裸眼长封固段固井技术分析与实践

2022-09-11

大港油田是在1992年钻的第一口水平井, 在2007年就已经钻的100多口各种复杂结构的井, 并且在这些的复杂的结构的井上开展了很多的油气保护的研究工作和固井技术的研发工作, 形成了具有大纲特色的一套固井工艺技术。

一、大港油田的固井的技术难点

1. 地层压力系数不断降低, 容易产生漏失问题

大港油田由于长期的连续开采, 地层液体没有充足的补充, 造成地层严重的亏空, 据统计近几年馆上段地层压力伴随时间的变化呈下降的趋势, 地层压力系数不断的降低容易出现漏失的问题。

2. 封固井段过长, 循环摩阻与静压差很大

大港油田通常使用二开结构进行常规固井, 因为一开的地层为平原地区, 深度大约400米, 同时在开采的时候甲方对表层管套的下入深度进行了严格的控制, 所以这种井的封固段一般的长度都是在1000米以上, 过长的固井封固段会导致静压差和循环压耗都比较高。

3. 顶替效率低, 固井的质量无法保障

固井需要的注踢量很大, 一级固井顶替量大约为100立方米, 二级需要的水泥浆量为70立方米左右, 受到低压易漏的影响。注替排量上都比较低, 所以固井需要的作业时间就会比较长。长裸眼的井段的井壁稳定性较差, 会伴随掉块、垮塌、的现象出现, 井的深度很大, 注替的排量又低, 是的固井不仅在效率和质量上都无法保障。

4. 出现压漏地层问题, 造成油层污染

钻井液静液柱压力比常规密度的水泥浆静液柱密度要小很多, 所以很容易出现压漏地层问题。这样会限制施工的排量, 施工可能会在井漏的情况下进行, 造成水泥浆返高不够, 井漏无法封固设计的井段, 还会对油层造成一定的污染。

5. 产层有发达的孔隙度, 呈现出弱水过敏性, 水泥浆失水后入侵到地层产生较大的伤害

大港油田馆上段油层的孔隙度呈弱水敏性, 结合储层隐藏的伤害因素分析, 导致储层出现损害的主要原因是水伤害, 当粘土矿物遇到水之后会出现膨胀

二、固井技术的实施方案

1、在电测到下管套之前, 需要认真的通井

对钻井液和井眼进行净化工作, 保障其性能良好。在下管套之前使用原钻具通井, 在下人的过程中采用分段大排量循环, 返速的确定要以最大的返速度为准, 在循环的过程中要适当的活动管道, 让井眼更加规则, 到底之后还要循环两周以上, 对固埪设备的使用进行控制, 让沉砂分离消除出来。起钻之前要对钻井液的性能进行调整, 在压稳不漏的前提下, 钻井液在钻井之前的密度要小于钻进之后的, 还要合理的控制汽油上窜的速度, 为了降低摩擦阻力, 可以适当的打入塑料球, 报障尾管能够顺利下人。

2. 井内流体的结构设计要合理

合理的设计井内的流体结构, 当尾浆出现失重情况时在确保上部液柱压稳气层的基础上, 让地层压力和管内外的液柱压差接近平衡, 也就是在整个注替和候凝过程中保障地层压力和环空的液柱压力平衡。钻到固井井深之后, 以平衡压稳住下部油气显示层的钻井液密度, 大排量循环两周, 然后得出不出现漏失的环空最大返速, 确定对应的基础数据之后, 使用流变学的方法再结合油气显示的情况对漏失进行预测, 对水泥浆的密度合理确定。

3. 调整水泥浆返高和改善水泥浆配方

首先为了将环空液注的压力降低, 在钻井工程设计上将水泥浆进入上层套管200米更改为进入上层套管不低于50米, 使用这样的设计方法能够有效的降低静液柱压力和环空液柱长度, 避免压漏地层。其次就是采用坂土低密度水泥浆对非目的层进行封固, 对坂土低密度水泥浆的密度非常明确, 掌握坂土占水泥干灰的比例, 同时进行了关于坂土低密度水泥浆性能方面的科学试验以及现场泥浆和坂土低密度水泥浆的配伍性试验, 通过一系列的实验研究才能得出科学的, 坂土低密度水泥浆的配方, 使得坂土低密度水泥浆的一些性能都可以符合现场固井的需要。在降低低环空静液柱压力上坂土低密度水泥浆也发挥着重要的作用, 加强的施工的安全性。

4. 结合具体地形情况采用的复合纤维增韧水泥浆体系

在水泥浆体中纤维起到的作用就是防止断裂、增强韧性、加强抗渗透性和防腐蚀性。使用纤维增韧剂能够对油井的水泥石韧性有良好的改善效果, 并且基体本身的物理性能和纤维材料与基体和纤维的粘接有着直接的关系。其具有良好的延展性和较低的弹性模量对泥石基体向纤维的荷载传递是非常有利的, 减小水泥石内部缺陷的应力集中程度, 加强了水泥石抵抗冲击的性能, 也加强了纤维表层的粗糙程度, 促进了水泥石基体和纤维的粘接程度, 当受到持续的荷载时纤维不容易被拔出, 加强了水泥石的抗折性。

结束语

对于漏失井在固井之前必须有相关井队负责承压堵漏的施工措施, 并采取循序渐进的方式进行承压堵漏这项措施。在调整井和易漏失的固井方面需要重视区块压力系数的变化情况, 这样尽量减少环空静液柱压力同时还能降低封固井段的封固要求。此外一些复杂地层的固井技术要比普通井的固井技术更加的复杂, 在固井的工具、固井的工艺以及油井水泥浆体现上都有非常高的要求。

摘要：本文将主要根据大港油田在固井施工中出现的裸眼长封固段、地层薄弱以及循环压耗高等一些问题进行分析, 主要探讨了一下几方面的工作, 通过各个渠道收集分析大港油田的地质材料, 掌握其地质特点, 并从储层物理特性和地层特点等方面分析对固井质量造成影响的因素, 最后结合分析结果, 在固井和钻井的角度上考虑使用综合性措施, 根据不同地区的不同特点, 大港油田采用坂土低密度水泥浆体系在在封固层段的上部, 部分区域采用复合纤维增韧水泥浆体系进行固井。这些措施都能够有效的处理固井中的问题提升固井的质量。

关键词：裸眼长封固段,固井技术,分析时间