松滋油田水平井固井技术及应用.ppt

钻井公司固井工程大队杨建雄
2010年8月
松滋油田水平井(大斜度井)固井
技术及应用
松滋油田水平井固井技术及应用
概述
一、水平井固井技术难点分析
二、水平井固井质量问题及原因分析
三、固井技术对策
四、现场应用情况
五、几点认识
概述
水平井较直井相比较,大大增加了井眼生产层中的长度和产层的泄油面积,大幅度地提高油、气产量,减缓了水锥、气锥的推进速度,其勘探开发效果相当于直井的数倍,在江汉油田松滋油区采用水平井技术可增加储量动用程度,提高单井产量和采收率。江汉油田松滋油区目前已进入开发中期,开发调整井的目的主要是小型断裂油藏及复杂断块油藏,根据油田的地质构造特征,直井无法达到地质需要的目的,而水平井可以不受客观存在的断层影响,钻达预先设计目的层。
通过分析其难点,制定相应对策,精心组织施工,逐步完善提高该地区水平固井质量的技术水平,达到提高固井质量的目的。但是水平井固井与直井、常规定向井相比,显得较为复杂,仍然存在诸多难题,许多问题还需要进一步加强研究:比如水泥颗粒紧密堆积及沉降理论、水泥浆流变学及顶替理论、界面胶结及界面相容理论、水泥浆失重、微裂缝-微裂隙理论,以及水平井固井综合配套技术方面等等。如何进一步提高水平井固井质量,是我们目前面临的难题。
概述
江汉油田松滋油区红花套地层发现高产油层,为提高该地区单井产量,我们采用多种完井方式完井,如常规套管完井、A点顶部注水泥、尾管顶部注水泥、尾管悬挂+筛管等固井技术进行对比,优选出适应于该地区的完井方式,以进一步提高该地区油气产量。
一、水平井固井技术难点分析:
(1)易地层流体窜。相对含油气井,水泥浆在凝固过程中,因失重导致液柱压力降低,平衡不了地层压力,容易导致“油气窜”。
(2)层间封隔难。该油区由于多年开采,地层压力较为紊乱,地层压力梯度各异,产层层系多,层间间距小,同一层系中有的水层和漏层并存。难以保证层间封隔质量。
(3)套管居中度难以保证,固井施工中易发生水泥浆窜槽现象。尤其在水平段,由于水泥浆颗粒沉淀的影响,在水平井段高边,水泥胶结得很松散,渗透性强,甚至形成贯通的水带,在高边胶结松散的水泥不足以保护套管,可使井内气体顺沿环空高边窜通。
一、水平井固井技术难点分析:
(4)井眼净化难。水平井段中,钻屑只需很短的距离就会沉积到井眼的低边,这样会形成钻屑沉积床,并保持稳定状态。因钻屑沉降到井眼低边,并聚集躺靠在底边上的周围,使井眼清洁问题更加复杂。试验表明,井眼中的钻屑沉积的浓度随井斜角增大(即井眼趋于水平)而增加,从而影响到固井胶结质量。
(5)水平段注水泥浆时,常规水泥浆体系呈现出两大缺点(其一水泥浆的沉降稳定性;其二水泥浆的体积收缩。),影响了固井胶结质量。
一、松滋油田水平井固井技术及应用
由于水泥浆密度比钻井液密度大,当水平段有少许未替净的钻井液或其它液体时,注水泥浆时会发生较重的水泥浆从较轻的液体下面流过,形成井眼底边水泥颗粒的沉降窜槽,当然这也要考虑水泥浆本身的沉降稳定性。
常规水泥浆由于水泥浆凝固过程中体积收缩,游离水析出聚集,而形成水平段的高边连通水窜槽,而影响固井质量。
(6)松滋油区经多年开采后地层压力较为紊乱,采注不平衡,承压能力差,在固井过程中环空液柱压力增高,压漏地层可能性大。
二、水平井固井质量问题及原因分析:
质量问题
固井施工过程中发生井漏,使水泥返深达不设计要求。
固井施工完后井口外溢,发生水泥浆窜槽现象,导致水平段封固质量较差。
固井施工中有时发生井漏后,又引起井涌。导致固井失败。
固井时顶替排量难以确定,无法保证顶替效率,导致声幅值偏高。
固完井测试、采油时井口出水,油气采收率较低。第二界面封固质量差。
主要原因分析:
地质方面: 地质资料及地质压力预告不很准确,井身结构存在问题,导致水泥浆柱的压力设计与实际地质压力相差较大,出现漏失、溢流等现象。水平井套管柱设计,需要全面考虑井眼全角变化率、外在条件、数值差异一、地层剪切应力、腐蚀、塑性地层的影响。
地层环境影响: 水泥浆在凝固过程中需要一个静态的环境,才能保证有效封隔。然而随着油田后期注水开发的需要,注水层位和注水井的逐渐增多,地下横向、纵向动态干扰、注水压力的升高和层间的相互干扰给固井带来的影响越来越大。
二、水平井固井质量问题及原因分析:
井眼质量方面。江汉油田松滋油区井眼不规则,“糖葫芦”井眼及“大肚子”井眼的存在,影响固井时顶替效率差。
固井水泥浆配方。江汉油田松滋油区水平井水泥浆配方优选难度大。
固井工艺方面。水平井属于特殊工艺井,如果井况较差,固井难度就更大。
二、水平井固井质量问题及原因分析: