提高固井质量防止发生气窜事故.PDF

4O 国外油 田工程第 25卷第 8期 (2009．8) 提高固井质量防止发生气窜事故 编译：郭金荣 (大庆油田采油工程研究院) 审校：李东传 (大庆油田采油工程研究院) 摘要 气窜和表层套管油气侵事故 已困 ◇环形空间中的净水压力值降至低于或等于含 扰石油行业 多年 。维修 费用、报废 井成本、 气区的地层孔隙压力 ； 环境破坏和产量损失仅仅是该类事故所产生 ◇环形空间允许气体进入 ； 危害的一部分。最近正在开展一项防止气窜 ◇气体通过如图 1所示的路径发生运移 。 和表层套管油气侵事故项 目。该项 目的最终 目标是使所有新钻井的这两类事故发生率为 零。开展该项 目的地区在 以往钻井施工 中极 易发生气侵和表层套管油气侵事故 。在制定 项 目计划时，开发出一套防止气窜和表层套 管油气侵事故的方案 ，并迅速、系统地执行 方案，进而防止事故的发生。通过评价分析 以往 的事故 ，采取 了几项预防措施 。为 了进 图 1 固 井水 泥环与 套管 、水 泥环 与 地层 交界 面 (左 侧 ) 一 步降低事故发生率，首先对研发方案进行 以及水泥环不连续 (右侧)形成的气体运移路径 试验 ，然后按步骤执行 。本文主要介绍 了气 根据固井情况气窜可分为三种类型：在水泥填 体运移的基本原理和防止气窜与表层套管油 充过程中发生的突发性气窜 、填充后发生的短时气 气侵事故方案的应用程序。 窜以及水泥凝固后发生的长时间气窜。 关键词 气窜 表层套管油气侵 固井 导致气窜发生的因素包括 ： 设计 固井质量 ◇流体静压欠平衡 ◇流体的散失 DOI：10．3969／j．issn．1002—641X．2009．08．013 ◇化学添加剂和大体积颗粒的体积缩小 1 前言 ◇胶结物的孔渗性 (孔隙度和渗透率) ◇泥浆窜槽情况 几十年来 ，加拿大阿尔伯塔省的 Lloydminster ◇存在 自由流体 地区针对重油开发的钻井施工一直开展得很多，钻 ◇存在脱水滤饼 井技术一直在逐步提高。然而，固有的观念认为应 ◇存在微环形孔隙 用最先进的钻井技术在该地区钻浅井，用 以往的边 ◇机械固井不合格 际经济学理论计算是不经济的。在这个地区，在钻 ◇较低 的水泥返高 井设计时就尽可能节约成本 ，并且省去了许多在其 ◇地层含有残余钻屑 他地区必须执行 的标准操作程序 。 如果含气层 的盖层被破坏 ，气窜 随时可能发 公共数据库显示在阿尔伯塔省有 18000多 口 生 。尤其是气体通过水泥环经由裂缝 、断层 、坐封 漏失井 。 后形成的微小环空或