肯基亚克盐下油田回接固井技术研究与应用
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69肯基亚克盐下油田石炭系碳酸盐岩储层是主力开发层,下二叠统属于海陆过度沉积,主要为含石英砂钙质胶结塑性泥板岩,岩性致密,研磨性强,加之高密度钻井液的压持效应,导致在常规钻井方式下的机械钻速过低,因此开展基于机械比能和地层岩石力学特性比值的钻进效率评价和参数优选方法,有利于提高机械钻速并减少井下阻卡,达到高效、经济钻井的目标。
1 区域钻井地质概况肯基亚克盐下油田目前钻井普遍存在周期长,平均机械钻速慢,是制约盐下油田高效开发的主要瓶颈,针对水平井井型,下二叠统地层岩性以硬石膏、粉砂岩和砾岩组成,硬脆性地层,可钻性级值4~8,采用常规钻井方式的机械钻速0.4~0.8m/h,因井下低效事件频发,钻具振动,钻井参数缺乏科学有效选择。
2 地层岩石强度特性2.1 地层岩石力学地层岩石力学特性建模通过利用弹性力学原理和测井资料预测岩石的可钻性、硬度、抗剪强度和塑性系数等指标,以量化岩石破碎难易程度。
岩石的物理力学性质限制了这些量的变化。
根据钻进分析、测试分析、钻进工具类型、钻进参数等变化,利用这些预测指标建立的钻井岩石力学特性模型可以优选出合适的分层钻头类型[1]。
此外,该模型还可用于钻井参数优选、钻头使用效果评价,实现科学高效的钻进,对现场作业具有实用性和指导意义。
2.2 地层岩石力学建模根据已钻井部分井段测井资料得出地层岩石力学特性参数(见表1)建模,为钻头合理选型提供依据。
表1 地层岩石力学参数地层抗压强度/MPa抗剪强度/MPa硬度/MPa 岩石可钻性级值P 1tg 80~12040~901200~20006~8P 1a 40~12020~80600~20004~8P 1s 40~8020~40600~13003~6P 1as 40~5020~50600~15004~6C120~20040~1601000~24004~9盐下下二叠统是海陆过度沉积,其中主要岩性为致密泥板岩、硬石膏和砂岩。
在二叠纪的孔谷阶P 1tg地层,岩石的研磨性很强,抗压强度在80~120MPa之间,抗剪强度小于90MPa,硬度在基于机械比能在肯基亚克油田钻井参数的优选颜斌 李贤思 马炳奇 张茂林 陈涛 中国石油西部钻探工程有限公司 工程技术研究院 新疆 克拉玛依 834000摘要:肯基亚克盐下油田位于西哈萨克斯坦滨里海盆地东缘肯基亚克构造带上,下二叠统、石炭系油藏为裂缝-孔隙型双重介质储层,裂缝发育分布不均。
油井钻井技术中的固井材料研究及应用固井材料在油井钻井技术中起着至关重要的作用。
它们被用于封堵油井井筒,防止地下水与不同地层之间的交叉污染,并且能够提供稳定的孔隙壁支撑。
固井材料的研究和应用对于确保钻井过程的安全和油井的正常生产具有重要意义。
本论文将深入探讨固井材料的不同种类、特性以及在油井钻井过程中的应用。
首先,固井材料可以根据其主要成分的不同分为两大类:水泥类和非水泥类。
其中,水泥类固井材料是最常用的,主要由水泥和其他辅料混合而成。
水泥类固井材料具有良好的强度和耐高温的特性,因此非常适合在油井钻井过程中使用。
非水泥类固井材料则常常使用聚合物和树脂等材料代替水泥,有一些特殊的应用场景需要使用。
在固井材料的选择过程中,需要根据井壁的性质、井深、地层气体含量等因素来确定。
此外,固井材料的设计和应用也需要考虑到是否需要添加特殊材料来改善其性能。
例如,为了防止水泥固井材料的收缩,可以添加膨胀剂来增加固井效果。
在固井材料的研究中,科学家们不断探索材料的改良方法和新材料的开发。
例如,一些研究人员致力于开发碳纳米管增强水泥浆体,以提高其机械性能和稳定性。
此外,还有研究人员尝试使用纳米颗粒来增强固井材料的黏结力和抗高温性能。
在固井材料的应用中,关键是确保其良好地与井壁接触并提供稳定的孔隙壁支撑。
因此,固井材料的充填过程和施工工艺非常重要。
充填过程中需要密封井壁的所有缺陷,并保证充填材料充满井筒。
施工工艺则需要控制固井材料的流变性能,以确保其在注入过程中能够流动和铺展,并在达到固化时间后迅速固化。
固井材料的研究和应用还需要考虑到环境和经济方面的因素。
例如,在环保方面,固井材料的选择应尽量避免对环境造成污染,同时需要考虑固井材料与地下水的相容性。
在经济方面,固井材料的选择也需要考虑到成本和效益的平衡,以确保固井过程的可持续发展。
综上所述,固井材料在油井钻井技术中起着至关重要的作用。
其研究和应用对于保证钻井过程的安全和油井的正常生产具有重要意义。
2005年中国石油十大科技进展1.精细勘探技术研究与应用在南堡凹陷取得重大进展中国石油集团从油田勘探开发的瓶颈问题入手,研究出一套较高勘探程度富油气凹陷的精细勘探方法,提出并实践了勘探开发一体化地质研究与管理模式。
首次在冀东南堡凹陷利用地震格架剖面开展地震相研究,填补了该区以层序地层学格架为基础的沉积相研究的空白;首次在南堡凹陷开展了成藏动力学研究,揭示了该区油气运移、聚集和分布规律,指明了油气勘探方向;首次利用火山岩地球化学分析方法,揭示了该区初始裂陷期受东西向燕山隆褶带边缘断裂控制以及岩浆活动的期次性与盆地幕式裂陷的期次、阶段性相对应。
通过综合研究,明确提出了南堡凹陷今后勘探的三个重要领域:北部高柳地区沙三段岩性油气藏、南部地区浅层构造油气藏和南部东营组岩性油气藏。
初步{TodayHot}形成了具有中国特色的叠前时间偏移处理配套技术。
这些技术方法在南堡凹陷勘探实践中发挥了巨大作用,在三个领域获得了亿吨级储量规模的重大发现,冀东油田勘探发现成本也由1999年的1.89美元/桶下降到2004年的0.83美元/桶。
2.岩性地层油藏勘探理论与配套技术取得重大突破我国岩性地层油气藏形成与分布地质理论以及相应的勘探配套技术与方法的丰富和发展,有效地指导了各油区的油气勘探。
岩性地层油气藏在中国石油集团年增探明储量中所占的比例逐年稳步增长,2005年达到60%。
2005年取得了一系列重大突破和进展。
第一,松辽盆地深层火山岩岩性气藏勘探获重大突破,卫深1井、徐深1井和长深1井先后在深层火山岩储层获得高产工业气流,资源评价结果表明盆地深层天然气资源量约2万亿立方米。
第二,渤海湾盆地岩性地层油藏勘探进一步取得突破,继古潜山和构造油藏勘探后,通过应用层序地层学和地震储层预测等的新技术和新方法,渤海湾盆地又迎来了岩性油气藏的储量增长高峰,在辽河、华北、大港和冀东各探区均有大的突破。
第三,准噶尔盆地岩性地层油气藏勘探获重大突破,盆地西北缘中拐凸起上的一口重点预探井---拐25井在侏罗系三工河组2971米至2979米井段射开后即自喷出油,目前累计产油500余{HotTag}吨。
88肯基亚克盐下油田地处滨里海盆地东缘的乌拉尔-恩巴盐丘构造带中部的肯基亚克鼻状隆起。
该油田是中石油阿克纠宾油气股份公司在哈国境内主要勘探开发区域。
2010年该油田更改为四层小井眼水平井裸眼完井后,截至目前累计完成近10口不同类型水平井施工,其中近两年完成的H8088和H8089井均为石炭系目的层(149.2mm)小井眼水平井,水平段长450~550m,两口井的顺利完钻,为该油田水平井钻井施工提供了宝贵经验。
1 工程地质概况盐下油田主要井身结构如下:导管:¢660.4m m ×210m +¢508m m ×210m ,一开:¢444.5mm×1200m+¢339.7mm×1200m,二开:¢311.2mm×3720m+¢244.5mm×3720m,三开:¢216mm×4600m+¢177.8mm×4600m,四开:¢149.2mm×5150m+¢142mm完井管串肯基亚克盐下油田自上而下分别钻遇第四系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系和石炭系;地层岩性主要为泥岩、砂泥岩、石膏、盐岩、石灰岩和白云岩为主。
下二叠系孔古阶盐层P1Kg下部地层存在大段盐层、纯石膏层和高压油气层,且过渡带存在风化壳残积层,地层微裂缝、裂缝发育,高低压同层,导致漏、喷、卡、塌等复杂事故频发。
2 钻井液技术难点(1)上二叠统巨厚含膏泥岩和盐膏层,钻井液极易受到石膏污染,造成钻井液黏度、切力与滤失量升高,钻井液流变性能变差,导致钻头泥包和地层蠕变缩径,极易造成遇阻和卡钻等复杂情况[1]。
(2)下二叠统孔古阶盐层P1Kg下部地层存在大段盐层、纯石膏层和高压气层,钻井液密度大,流变性调控难度大,易压差卡钻。
(3)三开高压油气水活跃,断层及风化壳裂缝性地层易发生失返性漏失,高低压同层,钻井液密度窗口窄,防漏堵漏难度大。
一种老井井口处置和回接方案研究
冷雪霜;朱海峰;潘豪;金立平;项明;张钦岳;张向华;沈小军
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2024()11
【摘要】随着石油行业的不断发展,如何在降低单井投资的情况下获得更高的产能是需要解决的问题,对于已钻的探井,利用已完成井转成开发井可以有效降低钻井投资,并实现对井口高效安全处理,需要充分探究油田老井井口重入方法。
【总页数】3页(P43-45)
【作者】冷雪霜;朱海峰;潘豪;金立平;项明;张钦岳;张向华;沈小军
【作者单位】中国海洋石油国际有限公司;中海油研究总院有限责任公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
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油田固井技术研究与应用现状及前景探讨随着时代的不断发展,石油天然气等得到了更加广泛的应用,那么关于油田固井技术也就得到了更多人的重视。
文章通过对油田固井技术研究与应用现状做出分析,对应用后的前景做出展望。
标签:油田固井技术;研究;应用现状;前景探讨0 前言我国地大物博,各个地方的地势和具体情况都不尽相同,那么分处于各个地区的油田的具体情况也就存在着很大的差异。
为了更好的进行油田的开发和原油的采取工作,就需要不断开发新的油田固井技术,并且针对分属于不同地区的油田创立一套独立的、符合所在地情况的技术体系,只有这样在不断的创新下,相关行业才能得到更好的发展。
1 油田固井技术中的应用现状目前,各种不同的油田固井技术被广泛应用在油田石油与天然气的开采过程中。
采用和油田石油天然气开采相适应的固井技术,对于油田开采效率的提高意义重大。
1.1 油田固井液技术油田采油的固井液技术就是在原有的钻井液中增加水化类材料或者高炉碎渣,通过增加水化类材料或者高炉碎渣等材料,使钻井液兼容性提高,同时不会对钻井液的性能造成影响,这样无疑就使钻井液和常规水泥浆之间的不相容的问题得到了有效的解决;能够进行多层界面的阻隔,无疑使胶结效果良好,从而能够使得油气和水流相机窜通的现象得到有效减少。
另外,就激活剂的渗透于扩散而言,能够使泥浆的加固得到促进,隔绝了循环散漏雨水泥柱浆液的回落。
相对于普通的油井水泥浆,固井液失水率比较低,沉稳性能良好,更加环保和耐污染,对于环境保护非常有利。
1.2 油田泡沫固井技术泡沫水泥泥浆的组成成分包括了水泥浆处理制剂、氮气、稳泡剂等。
施工时,通过水泥车进行操作,先加入混合剂和水,将其进行调和成为净浆,然后将氮气向净浆注入,从而制成泡沫水泥浆。
泡沫水泥浆密度低,能够满足施工的要求,同时抗压能力强,无疑使水泥浆的效率和质量得到提高,也使施工的质量得到提高。
泡沫水泥浆的可压缩性强,对于水泥浆胶凝失重能够进行有效补偿,从而使得发生气串通现象得到有效避免。
固井技术施工应用与科研发展探讨【摘要】固井技术在油田开发中起到至关重要的作用。
本文首先介绍了固井技术的基本原理,包括封隔井眼、加固井筒等关键步骤。
其次详细阐述了固井技术的施工过程,包括材料准备、设备调试等方面。
接着探讨了固井技术在油田开发中的应用,涵盖了对井眼的安全稳定、生产效率的提升等方面。
通过对固井技术的科研发展进行分析,指出其发展趋势及未来发展方向。
总结指出,固井技术施工应用与科研发展具有广阔的前景,将为油田开发提供更加可靠和高效的技术支持。
【关键词】固井技术,施工,应用,科研发展,油田开发,基本原理,施工过程,前景展望1. 引言1.1 固井技术施工应用与科研发展探讨固井技术是石油钻探中至关重要的工艺之一,它不仅可以确保油井的安全稳定,还可以提高油井产能和延长油井寿命。
固井技术施工应用与科研发展一直是石油行业关注的焦点之一。
随着石油工业的不断发展和技术的不断进步,固井技术在油田开发中的应用越来越广泛,同时也衍生出了许多新的研究方向和发展趋势。
本文将从固井技术的基本原理、施工过程、油田开发中的应用以及科研发展等方面进行探讨,旨在深入了解固井技术的现状和未来发展方向,为我国石油工业的持续发展提供参考和指导。
是一个既具有理论研究意义又具有实践指导意义的课题,希望通过本文的探讨,能够对固井技术的应用和发展有更深入的了解,并为相关研究和工作提供一定的参考价值。
2. 正文2.1 固井技术的基本原理固井技术的基本原理是指在油井钻井完毕后,通过注入固井液将套管固定在井壁上,以达到封隔地层、支撑井壁、防止地层破裂和井眼塌陷的目的。
固井液一般由水、泥浆和添加剂组成,其稠度和密度根据井眼的结构及地层情况进行调整。
在固井过程中,固井液通过套管管柱进入井眼并环绕套管与井壁形成环空,同时通过泵站施加相应的压力确保固井液能够充分填满井眼与套管之间的空隙。
固井技术的实质是通过固井液的性质及其进入井眼的速度、压力等参数来控制固井过程中产生的应力,从而保证套管与井壁紧密结合。
57哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田压力系统复杂,在进入盐下井段施工过程中,下二叠统上部存在高压气层,下部存在裂缝,导致同一裸眼层段上下压力系数差异大,施工过程中出现“上喷下漏”[1],邻井均出现严重漏失,处理过程中耗费时间长,漏失量大,严重的导致卡钻、溢流等,施工难度极大。
1 基本情况1.1 地质分层及岩性描述[2]肯基亚克盐下油田地层从上到下依次为盐上的第四系、白垩系、侏罗系、三叠系、上二叠系和盐下的下二叠系、石炭系。
其中盐下油藏为阿尔琴阶、萨克马尔阶、阿舍利阶为陆源碎屑岩地层以及石炭系碳酸盐岩地层。
1.2 地层压力特征上二叠统以上地层压力系数为1.0~1.15;孔谷阶盐层上部压力1.3~1.5,下部1.5~1.7;盐下下二叠统(阿尔琴阶、萨克马尔阶、阿塞利阶)压力系数为 1.75~1.85,属于异常高压;石炭系原始地层压力1.84~1.88,目前预测压力系数衰减为1.30。
1.3 井身结构设计Φ660mm×210m+Φ444.5mm×1200m+Φ311.2m m×3720m(封盐层)+Φ215.9mm×4600m(A点)+Φ149.2mm×5150m(B点)。
2 邻井施工情况分析2.1 H8088水平井三开下二叠统地层4238~4425m井段因漏失和气侵,发生7次失返性漏失、1次渗透性漏失、4次气侵、2次堵漏材料堵塞定向仪器、3次定向仪器入井无信号,漏失钻井液981.8m 3。
2.2 H8085井(水平井改侧钻定向井)H8085井石炭系顶界4245m,三开钻至该深度附近(4243m/垂深4242~4269m/垂深4265m)漏失严重,密度1.92~1.96g/cm 3,累计漏失323m 3,在处理井漏的过程中发生卡钻,后填井改定向侧钻。
2.3 H8086井(水平井改侧钻定向井)H8086井石炭系顶界为4271m,三开钻至4280.64m 漏失严重,钻井液密度1.96g/cm 3,起钻至4256m遇卡50~100kN,发生断钻具事故。
肯基亚克盐下油田回接固井技术研究与应用【摘要】肯基亚克盐下油田位于哈萨克斯坦国西部滨里海盆地东缘的肯基亚克构造带上。
该油田地质构造复杂,油藏压力高,油气异常活跃,密度安全窗口较小,易喷、易漏,钻井和固井难度较大。
通过研究分析,优选胶乳水泥浆体系、优化环空浆柱结构,设计合理的扶正器安放位置、改进回接固井工具、附件以及完善配套的固井工艺等多项措施,提高了尾管和回接固井质量,消除了回接固井后期套间压,满足了油田开发建设的需要。
【关键词】套间压胶乳水泥浆防气窜回接固井本文通过研究选定胶乳水泥浆作为尾管和回接固井首选水泥浆体系,提高了尾管和回接固井水泥胶结质量,有效地阻止油气上窜,形成一套适合肯基亚克盐下油田固井的配套工艺技术。
1 基本概况1.1 地质特点和井身结构肯基亚克盐下油藏岩性特点:(1)在浅层岩盐层中存在高压水层和伴生气。
(2)二叠系和石炭系地层油气极为活跃,压力系数分别为 1.74~1.85和1.84~1.90,且油气中含有H2S气体。
(3)油层段孔隙裂缝发育,承压能力低,泥浆安全密度窗口小,一般在0.02g/cm3左右,易漏易喷(如表1)。
1.2 固井技术的难点固井难点主要表现在:(1)肯基亚克盐下油田中生界是一套成岩性差、弱胶结砂泥岩互层、水化后易发生垮塌和漏失。
(2)下二叠统孔谷阶组为含膏泥岩,盐膏层、盐岩层,易膨胀缩径和塑性流动,下套管易发生套管粘卡,固井作业出现高泵压。
(3)下二叠统和石炭系为高压油藏,溢漏同层,安全压力窗口小,易发生井漏或井喷事故。
2 影响回接固井质量的原因分析2.1 顶替效率差,窜槽严重目前肯基亚克盐下油田没有水泥干混设备和水泥混配的过渡罐等装置,这对水泥浆体系和添加剂选择方面受到一定的制约,加重材料无法有效掺入水泥中,使得泥浆与水泥浆不能形成有效的密度差(0.24-0.48g/ cm3),无法加入性能优良的固体防气窜剂等因素。
在回接固井施工中容易发生互窜现象,水泥浆的顶替效率低。
肯基亚克盐下石炭系高压油气藏防气窜尾管回接固井技术于宙;邵建鸿;王秀莲【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2008(036)004【摘要】石炭系碳酸盐岩储层是肯基亚克盐下油田的主力开发层,由于该储层地层压力高,安全密度窗口窄,存在溢漏同层,钻井液和水泥浆之间的密度差小,封固段长,循环压耗高,水泥浆失重严重,环形间隙小,井眼不规则,套管居中度差,造成固井后水泥胶结质量差,易发生环空气窜.为提高水泥胶结质量,该油田采用了防气窜尾管回接固井技术,并采取了一系列配套技术措施.10口井的现场应用表明,防气窜尾管回接固井技术提高了固井质量,解决了环空气窜问题.介绍了该油田防气窜尾管回接固井技术方案、技术措施,并以两口井为例介绍了该油田直井和大斜度井防气窜尾管回接固井的施工程序.【总页数】4页(P37-40)【作者】于宙;邵建鸿;王秀莲【作者单位】中国石油天然气勘探开发公司,北京,100034;中国石油天然气勘探开发公司,北京,100034;胜利油田分公司孤岛采油厂,山东东营257300【正文语种】中文【中图分类】TE256+.4【相关文献】1.高压油气井尾管回接固井新技术 [J], 马开华;马兰荣;陈武君2.超高压防气窜尾管固井回接装置关键技术 [J], 王建全;刘国祥;王红;李建业;李文生;周小飞3.巨厚盐丘下碳酸盐岩地震波假象校正技术——以哈萨克斯坦肯基亚克盐下碳酸盐岩油藏为例 [J], 郭洪明;艾克拜江·艾尔肯;李来运;孙铁军4.固井水泥环自愈合技术研究及应用—以东方1-1气田尾管回接固井为例 [J], 项先忠;孟青山;符军放;许伟汉;罗东辉;段超;赵慧;;;;;;;5.超短回接尾管固井技术在埕北6FB-7井固井中的成功应用 [J], 王波;刘东清;谭化新;常玉东因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
263肯基亚克油田在泥盆系的基底上沉积了4000~4500m厚的古生代和中生代地层,肯基亚克盐下水平井的井身结构早期采用三开次、三开钻完下二叠统和石炭系储层。
近年来,由于石炭系压力程度压力衰减多且钻井液密度使用低,导致下二叠统地层的压力远高于石炭系地层,加剧了钻井中的井漏、井涌等复杂问题的发生,目前已钻井水平井井身结构均设计为四开次、石炭系目的层专打。
1 区块地层压力及储层物性分析肯基亚克油田位于西哈萨克斯坦滨里海盆地东缘肯基亚克构造带上,区域构造属于乌拉尔-恩巴盐丘构造带,是典型的以下二叠统孔谷阶(P1kg)组盐丘为核心的穹窿短轴背斜。
图1 地质分层及岩性图2 地层压力分布 肯基亚克油田上二叠统以上地层为正常压实层段,压力系数为 1.0~1.15;孔谷阶地层地层压力较高,上部地层压力系数为 1.3,下部地层压力系数为 1.3~1.7;下二叠统阿尔琴阶~阿塞利阶压力系数为 1.79~1.85;石炭系原始地层压力系数为 1.84~1.88,受长期开发影响现压力衰减较多,多在1.3-1.5左右。
在钻井施工中,肯基亚克盐下下二叠统为高压油气层、孔隙裂缝发育、地层压力与漏失压力接近,属溢漏同层,易频繁漏失和气侵。
在钻井的过程当中一旦天然气进入到井筒当中,就会随着钻井液达到井口,随着压力的不断加大,天然气体积越来越大,如果不及时控制进入到井筒当中的天然气,地层的天然气就会接连进入到井筒当中,最终导致出现井口溢流以及井喷等现象。
[2]肯基亚克盐下区块石炭系储层上部4个小层油层厚度相近,而下部两个小层以水层为主。
顶部的有效孔隙度和基质渗透率最大,石炭系平均孔隙度9.35%,基质渗透率平均0.44md,自上至下,渗透率逐渐减小。
地层原油低密度、低粘度、低凝固点、低含硫、含胶质沥青,饱和压力33.86MPa。
溶解气硫化氢含量较高为0.75(mol/%),气油比高342m3/m 3,体积系数高达1.756,收缩率高至48%,粘度低至0.299 mPa.s。
靠科技成功开发哈国盐下高压低渗油藏
卞德智;范子菲;郑小武;董本京
【期刊名称】《石油科技论坛》
【年(卷),期】2005(000)002
【摘要】针对哈萨克斯坦肯基亚克盐下油藏开发存在单井产能低、钻井周期长、钻井成本高、油田开发没有经济效益等问题,CNPC科技发展部专门组织了由多家单位参加的“肯基亚克复杂碳酸盐岩油藏评价与高效开发技术研究”和“肯基亚克盐下油田钻井完井配套技术研究”的攻关课题。
通过技术创新,应用成熟技术,边研究便指导生产,成功地找到了盐下油藏的高产带,采用裸眼完井,打出了多口日产几百吨油的高产井,并有一口油井日产千吨,形成了一整套碳酸盐岩油藏开发与钻完井配套技术。
【总页数】4页(P44-47)
【作者】卞德智;范子菲;郑小武;董本京
【作者单位】中国石油天然气勘探开发公司研究中心;中国石油天然气勘探开发公司研究中心;中国石油天然气勘探开发公司研究中心;中国石油天然气勘探开发公司研究中心
【正文语种】中文
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肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究代大良;王镇全;潘起峰;高德利【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2009(031)003【摘要】为提高肯吉亚克油田非盐丘井钻井速度,根据地层岩石力学参数评价结果,利用有限元方法对影响PDC钻头攻击性和抗冲击性的齿前角、冠部形状等结构参数与破岩效果之间的关系进行了研究,并对PDC钻头的结构进行了优化设计.根据设计结果试制了直径为120.65mm、齿前角分别为-15°、0°、和5°的3只PDC 钻头,并在室内同一岩样上进行实钻模拟实验.结果表明,在其他参数相同的条件下,齿前角为5°时钻头的平均机械钻速比齿前角为-15°时提高42%,说明增加PDC钻头齿前角是提高钻头攻击性的有效方法,这与数值模拟结果是一致的.研究结果为该地区全尺寸钻头的制造提供了理论依据.【总页数】5页(P5-9)【作者】代大良;王镇全;潘起峰;高德利【作者单位】中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油天然气集团公司长城钻探工程分公司,北京,100101;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TE921.1【相关文献】1.优快钻井技术在肯基亚克非盐丘井中的应用 [J], 张玉祥;王文锐;王多夏;吕晓平;张琛;杜平;艾贵成2.肯基亚克盐下油田8001井压井施工及分析 [J], 吴志均;唐红君;田立志3.肯吉亚克油田钻头选型实践 [J], 杨启伟;潘起峰;韩俊杰4.哈萨克斯坦阿克纠宾州肯吉亚克油田的地质概况 [J], 宋玉玲5.肯吉亚克油田地层评价及钻头选型研究 [J], 代大良;张辉;高德利;刘德胜;李昭辉;潘起峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
肯基亚克盐下油田回接固井技术研究与应用
【摘要】肯基亚克盐下油田位于哈萨克斯坦国西部滨里海盆地东缘的肯基亚克构造带上。
该油田地质构造复杂,油藏压力高,油气异常活跃,密度安全窗口较小,易喷、易漏,钻井和固井难度较大。
通过研究分析,优选胶乳水泥浆体系、优化环空浆柱结构,设计合理的扶正器安放位置、改进回接固井工具、附件以及完善配套的固井工艺等多项措施,提高了尾管和回接固井质量,消除了回接固井后期套间压,满足了油田开发建设的需要。
【关键词】套间压胶乳水泥浆防气窜回接固井
本文通过研究选定胶乳水泥浆作为尾管和回接固井首选水泥浆
体系,提高了尾管和回接固井水泥胶结质量,有效地阻止油气上窜,形成一套适合肯基亚克盐下油田固井的配套工艺技术。
1 基本概况
1.1 地质特点和井身结构
肯基亚克盐下油藏岩性特点:
(1)在浅层岩盐层中存在高压水层和伴生气。
(2)二叠系和石炭系地层油气极为活跃,压力系数分别为1.74~1.85和1.84~1.90,且油气中含有h2s气体。
(3)油层段孔隙裂缝发育,承压能力低,泥浆安全密度窗口小,一般在0.02g/cm3左右,易漏易喷(如表1)。
1.2 固井技术的难点
固井难点主要表现在:
(1)肯基亚克盐下油田中生界是一套成岩性差、弱胶结砂泥岩互层、水化后易发生垮塌和漏失。
(2)下二叠统孔谷阶组为含膏泥岩,盐膏层、盐岩层,易膨胀缩径和塑性流动,下套管易发生套管粘卡,固井作业出现高泵压。
(3)下二叠统和石炭系为高压油藏,溢漏同层,安全压力窗口小,易发生井漏或井喷事故。
2 影响回接固井质量的原因分析
2.1 顶替效率差,窜槽严重
目前肯基亚克盐下油田没有水泥干混设备和水泥混配的过渡罐
等装置,这对水泥浆体系和添加剂选择方面受到一定的制约,加重材料无法有效掺入水泥中,使得泥浆与水泥浆不能形成有效的密度差(0.24-0.48g/ cm3),无法加入性能优良的固体防气窜剂等因素。
在回接固井施工中容易发生互窜现象,水泥浆的顶替效率低。
2.2 尾管固井质量对回接固井的影响
由于尾管固井存在质量问题,下部地层油气窜对给回接固井工作带来了一定的难度。
在回接固井施工前,不能有效地降低井筒内的钻井液密度,固井施工过程压力较高(一般在20mpa以上),对提高水泥浆的顶替效率造成一定影响。
2.3 套管壁附着虚泥饼对固井质量的影响
在回接固井时,若套管壁上附着有虚泥饼或油膜冲洗不干净,必将影响水泥与套管之间的胶结质量。
为了提高水泥浆的顶替效率和有效冲洗套管壁上的附着物,需要调整泥浆的流变性能,降低泥浆
的粘切值。
2.4 水泥浆顶部与底部温度差的影响
回接固井水泥设计返至1000米,封固井段1000-3570米(封厚2570m),长水泥封固段顶部温度与底部温度差较大(50℃),上部的水泥强度发挥慢,影响整体水泥胶结质量。
3 提高回接固井质量的技术措施
3.1 井眼准备
在回接固井下套管施工作业前,将井筒内的欠饱和盐水泥浆转化为密度1.50-1.60g/ cm3泥浆,使用15-20m3高效清洗液,提高对套管重叠段管壁的冲刷效果,为提高回接固井长水泥封固段的胶结质量。
3.2 回接固井管串结构
现场使用7”回接插入接头+1个7”机械下压式封隔器+7”液压常开式分级箍+∮177.8mm套管串的管串结构。
使用新型的管外封隔器和常开式分级箍,现场操作简便、安全可靠。
3.3 提高回接套管串居中度
在∮244.5mm技术套管内下入∮177.8mm套管进行回接固井,环空间隙小(节箍位置13mm),水泥环较薄,影响水泥环的胶结质量。
在回接套管串中,自下而上按照每2根套管安放一个扶正器,合理匹配和调整弹性扶正器和滚子扶正器的安放位置,确保水泥封固段套管居中度始终保持在90%以上。
3.4 提高环空双界面清洁效果
在回接固井时,为了提高水泥浆的顶替效率和有效冲洗套管壁上的附着物,在注水泥前使用15-20m3高效清洗液,提高对套管重叠段管壁的冲刷效果,减少套管壁与水泥之间的微间隙创造有利条件。
3.5 实施井口加回压技术措施
为了减少水泥浆在凝固过程中发生失重现象,有效弥补环空压力。
在回接固井结束后,实施井口加回压作业(10-15mpa),在8小时内分阶段释放压力,可以有效弥补水泥浆在凝固过程中失重造成油气上窜现象发生。
4 水泥浆体系的研究
胶乳水泥浆体系优点:
(1)减小水泥环体积收缩,改善水泥环与套管、地层间的胶结情况;
(2)降低射孔时水泥环的破裂度,水泥石韧性性能好;
(3)提高防钻井液的污染能力;
(4)具有良好的防气窜性能;
(5)降低水泥环失水量;
(6)延长油井寿命。
胶乳水泥浆是一种分散性好、稠度稀的无凝胶水泥浆。
在水泥水化前,胶乳颗粒要在水泥浆中缔结,这些缔结物在压差的作用下聚集,形成抑制渗透的乳胶膜,从而防止气体或液体侵入到水泥浆柱中,有效地阻止气体在环空中的上窜;小粒径的乳胶颗粒填充于水
泥颗粒间的空隙,堵塞通道,降低了渗透率,有效地防止气侵;胶乳中较多的表面活性剂,对侵入的气体有束缚和分散作用。
5 现场应用
水泥浆配方:俄g+bxf-200l降失水剂+bct胶乳+bcd分散剂+d50消泡剂+30%h2o
室内试验:先取现场生产用水配制15%的盐水,然后分别加入bcd-210l、d50、sxy-2、bxf、bct添加剂,充分搅拌后按照施工条件设置各项参数进行室内试验。
2012年回接固井质量声幅检测合格率由2011年的43.50%提高到80%以上,此项研究成果显著,满足了油田生产的需要。
6 结论与认识
(1)抗盐、防气窜胶乳水泥浆体系的应用,有效解决了尾管回接固井防气窜问题,消除井口套间压力。
(2)研究出适用于尾管回接固井条件的高效冲洗液和隔离液体系,为提高固井质量创造条件。
(3)使用机械式管外封隔器和常开式分级箍,有效避免了液压式管外封隔器不能有效座封和分级箍不能正常开关孔的施工风险。
(4)研究形成一套回接固井配套工艺技术,为提高肯基亚克回接固井声幅质量提供技术保障。
参考文献
[1] 刘希圣,主编. 钻井工艺原理(下册)[m]. 北京:石油工业出版社,1988
[2] 郭志勤,赵庆. 固井水泥石抗腐蚀性的研究(钻井液与完井液2004.21)
[3] 刘崇建,黄柏宗,徐同台,等.油气井注水泥理论与应用[m]. 北京. 石油工业出版社,2001。