川东北海相高压气井固井技术研究与应用

论文摘要

川东北探区钻探目的层主要以飞仙关组、嘉陵江组天然气藏为主,完钻井深大多在5000-6000m。由于地质构造特征复杂,目的层埋藏深,具有高温、高压、压力层系多、压力梯度差异大的特点,造成固井作业难度大。针对川东北高压气井固井质量合格率低,固井质量成为制约川东北探区勘探开发正常发展的瓶颈这一难题,进行了影响固井质量因素的调研与分析。对天然气的气侵、气窜机理进行了理论分析,对防窜问题进行了研究,确定了川东北高压气井固井合理的压稳设计计算方法,确定了压稳系数Fsur。在水泥浆体系方面进行了针对性的理论研究、室内试验与现场应用。摸索出一套适合川东北高压气井固井的抗高温非渗透防气窜DZJ-2/FSAM膨胀型高密度水泥浆体系和LX200胶乳防气窜水泥浆体系。针对川东北高压气井涌、漏同层,压力窗口窄的固井难题对新型油井水泥添加剂Anti-Leakage Fiber纤维进行了研究及室内评价,应用添加该纤维的水泥浆体系能显著提高固井质量,起到一剂多效的作用。研制出耐高温,适用于川东北矿化度较高的井下环境使用,密度在1.1-2.3g/cm3可任意调节的MS-R前置液体系。通过在普光构造、老君构造、清溪构造、通南巴构造、毛坝构造十多口井的成功应用,证明该技术适用于川东北探区,能够保证并提高固井质量,实现中石化川东北勘探开发远景目标。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 第2章 川东北海相高压气井固井现状
• 2.1 川东北海相气井固井的复杂条件
• 2.2 川东北海相气井固井技术现状
• 2.3 南方海相气井固井需要解决的难题
• 2.3.1 高压、高温、防气窜固井
• 2.3.2 “喷、漏同存”的固井
• 2.3.3 小间隙固井
• 第3章 高温高压井防气窜固井技术
• 3.1 川东北南方海相高温、高压、防气窜固井难点分析
• 3.1.1 川东北地区海相地质特点
• 3.1.2 川东北地区固井基本情况
• 3.1.3 高温、高压、防气窜固井主要难点分析
• 3.2 技术对策
• 3.2.1 国外解决高压油气井技术方法
• 3.2.2 解决川东北高温、高压气井技术方法
• 3.3 防气窜水泥浆体系的选型
• 3.3.1 高密度水泥浆体系加重材料的选择
• 3.3.2 水泥浆防窜设计
• 3.3.3 防窜评价
• 3.3.4 川东北海相高压气井防窜压稳设计计算方法
• 3.3.5 应用于川东北海相高压气井聚合物非渗透防气窜体系
• 3.3.6 应用于川东北海相高压气井的胶乳防气窜体系
• 3.4 纤维堵漏水泥浆的选型
• 3.4.1 堵漏纤维提高承压能力原理
• 3.4.2 室内实验情况说明
• 3.4.3 确定现场应用实验方案
• 3.4.4 现场应用效果及建议
• 3.5 抗高温防漏型固井前置液体系研究
• 3.5.1 抗高温前置液性能研究
• 3.5.2 堵漏型前置液堵漏剂的室内优选研究
• 第4章 高压气井固井技术现场应用
• 4.1 河坝2 井Ф241.3×Ф193.7 尾管固井
• 4.1.1 基本数据
• 4.1.2 技术难点
• 4.1.3 技术措施
• 4.1.4 施工过程
• 4.1.5 现场水泥浆密度记录
• 4.1.6 水泥浆大样报告
• 4.1.7 河坝2 井固井质量解释成果表
• 4.2 普光11 井Ф241.3×Ф177.8 尾管固井
• 4.2.1 基本数据
• 4.2.2 技术难点
• 4.2.3 技术措施
• 4.2.4 施工过程
• 4.2.5 现场水泥浆密度记录
• 4.2.6 水泥浆大样报告
• 4.2.7 普光11 井固井质量解释成果表
• 4.3 毛坝1 加深井Ф177.8×Ф127 尾管固井
• 4.3.1 基本数据
• 4.3.2 技术难点
• 4.3.3 技术措施
• 4.3.4 施工过程
• 4.3.5 现场水泥浆密度记录
• 4.3.6 水泥浆大样报告
• 4.3.7 毛坝1 加深井固井质量解释成果表
• 4.4 综合应用效果
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果