而井越深,井下越復(fù)雜,固井完井的難度也越大?！　?、深井復(fù)雜地層固井難點(diǎn)　　1.1地層情況復(fù)雜　　超深井固井地層情況復(fù)雜,多套壓力體系地層并存,存在固井防漏和防噴的難題。同一個(gè)井眼存在上涌下漏、地層易破碎、易垮塌等問(wèn)題。部分地區(qū)高含硫化氫,存在固井防腐問(wèn)題?！　?.2井底溫度高　　井底溫度高對(duì)水泥漿抗高溫穩(wěn)定性能提出更高的要求。水泥漿的流變性能與頂替排量等發(fā)生稍微的變化,就會(huì)導(dǎo)致環(huán)空

3、窄間隙內(nèi)鉆井液的頂替效率發(fā)生很大的變化,難以實(shí)現(xiàn)紊流頂替,水泥環(huán)薄弱,抗沖擊力差?！　?.3多壓力層、窄間隙固井　　由于井身結(jié)構(gòu)的限制,有許多井采用“非常規(guī)”的井身結(jié)構(gòu)。這將帶來(lái)以下幾個(gè)問(wèn)題:a.非常規(guī)尺寸,工具配套難度大;b.下套管風(fēng)險(xiǎn)加大,容易引起粘卡和漏失,套管不易居中;c.水泥石強(qiáng)度降低,保證不了封隔效果。　　1.4間隙小難題　　井眼環(huán)空間隙小,泥漿比重高,循環(huán)摩阻大,造成施工泵壓高,固井或替漿過(guò)程中,因泵壓過(guò)高而無(wú)法正常施工?！　?.5長(zhǎng)封固段固井,注水泥量大　　長(zhǎng)封固段固井,水泥量大。易發(fā)生泥漿連續(xù)竄槽、

4、砂堵蹩泵、易壓漏地層等問(wèn)題?！　?、技術(shù)措施　　針對(duì)深井復(fù)雜地層在固井過(guò)程中這些存在的這些問(wèn)題,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐及試驗(yàn)研究,提出了如下的解決措施。　　(1)固井前井眼準(zhǔn)備充分,除采取原鉆具組合通井外,還要模擬套管剛度進(jìn)行通井,有效避免了套管的下入過(guò)程遇阻或下不到位。從統(tǒng)計(jì)資料看,近期完鉆的深井未出現(xiàn)套管下不到設(shè)計(jì)井深的情況?！　?2)對(duì)于長(zhǎng)裸眼段固井,如果地層承壓能力不能滿足單級(jí)注水泥,可采用多級(jí)注水泥方式,在條件允許的情況下可采用雙膠塞注水泥的方式。在滿足地層承壓能力條件下,應(yīng)用雙膠塞固井質(zhì)量,并且在目前這種固井工藝在

5、深井中普遍應(yīng)用?！　?3)大尺寸套管固井多采用內(nèi)插管固井方式,一方面減少了混漿段,同時(shí)還有利于提高頂替效率,有效控制水泥塞的高度。3　　(4)針對(duì)同一井段多套壓力體系,除對(duì)固井工藝進(jìn)行優(yōu)化外,還要保障水泥漿性能。通常要求低失水、低收縮、高的早強(qiáng)度,同時(shí)要進(jìn)行抗壓、抗折以及膠結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn),調(diào)節(jié)外加劑加量,優(yōu)化水泥漿配方?！　?5)針對(duì)井身質(zhì)量差,采用前置液紊流頂替技術(shù),盡量提高頂替效率,在井況、設(shè)備能力允許的條件下盡量提高注替排量,或者采用旋轉(zhuǎn)固井,較完全清出井內(nèi)鉆井液,達(dá)到替凈,提高固井質(zhì)量。　　3、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用　　3.1

6、勝科1井　　勝科1井是中石化的一口重點(diǎn)科學(xué)探井,完鉆井深7026m。三開鉆進(jìn)過(guò)程是最復(fù)雜、最困難的階段。鉆遇了大段的鹽膏層以及紫紅色軟泥巖層,地層十分復(fù)雜;鉆進(jìn)過(guò)程中有太多的蹩鉆、蹩泵,起下鉆阻卡;鉆井液密度高達(dá)2.26g/cm3;而且井徑不規(guī)則,出現(xiàn)大肚子、糖葫蘆井眼,對(duì)固井質(zhì)量造成極大的威脅。為防止套管擠毀和保證固井質(zhì)量,采用抗高溫抗鹽抗污染高密度(2.30g/cm3)水泥漿體系和配套的工藝技術(shù)措施?！　?、前導(dǎo)水泥漿:2720～3900m采用1.94g/cm3抗溫抗鹽防污染水泥漿體系?！　∨浞?勝G水泥593g

7、+硅粉207g+SWH-12.4g+SWJ-1L32g+SWJZ-16g+NaCL57.6g+H2O302g　　性能:密度1.94g/cm3;失水16ml/90℃*6.9MPa*30min;稠化時(shí)間274min/130℃*58MPa　　2、正常水泥漿:3900～4250m采用密度2.30g/cm3的加重高密度抗鹽抗高溫體系?！　∨浞?勝G484g+鐵礦粉440g+硅粉176g+SWH-18.0g+SWJ-3L30g+SWJZ-11.6g+NaCL48.6g+H2O270g　　性能:密度2.30g/cm3;失水50ml

8、/95℃*6.9MPa*30min;稠化時(shí)間234min/140℃*70MPa;強(qiáng)度19.3MPa/140℃*21MPa*24h　　3.4豐深3應(yīng)用情況　　豐深3井是一口局級(jí)重點(diǎn)探井,主探濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷北部陡坡帶豐深3砂體較高部位含油氣情況。鉆進(jìn)中途測(cè)試油氣顯示較好,固井質(zhì)量的好壞直接影響油氣層的評(píng)價(jià)。由于同地區(qū)井深4000m以上井,固井質(zhì)量