吐哈油田水平井固井技术研究与应用.pdfVIP

吐哈油田水平井固井 技术研究与应用 周芝琴1林敬I哿赵彦彬2王恩合1 (1．中石油吐哈指挥部钻采院2．中石油吐哈油公司开发处) 摘要提高水平井固井质量以适应油田进一步勘探开发的要求是钻井工程研究的一项重 要课题。吐哈水平井完井方式多是筛管完井，固井完井的少，固井质量不理想。本文首先分析 了水平井固井的技术难点，进而从水泥浆的体系、套管的安全下入、附件的优选、现场施工技 术等方面进行研究并提出了保证水平井固井质量的技术措施，现场实践取得显著效果，形成了 系统、成熟的水平井固井技术。这对吐哈油田永平井固井质量的提高具有重要的指导作用。 关键词水平井 固井水泥浆体系 套管扶正器施工技术 引 言 吐哈油田自1996年起．相继在红南、吐玉克、神泉、温米等区域实施了水平井钻井技 术，并取得了良好的效果。特别是近两年来，吐哈油田水平井的开发又进入了一个新的发展 阶段，对固井技术的要求也越来越高。 吐哈水平井完井方式多是筛管完井，固井完井较少，固井质量不理想。固井作为水平井 钻井的一个关键技术，关系到水平井的进一步推广，为了提高水平井固井质量，满足后期开 采的要求，因此要开展水平井固井技术研究与试验。通过项目的研究攻关，解决制约水平井 固井中存在的问题，形成一套吐哈水平井固井配套技术，使水平井固井质量得到保障，提高 水平井钻井的整体技术水平和应用范围；对提高油田整体开发效果具有重要的意义。 1 水平井固井的难点及解决方法 1．1水平井固井难点 (1)套管的安全下入问题 大斜度井段和水平井段套管对井壁的侧压力很大，从而大大增加了下套管摩擦阻力，使 套管很难顺利下至预定位置，尤其是较浅的水平井更为突出。 (2)替净问题 沿着环空下部．由于岩屑和重晶石的沉淀堆积或固相颗粒浓度提高导致黏度增加，水泥 浆很难驱替干净。大斜度(井斜丈于300)段和水平井段的问题更加突出。 (3)水泥浆问题 水泥浆的沉降稳定性和水泥浆自由水易在井眼高边-坝,Fj形成水带而影响层间封隔导致 58 窜槽。 (4)泥浆混油问题 油田水平井为了保障井壁稳定和减小井壁对钻具、管柱的摩阻，均在泥浆中混人了 8％一12％的原油。井壁泥饼和管壁油质的存在严重影响了替净效果和水泥浆胶结强度。 (5)套管居中问题 套管在自重作用下易靠近井壁下侧，而套管偏心影响着岩屑携带及注水泥替净效果。室 内实验及现场经验表明，只有居中度大于67％。注水泥质量才有保证。 (6)套管附件要求高 套管附件如果采用直井的浮力装置．注水泥后实现自动关闭困难，容易造成套管内留水 泥塞和憋压候凝，影响两个界面的胶结质量。 1．2解决方法 ①强化井眼准备，确保套管的顺利下入和固井质量； ②优化冲洗隔离液的性能和坩量，防止井塌和保护油气层，强化井壁岩屑的清洗； ③优选水泥浆配方，加强滤失量、自由水和沉降稳定性的控制，防止高边水带窜槽； ④优选套管附件，保证套管居中，提高顶替效率。 2水泥浆体系的优选 2．1水平井固井水泥浆性能指标 ①API失水低于50mL； ②良好的流动性能； ③游离液为零或接近于零；(方法配浆后，将水泥浆置于井下循环温度条件下，测试的 量筒倾斜实际井斜或450，这样，可以防止斜井或水平段出现“水带窜槽”) ④水泥浆体稳定，颗粒不沉降； ⑤水泥环上、中、下密度差小于0．05异／c矗。 2．2优选水泥浆体系 根据水平井井眼轨迹的特殊性，其水泥浆设计重点考虑3个方面的性能指标：自由水含 量、水泥浆的沉降稳定性和失水量。通过室内的优选采用微硅膨胀水泥浆体系，水泥浆配方 为：天上G级水泥+降失水剂+分散剂+膨胀剂+微硅+消泡剂。 (1)微硅的物性 微硅是铁台金生产中得到的副产品．其化学成分见表l。 表1微硅化学成分 蛳也 A12仉 CaO MgO 聃03 K20 N,uO