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摘要:侧钻井井固质量控制是非常重要的一项内容,在实际工作的过程中,由于各界因素的影响在实践的过程中还会存在一些难点问题,因此为了能够将侧钻井固质量的水平提高文章,结合实际总结出了提高侧钻井固质量的方法,希望通过研究之后,能够给相关的工作者提供一定的参考。
关键词:侧钻井;井固质量;分析
0前言
在开发挖潜油气矿藏时能够充分利用老井套管的技术就是开窗侧钻。这种技术能够将老井的上部套管完全利用起来,使得原本赘余的老井再次投入生产,不仅可以恢复产能、提升工具设备的开发利用程度,还能有效的提升原油产量。但是这种技术也存在一些问题,经常会因为固井质量无法保证而导致不能正常生产,最终造成井眼报废;或者在投入生产时出现生产周期不够长的缺陷。截至到现在,还没有出现一套完整的和开创侧钻能够适配的技术进行完井固井。基于这些现状,针对套管科学研究小井眼开创侧钻的配套固井技术就具有了十分重大的意义。
1侧钻井固井质量的主要影响因素
在正常情况下,侧钻井投入生产后的使用寿命基本都在两年到三年之间,但是实际生产中经常出现有些侧钻井投产最短一年就出现了窜流等不良现象,主要原因就是矿井的固井质量达不到应有的标准,以至于产量迅速递减,而且产量正常下降的幅度和其他生产井相比更大。影响固井质量的主要因素列举如下:
(1)太小的环空间隙会在固井时造成泵压太高而排量太低,使顶替效率更低;薄弱的水泥环很有可能导致层间窜槽,最终导致固井质量不过硬。
(2)不能严格控制固井的工艺或方法是导致固井质量低下,甚至失败导致井眼废弃的主要原因。
(3)扶正器的下放位置在下套管时影响很大,不恰当的下放位置会造成固井的时候套管处于偏向井眼底部,使井眼的一侧没有或是仅有少量水泥,就很可能形成套管相切于井壁的窜槽现象,导致固井出现恶劣的质量问题。
(4)在经过多年开发的老区进行侧钻井作业会受到更多的干扰,比如紊乱的地下层系会提升开窗侧钻时出现井漏的几率,严重的井漏会使得水泥返高无法满足既定要求,替空了主要目的层段,还需要挤水泥来固井的返工措施进行弥补,拉低了固井质量。
(5)出现失水多粘度高以及高温高压环境下稠化严重等问题的完井液是无法满足需求不能使用的,一旦使用这种性能不好的完井液就不能和水泥浆完全匹配,会出现地层和固井水泥环不够粘合,降低了固井质量评价的准确性。
(6)坐挂悬挂器的难度和复合胶塞质量太差都會造成固井不能碰压,也会替空目的层段的水泥。还有一些细节上的问题也会导致固井质量无法提高,例如水泥返高不达标、不对浮箍进行密封、将水泥塞遗留井内等。
2加强侧钻井固井质量的方法
2.1在裸眼段选择使用合适的扩眼技术
基于目前世界上的开窗侧钻技术发展程度,提升固井质量延续侧钻井生产寿命最直接有效的方式就是提升水泥环的韧性和宽度,扩大井眼和套管之间的环空间隙。通过数量巨大的侧钻井固井的测井效果数据分析来看,固井的一界面通常效果很好,但是二界面往往效果不理想。举沙河街组地层的例子进行具体分析:该地的地层很硬,钻头下钻的过程会越来越容易被磨损,破岩能力也随之降低,就会造成保径部分和环空间隙越磨越小。解决这种问题就需要使用扩眼工具来扩大井眼,其中较为关键的就是工具如何选择,原则上要因地制宜的选择对应地层的工具,比如砂岩地层要求耐磨性更好,泥岩地层则要求切削能力更强大,而砂泥岩地层就需要耐磨和切削能力兼备的工具。一般情况下选用水力式扩眼器都可以在实际施工时下入九十五点三毫米的尾管,使井径扩张至一百四十毫米,增加二十二毫米的水泥环厚度。水力式扩眼器在工作时还能够清洗井壁上的死泥浆,有效地提升了二界面的固井质量。
除了选择合适的扩眼工具之外,还可以使用复合钻进的方法来达成扩大井眼的目的,使用一点五度的螺杆带单牙轮钻头进行钻进,可以是矿井的平均井径稳定在一百三十五到一百四毫米之间。
2.2提升完井液性能和固井顶替效率
井径扩大率部分扩大就可能造成“大肚子”井段,这会在顶替中导致局部的钻井液滞留,所以应该设法避免或尽小可能的出现扩大率局部太大。如何缩小井径扩大率要从选择开窗点时就开始考虑:可以尽可能的选取固井质量高的井段,还要防止铣锥较长时间的静止于裸眼中大排量循环,这样就能够一定程度上避免在窗口以下的井段形成大肚子而在最终导致出现窗口的固井质量不够好的局面。
完井液性能虽然需要提升但也切忌大幅调整,只要能够保证完井液具备滤饼薄,失水、切力和黏度、含沙量足够低,并且保持合适的密度就可以,此外还应确保完井液和水泥浆的动切力比在一点三到二的区间内,压力梯度比在二到三的区间内。
提升顶替速度和顶替排量首先需保证井下不漏,而且顶替排量的最高峰值需在通井循环洗井排量之下,固井前的洗井工作也很重要,把这项工作做充分需要做到以一点二至一点三倍的正常钻进排量循环洗井两周。
2.3强化固井附件尤其是悬挂器的质量把控
具备抗高温腐蚀,极佳耐磨性能的复合胶塞以及坐挂可靠的悬挂器是确保固井质量必须具有的基本条件。其他附件如浮箍浮鞋则需确保它的单向密封状态良好。
3改进侧钻井施工作业的可行措施
一般情况下的下部尾管串由旋流加两个浮箍再加球座构成,改进后也可以将一根短套管加在两个浮箍中间,其作用主要在固井碰压放压后以及回流上返的水泥浆通过旋流和刚性浮箍时降低水泥浆的上返速度,可以达到减少滞留于套管内的水泥量和水泥塞的作用,并且可以在替出套管内部水泥浆之后直接监测固井质量,这样一来不仅不仅减少了施工时间,而且降低了租赁运输小钻杆所花费用,是值得推广的措施。
4巩固侧钻井固井质量的措施
固井使用的水泥浆体系要优先选择微膨胀体系可以改善水泥浆的配伍性。此外同时使用一些添加剂也会起到巩固作用:为改善水泥浆流动性可以添加use分散剂,从而提升固井的顶替效率;减轻剂pz或者wz可以减少水泥浆密度,加入到水泥浆中能够防止发生井漏;把控水泥浆失水保证零析水需要添加g404降失水剂,可以起到保障水泥浆体系稳定的作用;对于一些高压和低压同时存在的井眼,要在固井时上部加入缓凝剂,下部添加促凝剂来调节;确保水泥浆和滤饼的胶结质量可以保障水泥浆和钻井液的体系配伍性,以上五点需要同时做到。
5结语
在油田进入后期开发阶段时,会有更多的停休报废井进行必要的套管定向侧钻,并且越来越多的复杂井也会使侧钻井的施工更显困难。我们还需在实践中积累总结科学的施工经验,更加积极的研究推广行之有效的新固井技术,使侧钻井施工也能建立起一套适配的固井工艺。
参考文献:
[1]刘冬琴,丁曙东,缪建.套管开窗侧钻井目标优选初探[J].钻采工艺.2004(03)
[2]杨雪成.套管开窗侧钻井的技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量.2013(24)
[3]谢鑫,孙振.套管开窗侧钻井开窗位置选择分析[J].新疆石油天然气.2018(03)
[4]蒋志强.套管开窗侧钻井的技术实践[J].企业技术开发.2011(20)
[5]周金初,高宏光,夏炎.锦2-4-05侧钻井工具浅析[J].石油机械. 2002(11)
关键词:侧钻井;井固质量;分析
0前言
在开发挖潜油气矿藏时能够充分利用老井套管的技术就是开窗侧钻。这种技术能够将老井的上部套管完全利用起来,使得原本赘余的老井再次投入生产,不仅可以恢复产能、提升工具设备的开发利用程度,还能有效的提升原油产量。但是这种技术也存在一些问题,经常会因为固井质量无法保证而导致不能正常生产,最终造成井眼报废;或者在投入生产时出现生产周期不够长的缺陷。截至到现在,还没有出现一套完整的和开创侧钻能够适配的技术进行完井固井。基于这些现状,针对套管科学研究小井眼开创侧钻的配套固井技术就具有了十分重大的意义。
1侧钻井固井质量的主要影响因素
在正常情况下,侧钻井投入生产后的使用寿命基本都在两年到三年之间,但是实际生产中经常出现有些侧钻井投产最短一年就出现了窜流等不良现象,主要原因就是矿井的固井质量达不到应有的标准,以至于产量迅速递减,而且产量正常下降的幅度和其他生产井相比更大。影响固井质量的主要因素列举如下:
(1)太小的环空间隙会在固井时造成泵压太高而排量太低,使顶替效率更低;薄弱的水泥环很有可能导致层间窜槽,最终导致固井质量不过硬。
(2)不能严格控制固井的工艺或方法是导致固井质量低下,甚至失败导致井眼废弃的主要原因。
(3)扶正器的下放位置在下套管时影响很大,不恰当的下放位置会造成固井的时候套管处于偏向井眼底部,使井眼的一侧没有或是仅有少量水泥,就很可能形成套管相切于井壁的窜槽现象,导致固井出现恶劣的质量问题。
(4)在经过多年开发的老区进行侧钻井作业会受到更多的干扰,比如紊乱的地下层系会提升开窗侧钻时出现井漏的几率,严重的井漏会使得水泥返高无法满足既定要求,替空了主要目的层段,还需要挤水泥来固井的返工措施进行弥补,拉低了固井质量。
(5)出现失水多粘度高以及高温高压环境下稠化严重等问题的完井液是无法满足需求不能使用的,一旦使用这种性能不好的完井液就不能和水泥浆完全匹配,会出现地层和固井水泥环不够粘合,降低了固井质量评价的准确性。
(6)坐挂悬挂器的难度和复合胶塞质量太差都會造成固井不能碰压,也会替空目的层段的水泥。还有一些细节上的问题也会导致固井质量无法提高,例如水泥返高不达标、不对浮箍进行密封、将水泥塞遗留井内等。
2加强侧钻井固井质量的方法
2.1在裸眼段选择使用合适的扩眼技术
基于目前世界上的开窗侧钻技术发展程度,提升固井质量延续侧钻井生产寿命最直接有效的方式就是提升水泥环的韧性和宽度,扩大井眼和套管之间的环空间隙。通过数量巨大的侧钻井固井的测井效果数据分析来看,固井的一界面通常效果很好,但是二界面往往效果不理想。举沙河街组地层的例子进行具体分析:该地的地层很硬,钻头下钻的过程会越来越容易被磨损,破岩能力也随之降低,就会造成保径部分和环空间隙越磨越小。解决这种问题就需要使用扩眼工具来扩大井眼,其中较为关键的就是工具如何选择,原则上要因地制宜的选择对应地层的工具,比如砂岩地层要求耐磨性更好,泥岩地层则要求切削能力更强大,而砂泥岩地层就需要耐磨和切削能力兼备的工具。一般情况下选用水力式扩眼器都可以在实际施工时下入九十五点三毫米的尾管,使井径扩张至一百四十毫米,增加二十二毫米的水泥环厚度。水力式扩眼器在工作时还能够清洗井壁上的死泥浆,有效地提升了二界面的固井质量。
除了选择合适的扩眼工具之外,还可以使用复合钻进的方法来达成扩大井眼的目的,使用一点五度的螺杆带单牙轮钻头进行钻进,可以是矿井的平均井径稳定在一百三十五到一百四毫米之间。
2.2提升完井液性能和固井顶替效率
井径扩大率部分扩大就可能造成“大肚子”井段,这会在顶替中导致局部的钻井液滞留,所以应该设法避免或尽小可能的出现扩大率局部太大。如何缩小井径扩大率要从选择开窗点时就开始考虑:可以尽可能的选取固井质量高的井段,还要防止铣锥较长时间的静止于裸眼中大排量循环,这样就能够一定程度上避免在窗口以下的井段形成大肚子而在最终导致出现窗口的固井质量不够好的局面。
完井液性能虽然需要提升但也切忌大幅调整,只要能够保证完井液具备滤饼薄,失水、切力和黏度、含沙量足够低,并且保持合适的密度就可以,此外还应确保完井液和水泥浆的动切力比在一点三到二的区间内,压力梯度比在二到三的区间内。
提升顶替速度和顶替排量首先需保证井下不漏,而且顶替排量的最高峰值需在通井循环洗井排量之下,固井前的洗井工作也很重要,把这项工作做充分需要做到以一点二至一点三倍的正常钻进排量循环洗井两周。
2.3强化固井附件尤其是悬挂器的质量把控
具备抗高温腐蚀,极佳耐磨性能的复合胶塞以及坐挂可靠的悬挂器是确保固井质量必须具有的基本条件。其他附件如浮箍浮鞋则需确保它的单向密封状态良好。
3改进侧钻井施工作业的可行措施
一般情况下的下部尾管串由旋流加两个浮箍再加球座构成,改进后也可以将一根短套管加在两个浮箍中间,其作用主要在固井碰压放压后以及回流上返的水泥浆通过旋流和刚性浮箍时降低水泥浆的上返速度,可以达到减少滞留于套管内的水泥量和水泥塞的作用,并且可以在替出套管内部水泥浆之后直接监测固井质量,这样一来不仅不仅减少了施工时间,而且降低了租赁运输小钻杆所花费用,是值得推广的措施。
4巩固侧钻井固井质量的措施
固井使用的水泥浆体系要优先选择微膨胀体系可以改善水泥浆的配伍性。此外同时使用一些添加剂也会起到巩固作用:为改善水泥浆流动性可以添加use分散剂,从而提升固井的顶替效率;减轻剂pz或者wz可以减少水泥浆密度,加入到水泥浆中能够防止发生井漏;把控水泥浆失水保证零析水需要添加g404降失水剂,可以起到保障水泥浆体系稳定的作用;对于一些高压和低压同时存在的井眼,要在固井时上部加入缓凝剂,下部添加促凝剂来调节;确保水泥浆和滤饼的胶结质量可以保障水泥浆和钻井液的体系配伍性,以上五点需要同时做到。
5结语
在油田进入后期开发阶段时,会有更多的停休报废井进行必要的套管定向侧钻,并且越来越多的复杂井也会使侧钻井的施工更显困难。我们还需在实践中积累总结科学的施工经验,更加积极的研究推广行之有效的新固井技术,使侧钻井施工也能建立起一套适配的固井工艺。
参考文献:
[1]刘冬琴,丁曙东,缪建.套管开窗侧钻井目标优选初探[J].钻采工艺.2004(03)
[2]杨雪成.套管开窗侧钻井的技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量.2013(24)
[3]谢鑫,孙振.套管开窗侧钻井开窗位置选择分析[J].新疆石油天然气.2018(03)
[4]蒋志强.套管开窗侧钻井的技术实践[J].企业技术开发.2011(20)
[5]周金初,高宏光,夏炎.锦2-4-05侧钻井工具浅析[J].石油机械. 2002(11)