成长之路,在自己脚下(郭小阳)2013-7-18.ppt

长庆油田油气井套管防腐及提高固井质量的研究 汇 报 中国石油天然气集团公司长庆石油勘探局 西 南 石 油 学 院 中国石油天然气集团公司工程技术研究院 汇 报 内 容 ☆ 研究的目的和意义 ☆ 项目技术要点及解决的技术难题 ☆ 主要技术成果及水平 ☆ 经济效益和社会效益 ☆ 推动技术进步的作用 一、目的意义 实现可持续发展战略的能源保证 长庆油田陕甘宁盆地蕴藏着丰富的油气资源，但是，油气田属于低压、低渗透、低丰度的中低产油气藏，并且存在着多种腐蚀介质，如何有效地防止腐蚀，降低油气田开发成本，确保向首都北京正常供气，是油气田开发过程中急需解决的关键技术之一。 一、目的意义 原油和天然气有序地从井眼中流到地面，必须建立密封性能良 好的井眼通道。 建立该良好通道必须有良好的固井质量 和防止套管外壁腐蚀。 固井的基本程序是： ◆ 钻出井眼后，下入套管； ◆ 从套管内注入水泥浆， 返向环形空间； ◆ 等候水泥浆凝结； ◆ 固井质量评价。 一、目的意义 当时油田遇到的最严重问题是： ——固井质量差、地层水严重腐蚀套管外壁，油气井正常生产寿命低，油气不能有序可控地流向地面。 油田1993年统计1169口生产井，其中209口井的套管被腐蚀性地层水损坏，套管损坏井的平均生产寿命为10.1年，多数损坏井只有5年左右，最短的仅1年零4个月。而开采油气藏要求生产井的寿命不低于30年。 一、目的意义 ——固井质量不好带来的另一问题是： 油气在井下地层之间窜流，造成部分油气资源散失，导致流到地面的油气产量减少。 一、目的意义 套管腐蚀损坏和固井质量不好的主要原因有两方面： (1)由于需要封固的地层裸眼井段长(1000m-3500m以上)，漏失层多，地层间的压力系统多变，地层的油气水动力活跃，正常密度水泥浆不能返至封固洛河地层的预定高度，套管裸露于含有多种腐蚀性离子的洛河地层水中，而受到直接侵蚀。 一、目的意义 (2)水泥浆不能完全将环形空间中的钻井泥浆驱替干净，使部分泥浆滞留而与水泥浆掺混，形成混浆，影响水泥石封固地层的质量。 一、目的意义 防止套管腐蚀，提高油气井生产寿命的办法： 方案一：建立直流电网，用阴极保护或牺牲阳极的金属防腐技术。 但由于油田幅源辽阔，需花巨资建立电网，且维护管理困难，但不能解决固井质量问题。 一、目的意义 方案二：采用国外的多层套管井身结构方案，逐个封闭水层和漏失层，每次封固的裸眼井段缩短到能保证水泥环封固质量的长度，如小于800m。 这种方案因多下套管层数，投资会大幅度增加。一般多下一层套管固井，约需增加钻井与固井工程费用100?300万元。 一、目的意义 方案三：拟采用下Cr13钢级套管固井，增强套管抗地层水腐蚀的能力。 这种方案，因Cr13钢级套管需全依靠进口，价格高，投资大。Cr13钢级套管价格为一般套管的5倍以上，但不能解决固井质量问题。 一、目的意义 上述三种方案，都需要投入巨资，对属于中低产量油气藏的长庆油田，无论是从当时还是从长远考虑，都是不能承受的。因此，必须寻求新的低成本开发方案。 油田通过周密的调查研究，与研究单位合作，提出了以下技术方案—— 一、目的意义 新方案：采用抗腐蚀低密度水泥浆封固洛河地层，并提高封固质量的技术方案，即将套管防腐转变成水泥石耐腐蚀和提高固井质量的问题。 二、技术要点及解决的技术难题 本项目研究解决的主要技术难题有： (1)必须摸清套管外壁腐蚀的原因和水文地质特征与固井质量的关系； (2)抗地层水腐蚀、防漏失的低密度水泥浆体系及防油气水窜的水泥浆体系研究； 二、技术要点及解决的技术难题 (3)提高多漏失地层的承压能力及提高固井质量的钻井液体系研究； (4)适合多漏失层长裸眼及油气水活跃地层的固井工艺技术研究。 二、技术要点及解决的技术难题 上述难题集中在一个区块的不同井中，单井地层特性和井眼状况又有所不同。 这就增加了解决该地区固井质量和套管耐腐蚀的难度，且国内外又没有可供借鉴的成熟技术，因此必须按照系统工程，通过多学科联合攻关予以解决。 三、主要技术成果及水平 主要技术成果： 针对上述难题，项目组织研究和生产单位近百名科研人员，从系统工程出发，进行多学科联合攻关。历时4年的研究、试验和推广应用，有效地解决了长庆油田防止套