苏里格气田小井眼插入式固井方法研究

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苏里格气田是我国低孔低渗的典型性代表气藏,面积约2×10~4km~2,气藏资源丰富,开发难度大,是长庆气田“西气东输”战略的重要区块。为有效开发苏里格气田低孔、低渗、低产的气藏,降低开发成本故引进了小井眼开发的新模式并进行了相关技术研究和应用。小井眼钻井导致套管与井壁之间的间隙小,水泥环薄却又要满足压裂、酸化等后续施工作业,水泥浆流动阻力大,施工压力高,易压漏地层,顶替效率低等许多问题,为小井眼固井提出新的挑战。为解决这一问题,我们引入了小井眼插入式固井技术,它是固井领域中的一项特种技术,在小间隙井眼固井扶正技术尚不过关的情况下(如环空间隙小于12mm的小井眼固井),可以有效克服或减轻套管的偏心和贴壁问题,控制水泥浆二次上返的速度,控制井筒内外压力,提高顶替效率,确保固井质量。小井眼插入式固井对水泥浆有特殊的要求,要求水泥浆稠化时间长,性能稳定等等,除此以外,还必须考虑套管能否安全下到预定位置。因此,其关键环节就是套管柱的下插过程。在此过程中,由于水泥浆在井下温度场和压力场的作用下触变性能复杂变化,这就会带来环空阻力、井底压力变化等。在套管柱插入过程的每时每刻,井内水泥浆的流变性都在变化,进而由它产生对管柱摩擦损耗也在变化。因此要实现高顶替、整体压力平衡的固井目的,达到优质封固,必须对这一动态过程进行深入的分析和描述,找出各参数之间的联系。研究通过对水泥浆特性的分析和下插套管柱受力分析,建立各个参数之间的数学模型,并运用C#计算机语言进行编程模拟,结合现场施工实例,进行对比分析,最后研究了提高小井眼插入式固井质量的措施,逐步形成了一套适应于苏里格气田的小井眼插入式固井技术方法。
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