提高水平井固井质量的技术探讨

随着钻井技术的发展,为了切实提高油田开发的经济效益,水平井技术已经成为油气田开发的一种有效的手段,它是通过油层的泄油面积来提高油井产量的,对于低渗透油藏的效果尤其显著。水平井的固井是水平井钻井过程中的一个很重要的环节,其固井质量的好坏不仅影响到油气井的开采寿命,而且影响到油气采收率的提高。本文通过解决水平并固井过程中的套管下入的问题、水泥浆失水及析水的问题、套管居中的问题及清除岩屑床等问题,展开了对提高水平井固井质量的技术探讨。     

顺北油田深层水平井套管居中优化

提高套管居中度是保证固井质量的关键,近年来随着非常规油气水平井开发规模的不断扩大,固井居中优化已成为固井设计的重点问题。基于行业标准《SY/T 5724—2008 套管柱结构与强度设计》模型修正、弹性扶正器力学性能参数测试、不同类型扶正器与井壁摩阻系数的准确获取,结合油田扶正器安放实际做法,研究形成了一套水平井套管居中优化方法,并在顺北油田深层水平井TK156H中得到应用,实例应用表明该方法计算误差在工程允许范围内,有助于指导顺北油田深层水平井套管扶正器安放设计,保障水平井套管居中与安全下入。     

套管固井滑套工具现状及发展趋势

非常规油气资源丰富,开发潜力巨大。但因其渗透率低、渗透阻力大导致水平井单井产量低,难以满足经济开发要求。为提高储层改造效率实现有效增产,中外形成了水平井分段压裂的主体技术。作为水平井分段压裂的新兴技术,套管固井滑套分段压裂具有井眼适应性强、过流面积大、适合大排量压裂的优点。概述了各类套管固井滑套分段压裂工具现状,指出了工艺技术背后的缺陷与难点。通过对各类工具优缺点对比分析,提出了套管固井滑套未来的发展建议。     

延长油田浅层大位移水平井固井优化技术

固井作业是一次性工程,一旦固井质量出现问题,补救作业一般无法达到封固合格的要求,并且水平井固井存在一定的固井工艺难点,包括弯曲井段曲率大,套管不易下入;斜井段套管与井壁发生长段面积的多处接触,井斜越大,摩阻力越大;环空的严重偏心度使窄边钻井液不能有效清除;易形成集中的水带,尤其是水平井游离水易集中与井眼上方,使油气串通;且直井中常用的固井附件不能使用,需要改进或重新设计。延长油田东部的部分区域油层埋深浅、存在低压、易漏失层,该区域内的井在固井过程中易发生地层破裂、水泥浆漏失现象。这不仅使水泥浆返高不够,也对地层造成了污染,严重影响了固井质量和油水井的后续生产。     

高温高压气井预应力固井技术研究及现场实验评价

随着石油天然气资源开采规模的增加,油气资源开采难度越来越大,深井、超深井、复杂井、高难度井数量不断增加,固井难度也不断增加,固井质量和井筒完整性面临严峻考验。预应力固井技术作为一项与材料力学相结合的前沿技术,通过先期采用不同的方法对套管周向施加一定的预应力,保证套管刚性的条件下发生弹性变形,外作用力消失后可有效降低水泥环与套管之间微环隙的产生。本文开展了预应力固井技术的研究和现场应用试验,形成了一套适合高压气井的预应力固井工艺技术,总结出预应力固井技术现场施工方案、技术措施,形成了一套预应力固井技术和配套的地面施工工艺措施,用以提高固井第一界面的胶结质量,减少气窜的可能性。     

宁东工区二级结构水平井固井工艺应用现状与分析

为进一步提高钻井效率,宁东工区二级结构水平井二开直接钻进至B点完钻,采用水平段下入筛管（或裸眼）＋套管的管柱结构,应用管外封隔器（或水泥伞）将水平段与A点上部地层分隔开来并通过分级注水泥器实现上部注水泥作业。该文通过6口井的应用实验,总结分析了该工艺技术的工艺难点,提出了提高二级结构水平井固井工艺可靠性的技术措施。     

基于多材质复合管柱的裸眼井壁支撑工艺及应用

已完钻超深裸眼水平井侧钻技术是经济、高效开发油藏剩余油的主要手段之一，传统的磨铣钢套管开窗侧钻技术存在下入摩阻大、磨铣耗时长导致开窗失败等问题。为此，提出了基于多材质复合管柱的超深水平井裸眼井壁支撑工艺，结合中国西北油田已完钻超深裸眼水平井井况，首先，提出了基于“铝合金+碳钢”的多材质复合管柱组合及设计方法；其次，开展了基于管柱实物屈曲实验数据的管柱临界屈曲载荷计算模型适用性评价，并优选出了适合于“铝合金+碳钢”多材质复合管柱的屈曲临界载荷计算模型；最后，研究了综合考虑管柱扭矩、摩阻、刚性、井眼条件、管柱强度及材质的多材质复合管柱下入性分析方法，并利用下入性分析软件对西北油田顺北X1井、X2井、X3井、X4井复合管柱进行了下入可行性评价。该方法在X1井和X2井得到成功应用，进一步论证了该工艺现场应用的可行性。研究成果可为超深水平井裸眼井壁支撑的复合管柱设计和下入可行性评价提供理论参考。     

水平井扩眼技术在杜813-H203井的应用

杜813-H203井是辽河油田在超稠油油藏所钻的一口浅水平井。由于该井水平段较长且岩性疏松,井壁掉块严重,井眼多呈台阶状,加之岩屑堆积,增大了后续作业遇卡的风险。为解决测井及后期下套管遇阻问题,根据超稠油油藏的特点采用水平井扩眼技术,清除岩屑床,扩大、修正了原井眼。实测结果表明:该水平段摩擦阻力高于该地层正常钻进水平井的两倍以上,严重影响后续作业。扩眼后整个测井和下套管安全顺利,有效解决了后期作业的复杂情况,提高了固井质量,延长了油井使用寿命。     

水平井下套管摩阻分析计算

通过分析带扶正器套管柱的受力与变形,导出了套管柱在水平井中的摩阻计算模型。模型考虑了管柱单元体的刚性效应及套管扶正器的影响,同时对实测井斜数据进行平滑和插值处理。在克拉玛依油田的试验水平井HW701中用该模型开发的软件预测了完井套管柱下入的摩阻力和井口载荷,预测结果与实测结果吻合较好。     

固井质量测井评价研究

在石油天然气勘探开发中,固井是钻井工程的重要环节之一,随着油气勘探开发的深入,超深井、水平井、厚套管井及“三高（高温、高压、高含硫）”气井,给固井质量测量测井评价技术提出了新的求。文中对固井评价的原理与方法及仪器发展进行了回顾,也对影响固井质量测井评价的因素进行了客观的分析。     

错断井大修套内扶正取套工艺及效益评价

本文着重介绍了浅层油水井大修扶正取套工艺技术的原理、应用及所取得的成果,并着重简明阐述了大修错断取套工艺技术在油田大修作业领域所起到的重要作用及应用前景,为老油田油水井大修取套工艺提出了一条鲜明的技术思路。     

井网调整后水驱控制程度及砂体接触方式研究

在油田开发过程中,随着开采的深入以及对油层认识的不断加深,部分区块有必要对原有的井网进行调整以满足当前生产的需要。为了进一步挖掘油田潜能,大庆油田某试验区通过细分重组层系,加密及注采系统调整等方式对老井网进行了重新调整,并根据沉积相带图及射孔等资料,研究了试验区井网调整前后的水驱控制程度及油水井所在砂体之间的接触方式。对比分析了控制程度和接触方式的变化情况,明确了不同调整方式对井网完善程度的贡献值。     

基于动静态响应特征的水平井剖面流体识别及评价

低孔渗油气层的复杂油气藏越来越多,而这些区块又具有良好的资源开发潜力,是油田上产的主力区。这些区块不仅油藏复杂,而且水平井技术应用广泛,对于水平井而言,其钻井方式相当特殊,且受到其他各种因素的综合影响,使得测井响应特征更加复杂,致使油水层识别更难,同时给油藏评价带来很大困难。然而油水层识别出后,不仅可以为后期投产的油井有效厚度的划分和一些缓钻井是否实施提供一定的依据,而且为油田新区射孔方案及井别方案编制提供了较为准确的基础数据。因此,以泾河油田17井区长8油藏为例,针对该研究区的典型水平井提取多个常规测井响应特征参数,利用图版法建立交会图,先划分出水平井剖面流体类型的电性参数识别标准,在上述研究基础之上再根据P1/2正态概率法进一步划分水平井油水层识别标准,编制计算机代码,执行宏命令对研究区典型水平井进行油水层识别,并结合生产动态数据进行验证;其吻合度较高,说明该套综合性流体类型识别方法在水平井中行之有效,在地质条件相当的区块此方法可以推广运用。     

南海东部油田低成本高效助流注水技术创新与实践

南海东部越来越多的海相沉积砂岩油藏地层能量不足需要注水,但平台无注水工程预留,存在建立注水系统投资大、周期长、效益差的问题,如何实现注水开发是亟待解决的技术挑战。以A油田为例,该油田L层为边水驱动的岩性油藏,地层天然能量不足,水平井投产后地层压力下降迅速,迫切需要通过注水补充地层能量。在注水水源评价的基础上,定量表征相控模式下的压力场,制订针对性的抢救式注水方案;研发助流注水工艺管柱及井下数据监测系统,满足了油藏通过井下注水补充地层能量、提高采收率的要求。结果表明:创新研发的助流注水技术实现了平台无注水预留条件下的注水开发,节省了海上平台空间及工程设施成本,实现了变流量注入、定期酸洗、闭式注入环境下的水质监测、注入水量测调、水源层返排清井及产水能力测试等多种功能,具备成本低、实施周期短、注水效果好的巨大优势。油田采用助流注水后,受效井组的单井采油量增加明显,地层能量得到有效补充,取得了很好的开发效果。     

高密度钻井液条件下的顶替效率

顶替效率是固井施工过程中最难控制的因素,提高注水泥的顶替效率能有效驱替钻井液、清除钻井液虚泥饼,从而提高水泥胶结质量和水泥环密封性能。是防止油、气、水窜的前提。随着开采工艺的发展,对固井顶替效率提出了更高的要求：影响顶替效率的因素复杂多变,本文针对影响顶替效率几大重点因素展开深入研究,结合大庆油田近几年来使用越来越多的高密度钻井液引起的固井顶替效率低的实际,通过对现场的实测数据进行综合分析,为大庆油田高密度钻井液井的固井施工设计及提高顶替效率措施提供依据。     

防喷大修取套与深部封窜工艺技术的应用

介绍油田油水井防喷大修取套和深部封窜工艺技术的原理、实施程序及适用条件的基础上进行扩展应用研究,并针对大修取套和深部封窜工艺技术能够解决的实际问题,简明地对大修工艺技术在油田开发中的应用前景进行了阐述,为老油田油水井大修工艺从普通型逐步演变成防喷型指明了技术方向.     

稠油水平井套管柱强度设计方法

摘要 稠油水平井的套管柱设计与常规水平井套管设计有较大差异.本文重点介绍利用设计或已测的井眼机迹参数,稠油热采注汽参数和注汽施工工况,计算稠油水平井套管柱所受热应力、弯曲载荷、摩阻力子的方法以及利用以上受力计算为基础的水平套管柱最大载荷设计法,同时介绍此方法在辽河油田稠油冷平1井的设计和使用情况.     

过套管电阻率测井资料预处理方法研究

 近几年,随着电子技术的发展和油田中后期寻找剩余油分布的需要,过套管电阻率测井作为一种新技术迅速发展起来。该技术在套后剩余油监测、老井挖潜、油层水淹规律确定、油层生产动态监测等方面具有独特的优势,并取得了较好的应用效果。但在采集过程中其有效信号为纳伏级,套管、测量频率、测量电极距、水泥环、套管非均质性等都会使测量信号发生严重的畸变,在过套管电阻率资料预处理中必须对这些因素进行校正。本文针对俄罗斯ECOS-31-7过套管测井资料特点,分析了原始离散数据筛选方法、离散数据插值原则,探讨了套管非均质性、水泥环及固井质量校正方法。对实际过套管测井原始资料的处理效果表明,该处理方法有效可行。