二次固井技术的开发与应用1
- 格式:ppt
- 大小:11.99 MB
- 文档页数:37
2021年1月第37卷第1期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryJan.2021Vol.37No.1临兴区块第一口二开水平井设计和现场应用贾佳,夏忠跃,冯雷,范志坤,解健程中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司(天津300457)摘要随着山西临兴区块致密气勘探的深入,由勘探阶段逐渐转入开发阶段。
初始临兴区块水平井的井身结构为三开井身结构,裸眼完井,存在钻井周期长、费用高的难点。
为了缩短钻井周期,减少钻井费用,提高开发效益,尝试开展二开水平井试验。
临兴1H井为临兴第一口二开井身结构水平井,采用套管固井的完井方式。
水平井轨迹采用二段式造斜;根据地层特性,对钻头类型进行了优选;对钻具组合、钻井液、固井也分别进行了针对性的优化设计。
现场应用表明,提速降本效果明显。
同时对应用过程中出现的摩阻高问题进行了分析,提出了针对性的改善措施。
关键词临兴区块;井身结构;提速;降本;摩阻Design and Field Construction of the First Two-size-section Horizontal Wellin Linxing BlockJia Jia,Xia Zhongyue,Feng Lei,Fan Zhikun,Xie JianchengEngineering Technology Company,CNOOC Energy Technology&Services Limited(Tianjin300457,China)Abstract The tight gas in Linxing block,Shanxi Province has gradually shifted to the development stage from the exploration stage.At first,the horizontal wells in Linxing block are of three-section structure and open hole completion,which leads to long drilling cycle and high cost.In order to shorten the drilling cycle,reduce the drilling cost and improve the development benefit,the two-section hori⁃zontal well was tried.Linxing1H horizontal well is the first two-section horizontal well,and its completion form is casing cementing. The trajectory of the horizontal well adopts two-section deflecting.According to the formation characteristics,the bit type,and the BHA,drilling fluid and cementing form were optimized respectively.The field application shows that this wellbore structure has obvi⁃ous effect of increasing speed and reducing cost.The high friction in the construction process is analyzed,and the corresponding im⁃provement measures are put forward.Key words Linxing block;wellbore structure;increasing drilling speed;reducing drilling cost;frictional resistance贾佳,夏忠跃,冯雷,等.临兴区块第一口二开水平井设计和现场施工[J].石油工业技术监督,2021,37(1):53-56.Jia Jia,Xia Zhongyue,Feng Lei,et al.Design and field construction of the first two-size-section horizontal well in Linxing block[J]. Technology Supervision in Petroleum Industry,2021,37(1):53-56.目前,致密气开发多采用定向井和水平井的方式,其中,水平井由于其独特的开发效果,逐渐得到推广应用[1]。
第17卷第6期2020年12月中国'煤层气;CHINA COALBED METHANEVol. 17 No.6D ec ember.2020泵送桥塞分段压裂工艺在煤层气二开半程固井”水平井中的应用姚伟薛占新金国辉王青川王琪徐婷婷(华北油田山西煤层气勘探开发分公司,山西046000)摘要:沁水盆地樊庄、郑庄区块水平井主要采取“二开半程固井+油管拖动压裂”的开方式 式,该工艺实现了单分支水平井日产万方的突破。
但该工艺施工周期长,安全隐患大的问题逐步显现。
为此,借鉴常规油气和页岩气开发经验,首次在国内二开半程固井水平井开展泵送桥塞分段压裂试验,取得成功。
现场试验表明:泵送桥塞分段压裂工艺可在煤层气半程固井水平井中推广应用;该工艺可实现一天压裂3~4段,提高了施工效率;依据井眼轨迹不同,桥塞可选用速钻桥塞、可溶桥塞。
关键词:煤层气水平井泵送桥塞分段压裂Application of Pumping Bridge Plug Staged Fracturing Technology in CBM Horizontal Well with Second Spud Halfway CementingYAOWei,XUEZhanxin,JINGuohui,WANG Qingchuan,WANGQi,XU Tingling (Shanxi CBM Exploration &Development Branch,PetroChina Huabei Oilfield Company,Shanxi046000)Abstract:The horizontal wells in the Fanzhuang Block and Zhengzhuang Block in Qinshui Basin mainly adopt the development m ethod of‘‘second spud halfway cementing and tubing drag fracturing”.This technology has achieved a breakthrough of10000 cubic meters per day in single branch horizontal wells. However,the construction period of this process is long,and the problems of potential safety hazards are gradually emerging.For this reason,referring to the development experience of conventional oil and gas and shale gas,the pumping bridge plug staged fracturing test was successfully carried out for the first tim ein domestic horizontal well with second half of cementing.The test results show that,the pumped bridge plugs staged fracturing technology can be popularized and applied in coalbed methane halfway cementing horizontal wells.This technology can achieve 3 ~ 4 stages of fracturing in one day,increasing the construction efficiency.Depending on the well trajectory,quick drilling bridge plug and soluble bridge plug can be selected.Keywords:Coalbed methane;horizontal well;pumping bridge plug;staged fracturing水平井作为煤层气开发的主力井型,突破了煤 层非均质的局限,增加了煤层气的解吸范围,提高基金项目国家科技重大专项资助项目“沁水盆地高煤阶煤层气高效开发示范工程”(2017ZX05064)任务二“水平井钻完并技术”作者简介姚伟,男,工程师,现从事煤层气井增产研究工作。
第二章固井工程技术基础油、气井固井是将油井水泥、水以及添加剂按一定的比例混合后,通过固井泵泵送到预定深度的井壁与套管、(套管与套管)的环形空间内,使套管与井壁、(套管与套管)之间牢固粘结(图2-1所示)。
图2-1 固井水泥浆充填示意图1、固井的目的一口油井深达数千米,在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况,影响正常钻进,严重时甚至导致井眼报废。
遇到上述情况就应下套管固井,封隔好复杂地层后,再继续钻进,直到建立稳定的油气通道为止。
因此,为了优质快速钻达目的层,保证油气田的开采,固井工程的主要目的为:1)、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层,保证钻井顺利进行。
如图2-2所示,当从A点钻进至B点,如果在A点井深处没下套管固井,那么随着井深的变化,钻达B点所用泥浆密度在A点产生的压力就会大于A点地层破裂压力,造成A点地层破裂,发生井漏。
同理,当从B点钻进至C点,如果在- 8 -- 9 -B 点井深处没下套管固井,那么随着井深的变化,钻达C 点所用泥浆密度在B 点产生的压力就会大于B 点地层破裂压力,造成B 点地层破裂,发生井漏。
2)、封隔油、气、水层,防止层间互窜。
固井工程不仅关系到钻进的速度和成本,还影响到油气田的开发。
如图2-3所示,如果油、气层与水层间水泥固结不好,层间互相窜通,那么会给油气田开发带来很大困难。
当油、气层压力大于水层压力时,油、气便会窜入水层内,既污染了水层又影响到油气的产量;当水层压力大于油、气层压力时,水便会窜入油气层内,造成油田开发早期出水,严重时会水淹破坏整个油气田。
图2-2 下套管固井原理示意图图2-3 固井防止层间流体互窜示意图- 10 -图2-4 套管固井后井口连接示意图因此,必须确保固井质量,对地层内不同类型的流体有效封隔。
3)、支撑套管和井口装置,建立油气通道。
钻完井工艺要求固井后套管与地层间在水泥作用下应具有良好的胶结,因为固井后水泥环不仅要支撑套管的重量,而且要承受安装在套管上井口装置的重量,准备下一次开钻或完井投产(如图2-4所示)。
附件2:项目名称提高江苏油田二界面封固质量的固井技术技术总结报告一、项目概况:包括项目来源;1、国内外相关技术现状和最新发展趋势为解决固井二界面胶结质量问题, 国内外先后研究并采用了紊流顶替、稠浆慢替、活动套管、膨胀挤压、纤维增韧、刮泥器等措施和方法。
这些物理方法的应用对油气井界面的胶结质量有所改善,由于二界面问题的复杂性和现场施工条件的局限性,所能达到的效果是有限的,复杂井的二界面固井质量问题依然突出。
研究采用化学的方法如: 界面激活技术、界面清洁驱油技术、界面增强技术、界面固化技术等。
通过改善界面胶结环境,达到提高界面固井质量的目的。
对固井行业而言,胶结界面(如套管、泥饼和地层孔道等)的性质复杂,改善界面效应层结构比较可行的办法就是对胶结表面进行施工前的预处理。
对胶结表面进行预处理的一个基本措施是通过研究高效的冲洗隔离液,改善胶结表面的水润湿性,提高对虚泥饼的冲洗能力,从而提高界面胶结强度。
国外对此已开展了大量的研究工作,Sweatman等人用密度 2.04g/cm3的矿渣水泥浆(含表面活性剂和不含表面活性剂两种)对油基钻井液污染了的砂岩岩心进行了剪切胶结强度试验。
结果表明,用油基钻井液冲洗隔离液清洗岩心表面后能够将剪切胶结强度由未清洗表面的20.7KPa提高到3.4MPa,如果在矿渣水泥浆中再加人表面活性剂,则能提高到5.2MPa。
可见, 提高界面胶结强度有多种途径和方法,需要进行更多的机理研究,才能有所突破。
Parcevaux等人认为,如水泥浆具有低收缩性和高弹性,再加上良好的表面冲洗技术,就能够获得较理想的界面胶结质量。
国外新型钻固一体化技术是在钻井液转化水泥浆技术基础上发展起来的,其初始目的是提高地层的承压能力,解决复杂地层的固井技术难题,上个世纪八十年代后期,埃可森公司发明了一种聚合物多功能钻井液,钻井液中含有几种碳-碳双键的单体交联剂和聚合物单体,固井时只需对环空内钻井液用放射源进行辐射处理,附在井壁上的泥饼和钻井液就能形成较高强度的三维网状固体,有效封固地层。
固井技术论文(2)固井技术论文篇二青海地区水平井固井技术【摘要】近几年随着水平井钻井技术在国内的迅速开展,水平井轨迹控制工艺技术的日益提高,以及水平井具有产液量高,生产压差小,延缓底水锥进,累积产油高,增加可采储量,提高区块采收率等技术优势。
使得水平井数量在逐年增长。
与此同时,也给水平井固井技术带来了新的挑战。
【关键词】水平井钻井水平井固井1 难点目前青海油区最长见的固井工艺采用:水平段固井射孔采油的工艺流程。
如下图所示。
图1?水平段固井射孔采油的工艺流程水平段固井的难点在于稳斜段长、轨迹控制困难,使井眼轨迹差从而导致摩阻系数大,套管难以下入,由于水平段套管居中程度差,泥浆的携砂能力不足及水泥浆的驱替效率不高。
从而导致水平段固井质量差等问题的出现。
针对以上水段固井的技术难题,结合青海油区地层承压能力低易发生井漏的实际情况。
2 研究内容2.1 完钻通井要求为确保完井管串能顺利下到位,在下油层套管前要求井队使用原钻具通井以及模拟通井作业。
通井到底大排量循环清洗井底,循环过程中加入玻璃球等润滑材料。
2.2 选用合理的扶正器使用不同类型的扶正器使下套管过程中套管与地层的面接触变为点接触,降低摩擦阻力,保证套管顺利下入。
在下部水平段及造斜段使用滚轮扶正器,上部直径段采用刚性扶正器。
以保证套管的顺利下入及居中程度。
2.3 采用固井公司新版设计软件由于新版设计里加入了扶正器安放设计、下套管模拟及各段水泥浆体压稳分析等,使得固井工艺流程变得简明直观。
可以很好的知道套管在井中的居中程度及油层段水泥浆压稳情况。
2.4 水泥浆体系采用由于该地区地层水盐碱度高。
在水泥浆体系的使用上,要求与地层具有良好的配伍性。
严格做好水泥浆化验工作,使水泥浆具有良好的流动性,失水量控制在50ml(30min*7MPa)以下。
且具有一定的微膨胀性和良好的防气窜能力,并要求水泥浆稠化时间可调,可适用于井深不同的水平井施工。
在对室内小样进行调配成功后由技术人员监督进行大样混配,并对混配后的大样进行再次检测。
八扇区水泥胶结测井技术在二次固井质量评价的应用发布时间:2021-01-20T15:45:18.993Z 来源:《科学与技术》2020年9月27期作者:曹新平郭新江张鹏飞[导读] 八扇区水泥胶结测井技术是目前评价固井质量非常有效的技术,曹新平郭新江张鹏飞新疆准东石油技术股份有限公司,新疆阜康 831511摘要:八扇区水泥胶结测井技术是目前评价固井质量非常有效的技术,能检测水泥胶结质量以及探测固井水泥中存在的孔穴孔道。
该仪器一次入井能测量8个扇区套管水泥分布图、3ft声幅曲线、5ft声波变密度图。
不受重泥浆、油基泥浆、井内套管壁厚的影响。
能评价第一界面存在的窜槽通道,孔道的位置,通过胶结成像图能判断出孔道大小及分布,在新疆的某油田和作业区的应用中取得了良好的效果。
关键词:八扇区;固井质量;水泥胶结0 引言新井完井过程中的固井作业是非常重要的一次性工程,若出现失误往往难以补救。
有时候即使补救也只能局限于有限的井段。
目前在新疆油田分公司辖区对套管井水泥固井质量评价的主要仪器是单发单收的声幅测井(CBL)或者声幅-声波变密度测井(CBL-VDL)等传统仪器。
八扇区水泥胶结测井技术是目前国内水泥胶结测井比较先进的固井评价手段。
该仪器克服了声幅测井和声波变密度测井不能识别套管周边未胶结的缺点。
它是近几年发展起来的新一代径向固井质量评价测井仪器,它能沿着套管圆周纵向、横向测量水泥胶结质量,用水泥胶结成像灰度图形象直观的显示套管和水泥环(第一界面)胶结状况,准确评价第一界面存在的孔道大小、位置分布情况;评价水泥上返高度;通过变密度曲线图评价第二胶结面水泥胶结情况,广泛适用于新老井固井质量评价,应用前景广阔。
1 仪器结构以及测井原理1.1仪器结构八扇区水泥胶结测井仪是从纵向和横向(沿套管圆周)两个方向测量套管周围水泥胶结质量。
八扇区水泥胶结测井仪探头包括8个压电陶瓷全向发射器和8个压电陶瓷全向接收器,发射器和接收器间距2ft(1ft=304.8mm)一一对应。
苏里格区块二开水平井固井技术措施优化发布时间:2022-06-22T08:20:57.962Z 来源:《科技新时代》2022年6期作者:张柏晨[导读] 随着“提质增效”工作的不断深入推进,苏里格区域三开水平井成本高,耗时长,使得二开水平井逐步扩大实施。
为了保障二开水平井顺利施工,从通井开始便采取一系列措施,来保证二开水平井固井质量,直至固井测三样完成完成。
张柏晨中国石油西部钻探固井公司乌审旗 017300摘要:随着“提质增效”工作的不断深入推进,苏里格区域三开水平井成本高,耗时长,使得二开水平井逐步扩大实施。
为了保障二开水平井顺利施工,从通井开始便采取一系列措施,来保证二开水平井固井质量,直至固井测三样完成完成。
张柏晨房伟关键词:二开水平井、固井、措施一、引言随着“提质增效”工作的不断深入推进,钻井行业不断优化各个步骤,来更好的完成“提质增效”工作,从而二开水平井的实施,逐步被推进,尤其是苏里格区域西部钻探苏里格分公司2021年部署5口二开水平井,不断摸索经验,不断完善。
作为固井服务方,我们更是与甲方、各相关方积极协商各种保障措施,来逐步提高二开水平井固井技术。
二、面临的问题苏里格分公司的井由2018年我来到项目部的139.7mm尺寸套管完井的定向井,2019年发展为114.3mm尺寸完井套管的定向井,2020年开始实施114.3mm尺寸套管完井的三开水平井,2021年开始实施139.7mm尺寸套管完井的二开水平井。
尤其是2021年苏里格分公司实施的23口井中,水平井20口,其中5口二开水平井。
相比较于三开水平井,二开水平井对于固井有以下优缺点:1、优点:(1)少固一层套管,成本支出相应减小;(2)固井井次减少,减少项目部工作压力和人员方面的压力;2、缺点:(1)裸眼段加长,施工灰量增大;(2)相比三开水平井,漏失层位没有封固,加上一次上返施工,漏失风险加大;(3)裸眼段加长,套管顺利下入困难。
新海27块深度二次开发技术研究与应用【摘要】新海27块是中国石油天然气股份公司二次开发示范区块。
然而随着二次开发程度的不断深入,二次开发基础井网水平井出现了含水上升速度快、周期油汽比下降、水平段动用不均以及薄差油层未有效动用等问题,从2009年开始,开展了扩边增储、扩大部署、优化注汽、水平井找堵水等工作,确保了新海27块产量稳定,巩固了新海27块二次开发成果。
【关键词】深度二次开发水平井边底水油藏综合治理新海27块是原始含油饱和度较低的厚层块状(边)底水普通稠油油藏。
主要开采层位为东营组d1ⅰ段油层,油藏埋深-1375m~-1465m,含油面积2.3km2,地质储量672×104t。
由于受油水粘度比大、边底水能量活跃、油井管外窜槽等多方面因素影响,边底水锥进严重,油藏储量动用不均,区块长期处于低速低效开发状态,2004年区块日产油降至32t,采油速度0.26%,区块开发濒临废弃。
2004年以来,在“二次开发”理念指导下,实施了“水平井整体替代直井”的二次开发,使濒临废弃的油藏重新焕发了青春。
2009年以来针对二次开发中出现的问题,通过综合地质研究,实现扩边增储451.66×104t,并在区块周边扩大部署水平井25口。
开展了注采参数优化调整、产液结构优化调整及水平井找堵水等技术的研究。
区块以大于1.5%的采油速度继续稳产。
1 油藏地质特征(1)构造简单,形态平缓。
该块是受大洼断层和海35断层南北夹持的短轴背斜构造,南北方向比较平缓,地层倾角1°,东西两翼稍陡,地层倾角2~4°。
(2)油层厚度大,储层物性好。
储层属于三角洲前缘沉积体系,主要发育水下分流河道及分流河道间沉积微相。
油层发育,单层厚度为6~30m。
岩性主要为中--粗砂岩,平均孔隙度31.4%,渗透率1927×10-3μm2,泥质含量6.2%。
(3)含油饱和度低,天然能量充足。
受油气成藏及水洗氧化和构造变化等后期油藏改造作用影响,该块表现出含油饱和度低(58%)、可动水饱和度高(21.6%)、原油粘度较高(5000mpa·s)、油水过渡带宽(12.3m)及油水体积比大(62:1)、天然能量充足等低含油饱和度油藏特征。
MTA方法固井二界面整体固化胶结实验顾军;秦文政【摘要】基于泥饼仿地成凝饼的科学构想,采用力学性能评价(如胶结强度)、微观结构分析(如X射线粉末衍射分析、热失重分析、环境扫描电子显微镜分析)和流体溶蚀实验等方法对MTA方法固井二界面整体固化胶结进行了实验研究.研究结果表明:随着养护时间的延长,用MTA方法得到的固井二界面胶结强度较目前提高了37.81%~1606.31%;泥饼与水泥浆发生了局部的同步水化硬化反应,且生成了少量的团状水化硅酸钙(CSH(Ⅰ))凝胶和片沸石类凝胶,显示固井二界面整体固化胶结;流体溶蚀实验表明,采用目前方法,养护成型的样品浸泡28 d后,泥饼还原成了浑浊的稀钻井液,而用MTA方法得到的凝饼与水泥硬化体已胶结为一体,且凝饼未被溶蚀,表现为杯内流体仍清澈.这印证了两个事实:一是泥饼仿地成了凝饼.二是固井二界面已整体固化胶结.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2010(037)002【总页数】6页(P226-231)【关键词】固井二界面;泥饼仿地成凝饼(MTA);MTA方法;整体固化胶结;实验证据【作者】顾军;秦文政【作者单位】中国地质大学(武汉)资源学院;中国地质大学(武汉)资源学院【正文语种】中文【中图分类】TE324固井二界面问题是长期困扰石油工程界且亟待解决的一个复杂工程难题,其严重制约了石油天然气勘探开发的效果和效益已是不争的事实[1-4]。
研究表明,流体窜流的通道是固井二界面[5,6],即只要有泥饼存在,不管多薄,水泥环与地层壁面之间都会存在不同程度的剥离而形成微裂缝,导致固井二界面胶结强度下降[7],给被圈闭于地层的流体创造窜流路径[8],因此影响固井二界面封隔失效的主要因素是界面缺陷和强度不足[9],原因是固井二界面不能实现整体固化胶结[10]。
鉴于此,20世纪90年代初泥浆转化为水泥浆技术(简称MTC法)应运而生[11,12],若MTC法与多功能钻井液相结合便可实现固井二界面整体固化胶结。