高压气井固井工艺技术

高温高压气井完井工艺介绍高温高压气井完井工艺介绍高温高压气井是指井身内部的温度和压力较高的气井，在完井过程中需要特殊注意。

本文将介绍高温高压气井完井工艺，包括工艺流程、材料选择、垂直井段完井和水平井段完井等内容。

一、工艺流程高温高压气井完井流程包括以下步骤：1、钻井和固井前期准备工作：井深确认、井眼直径确定、井眼清洗、井内管柱设计和材质选择、井口装备及固井液、球皮相关物料选择。

2、井下水平井段完井：包括套管下入加积清洗泥浆，水平近段放线聚合物物料、远段啮合工艺流程。

3、井下垂直井段完井：包括套管下入、喷砂、完成水泥浆固井、压裂等工序。

4、固井质量控制及完井流体性能监控：测试工具的应用，完井过程现场液体检测。

5、井筒待完井区域的加固：包括井壁处理和油管环保附着水平井段放线。

6、井口安全事项的安装：防喷器、管线及翻译装备的防爆和避风措施。

二、材料选择在高温高压气井完井过程中，材料的选择很重要。

以下是一些材料选择建议：1、钻井、完井管材料：要求正确选择材料，按设计完井压力要求设计，耐高温、耐腐蚀、耐磨损，避免选择劣质管材。

2、固井液：要求选择高温材料和加高压消泡剂剂量，同时要确保固井水泥浆使用合格、无松散泥层等。

3、完井液：高压液体选用密度大、黏度小的高压石油液体，也可以选择氮气气体。

4、水平井段放线材料：具有良好的抗拉力和耐高温性能的材料，例如高强度聚酰胺。

5、其他材料：防喷器、管线及其它翻译装备需要选择高温、高压耐受性好的材料。

三、垂直井段完井1、套管固定：要选择耐高温、耐腐蚀、强度高的材料。

在套管下入的时候需要注意尺寸，以保证套管能够顺利下入，避免套管因太大或太小而造成完井失败。

2、压裂：压裂技术能够有效提高井壁固定性，防止井壁塌陷。

要注意选择合适的压裂液和压裂参数，可以使用经过模拟和模拟试验的缝隙固结压裂液，同时要确保压裂参数在固井参数内，以确保压裂效果。

四、水平井段完井1、井内完井压力控制可使用压缩空气或压缩氮气来取代液体物料。

山前高压气井固井局部一、固井现状与技术难点塔里木油田如今已发现了克拉2、迪那两大气田和其它区块上的气田，固井作业在山前高压气井固井作业中遇到了很大挑战。

气井固井防气窜是一个世界性难题，尽管做了许多工作，也只能说根本上弄清了气窜的机理，但世界上各油田在防气窜问题上都还没有找到行之有效的解决方法。

同时气井固井在面临防气窜的根底上同样面临复杂的地层和现场施工的实际难度，所以说高压气井固井，特别是山前高压气井固井可以说极富挑战性的工作。

塔里木油田在高压气层固井方面做了细致充分的工作，在一定程度上起到了成功。

但如何从根本上解决防气窜问题，获得优越的固井质量，还得做大量的工作。

对于山前高压气井固井主要面临如下困难：1、如何保证良好的水泥浆体系与隔离液体系由于山前地层复杂，气层压力高，泥浆密度大，钻井液氯根含量高(5-19万ppm)，要求水泥浆使用高密度抗盐水泥浆体系。

对水泥浆体系与性能要求高，施工配浆难度大。

同时 9-7/8或9-5/8套管封固段存在膏盐层和膏泥岩，对水泥浆污染严重，要求隔离液体系与水泥浆体系与之具有良好的相容性；钻井液密度高，井眼清洗难度大，其隔离液的设计难度大。

2、如何防止高压气层环空气窜高压气井固井主要应解决水泥浆在固井施工和凝固过程中的窜槽问题。

要在固井中有效防止气窜，除高要求地设计好油层套管固井水泥浆的各项性能外，还必须使用有效的水泥浆防气窜添加剂。

对于详细使用哪种类型的防窜外加剂，必须通过对水泥浆体系的失重与防窜评价分析专门实验进展比照，其技术研究难度较大。

目前塔里木还没有成熟的防气窜才能评价方法。

3、如何进步小间隙环空顶替效率山前高压气井井身构造复杂，消费套管环空间隙小。

如：8-1/2〞井眼与7〞套管本体局部间歇19.05mm，接箍局部间歇10.7mm。

由于环空间隙小，考虑套管的顺利下人，不能参加足够的扶正器，保证套管居中的难度增大；进步注水泥顶替效率的难度增大；钻井液密度高，对井眼清洗难度大，进步顶替效率难度大。

固井工艺技术常规固井工艺内管法固井工艺尾管固井工艺尾管回接固井工艺分级固井工艺选择式注水泥固井工艺筛管(裸眼）顶部注水泥固井工艺封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺预应力固井工艺挤水泥补救工艺技术漏失井固井技术高压井固井技术大斜度井固井技术深井及超深井固井技术长封固段井固井技术小间隙井固井技术糖葫芦井眼固井技术气井固井技术（一）常规固井工艺常规固井工艺是指在井身质量较好，且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下，将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶塞（隔离塞）与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内,从管串底部进入环空，到达设计位置,以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。

套管串结构：引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串.施工流程：注前置液→注水泥浆→压碰压塞（上胶塞）→替钻井液→碰压→候凝。

保证施工安全和固井质量的基本条件：（1）井眼畅通。

（2）井底干净。

（3）井径规则，井径扩大率小于15％。

（4）固井前井下不漏失。

（5）钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于10m/h.（6）套管居中，居中度不小于75%。

（7)套管与井壁环形间隙大于20mm。

（8)钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应保证低粘度、低切力、低密度,具有良好的流动性能。

（9）水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。

（10)水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于0。

2. （11）下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管汇等，性能满足施工要求。

（二）内管法固井工艺内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋)，与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。

采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。

用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出,从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染.该工艺一般用于大直径套管固井。

2009年5月第一条 固井是钻井工程的关键环节之一，固井质量对于延长油气井寿命和发挥油气井产能具有重要作用。

为提高固井管理和技术水平，保障作业安全和质量，更好地为勘探开发服务，依据有关规定制定本规范。

第二条 固井工程应从设计、准备、施工和检验环节严格把关，采用适应地质和油气藏特点及钻井工艺的先进适用固井技术，实现安全、优质、经济、可靠的目的。

第三条 固井作业应严格按照固井设计执行。

第二章 固井设计第一节 设计依据和内容第四条 应以钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料和测井资料为基础，依据有关技术规定、规范、标准进行固井设计并在施工前按审批程序完成设计审批。

第五条 进行固井设计时应从井身质量、井眼稳定、井底清洁、钻井液和水泥浆性能、固井施工等方面考虑影响施工安全和固井质量的因素。

第六条 固井设计中至少应包含以下内容：（1）构造名称、井位、井别、井型、井号等信息。

（2）实钻地质和工程、录井、测井资料等基础数据。

（3）管柱强度校核和管串结构设计、水泥浆化验数据、固井施工参数等关键施工数据的计算和分析结果。

（4）固井施工方案和施工过程的质量控制、安全保障措施。

（5）应对固井风险的技术预案和HSE预案。

第七条 用于固井设计的重要基础数据应从多种信息渠道获得验证，尽量避免以单一方式获得数据。

第二节 压力和温度第八条 应根据钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料、测井资料评估或验证地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力。

第九条 确定井底温度应以实测为主。

根据具体情况也可选用以下方法：第三节 管柱和工具、附件第十条 套管柱强度设计应采用等安全系数法并进行双轴应力校核，高压油气井、深井超深井、特殊工艺井还应进行三轴应力校核。

第十一条 高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素。

热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响。

定向井、大位移井和水平井的管柱强度设计应考虑弯曲应力。

第十二条 对管柱载荷安全系数的一般要求为：抗外挤安全系数不小于1.125，抗内压安全系数不小于1.10，管体抗拉伸安全系数不小于1.25。