水平分支井技術(shù)套管固井技術(shù)研究及應(yīng)用

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1、維普資訊http://www.cqvip.com2008年第5期大眾科技NO．5，2008(總第1O5期)DAZHONGKEJI(CumulativelyNo．1O5)水平分支井技術(shù)套管固井技術(shù)研究及應(yīng)用王旭宏(中石化華北分公司工程處，河南鄭州450006)【摘要】DF2井是鄂爾多斯氣田施工的一口水平分支井。井身結(jié)構(gòu)在二開311．2rnm井眼條件下提交A靶點(diǎn)，244．5rnm套管下入到井深3109．09m固井，并且要求水泥漿上返到地面。為保證技術(shù)套管順利下入、保證固井質(zhì)量，為水平段鉆井工作創(chuàng)造良好的井下條件，經(jīng)對(duì)下

2、套管、固井工作進(jìn)行了認(rèn)真分析，全面準(zhǔn)備，使套管一次性安全順利下到了預(yù)定井深、固井質(zhì)量達(dá)到良好?！娟P(guān)鍵詞】水平分支井；技術(shù)套管近平衡固井；壓力控制；低孔低滲地層【中圖分類號(hào)】TE243【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1008—1151(2008)05—0075—02(一)基本情況要求最后一次通井時(shí)在水平及大斜度井段泥漿中加入固體潤(rùn)1DF2井二開采用3112mm鉆頭鉆進(jìn)，A點(diǎn)井深311lm，滑劑。最大井斜91_20度，下入244．5mm技術(shù)套管，是本工區(qū)目前(2)通井過程中要大排量洗井，要求排量不小于67L／S，最大井眼條

3、件下下入2445mm套管，施工難度相對(duì)較大。并進(jìn)行分段循環(huán)泥漿，水平段及大斜度井段每150m循環(huán)一周，2．地層壓力。鄂北氣田儲(chǔ)層屬于低壓沙巖氣藏。平均為使井內(nèi)無沉砂，循環(huán)鉆井液密度控制在123～1．24g／cm。保證0．O090MPa／m。在鄂北氣田固井計(jì)算時(shí)，地層空隙壓力梯度考煤層井段地層壓力穩(wěn)定；慮到現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性，應(yīng)取0．0112MPa／m為準(zhǔn)。(3)計(jì)算能使套管成功下入的井眼條件3通過壓裂數(shù)據(jù)的推算，儲(chǔ)層段破壓梯度在0155～①所下244．5mm套管曲率半徑的計(jì)算：0198MPa／lOm之間；因此，設(shè)計(jì)時(shí)

4、每口井破壓梯度應(yīng)以根據(jù)公式R=E}D}K1}K2／200}rp=179(m)016MPa／lOm計(jì)算。R：允許套管彎曲半徑4鄂北氣田氣藏溫度在81~92℃之間，平均86．5"C。通E：鋼材彈性模量206XlO6kPaD：套管外徑(cm)過多口井固井總結(jié)，將井內(nèi)循環(huán)溫度設(shè)定在65~70~C，以此rp：鋼材屈服極限758XlO3kPa為依據(jù)來測(cè)定與設(shè)計(jì)水泥漿體系性能。K1：抗彎安全系數(shù)1．8(二)存在的難點(diǎn)及分析K2：螺紋連接安全系數(shù)31．煤層跨塌問題。由于在井深2865~3067井段共存在5②井眼允許套管下入的曲率條

5、件：套煤層，煤層段長(zhǎng)最大達(dá)到4m，該井段井斜角從61度到91，2定向井井眼曲率半徑計(jì)算：R0=360．S／2．3，14*K度，為了煤層保持穩(wěn)定，鉆井液密度必須控制在1．24g／cm。K=360．S／2．3，14．R0=32以上，固井前不得降低密度。R0：井眼曲率半徑2．水泥漿流變性問題。DF2井水泥漿密度要求較高，對(duì)流S：100m變性提出一定要求，施工過程中很難達(dá)到紊流狀態(tài)，并且在K：井眼曲率度／100紊流狀態(tài)下容易造成井下漏失，難于保證固井質(zhì)量；根據(jù)套管的彎曲半徑179m，計(jì)算井眼的允許井眼曲率32DF2井A點(diǎn)前

6、施工目的：保證在不壓漏地層前提下使水泥度／100m。實(shí)際測(cè)井的井眼曲率17．5度／100m，能夠滿足下套漿全井段封固上返，能夠安全順利提交A點(diǎn)。為水平井段施管要求。工提供條件。2．壓漏及壓穩(wěn)計(jì)算3．氣層壓穩(wěn)、固井質(zhì)量問題。產(chǎn)層的上半?yún)^(qū)段普遍存在注水泥作業(yè)過程中壓力計(jì)算：氣侵竄現(xiàn)象，從鄂北氣田近幾年固井質(zhì)量分析，一次注水泥地層壓力(Pin)×1，05<環(huán)空液柱壓力(P)+動(dòng)摩阻壓作業(yè)中，固井中易發(fā)生井漏現(xiàn)象，DF2井需要保證煤層穩(wěn)定，力<地層破裂壓力(Pout)×0．95水泥漿密度必須達(dá)到一定要求，要求低密度水泥漿返

7、出井口，計(jì)算方法：固井質(zhì)量難于保證。P=地層破裂壓力(Pout)×A(A為液柱壓力系數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)(三)采取的措施計(jì)回歸，A取值范圍為0，83～0．86)=45，19×0．86=38．86Mpa1．通井技術(shù)措施P=O．O0981×(Lm×Pin+Lw×Pw+Lz×Pz+L1×Pl+Lc×Pc)(1)下套管前，根據(jù)電測(cè)井徑情況對(duì)小井眼段和遇阻段=38，3Mpa要反復(fù)認(rèn)真通井、劃眼和循環(huán)洗井，做到起下鉆順暢無阻卡，式中：Lr泥漿長(zhǎng)度(m)；為順利下套管創(chuàng)造良好的井眼條件，同時(shí)為降低下套管摩阻，【收稿日期】2008一O3—1

8、6【作者簡(jiǎn)介】王旭宏(1971一)，中石化華北分公司工程處工程師。．75．維普資訊http://www.cqvip.compITr__泥漿密度(g／cm)；使浮鞋在大斜度井段離開井壁，以減小前部套管摩阻，導(dǎo)引Lw——前置液長(zhǎng)度(m)；套管順利進(jìn)入大斜度井段；在斜度較大井段采用剛性旋流扶pw——前置液密度(g／cm。)；正器盡量使套管達(dá)到居中，從而保證固井質(zhì)量