[提高浅井固井质量的思考]浅井茶茶

来源:小学教育 发布时间:2019-04-06 06:22:09 点击:

  近年来,在我国浅井开发的主要区块,稠油产量出现下滑的趋势。为了增产、经济、有效地挖掘剩余油,提高油藏采收率,在一些浅井开发区较大幅度地进行了污水回注,取得了明显的经济效益。但是也给固井施工带来了较大的困难,严重影响了固井质量。
  一、浅井区块固井难点
  1、浅井区油层埋深浅、地层温度低,外加剂选择困难,而且注入井筒内的水泥浆强度发展慢,其抵御油气水窜的能力差,固井质量难以保证。
  2、浅井区由于长期污水回注、注气开采,使地层压力发生巨大的变化,大部分层位压力远远高于原始地层压力。设计提供的地层压力不能真实反映实际地层压力,按设计钻井液密度值钻进经常发生溢流、井涌。
  3、浅井区上部井段蕴藏着丰厚的天然气资源。由于埋藏浅,钻开后,钻井液液柱压力无法平衡气层压力,因此在钻进过程中钻井液气侵严重,有时因含气量太高,井口取浆测得的钻井液密度低于清水。受高压气层影响,稠油浅井固井质量难以保证。例如一般浅井,其下部油层虽已封固住,但其上部天然气层未封固住,造成固井施工后,天然气仍不断从井口冒出,严重影响了该井的正常生产。
  4、地层破裂压力低,压井、固井过程中易发生井漏。浅井完钻井深一般在3-400m左右,地层破裂压力低,钻井过程中一旦发生井涌,在仓促加重钻井液时容易压漏地层。
  5、为降低原油的粘度、增加原油流动性、确保稠油的开采,通常采用注蒸气吞吐开采方式。由于稠油产层浅、地层破裂压力低,加上地表浅层又蕴藏着大量的天然气,因此注气过程中很容易造成“稠油产层与顶部气层”的窜通,增大天然气层的能量,进而影响稠油浅井的固井施工。
  二、浅井固井质量的影响因素
  1、人为因素影响。由于注水井多、注入量大,加上井楼油田主要产层多为低渗透性地层,固井前即便停注、泄压,从井口看上去压力已回零,实际上由于地层压力的传递和泄压缓慢,水泥浆在固井候凝期间发生失重时,蹩压地层的压力仍在释放,造成水泥浆难以压稳产层。
  2、地下状态复杂因素影响。层间压差大、高低压层间“窜流”,在水泥环内形成窜槽。由于长期的注水开采,使地层压力变得非常复杂。一些地层压力亏空,而另一些地层出现高压,在一个井筒剖面上高压层、低压层、正常压力层相间存在,形成层间压差;一方面是高压油气水层易向“失重”状态中的水泥浆中窜流,形成水带;另一方面是水泥浆易进入低压层,使井筒内水泥浆体积减小、压力降低;而水泥浆浆体内压力的降低,还会加剧高压层流体的窜入和高、低压层之间的窜流,这种流动状态和在水泥浆内形成流动通道,都将直接影响到水泥浆的封固质量。
  3、地层因素影响。井楼油田地层夹层薄而多,由于强注污水及高温蒸汽,使地层层间互窜,造成地层压力紊乱,一般在井下会出现多个吐油、水层,因为井深较浅,钻井液密度增加也压不住溢流。另外,地层在300m以下裂隙较发育,用钻井液钻井时容易发生井漏,造成了上吐下泄的复杂现象。
  三、一般浅井固井技术
  针对以上所述浅井固井影响因素,从水泥浆体系、水泥浆密度设计以及井眼准备、固井工艺等方面入手,经多年的研究和实践,总结出一套行之有效的固井技术
  1、采油井停采,注水井停注
  为水泥浆提供一个相对“较好”的候凝环境,应该提前停注泄压,可以有效地控制地层中注入水的压力,减小注入水流入井筒中的量,降低水泥浆候凝时动态油气水对水泥环的破坏。
  2、选用低失水、短过渡优质水泥浆体系
  浅井固井首先急需解决低温防窜问题,因此必须设计低温早强短过渡的水泥浆体系。经多年研究,优选出低温降失水剂。低温降失水剂一般是不渗透剂和早强性膨胀剂的混合物,它一方面在滤失进入地层后可形成不渗透膜,阻止地层流体窜入水泥浆;另一方面由该剂配制的水泥浆具有一定的早强性和轻微的膨胀性,水泥石体积不收缩,可以明显提高水泥浆的早期强度和缩短过渡时间,具有良好的防窜能力。
  3、固井前对周边注水井、采油井停采、停注在钻开油层前15d至固完井3d内,新钻井周围200m内的井必须停止注汽;若周围井处于焖井期,必须在排液一段时间后,方能钻开油气层,以免油层内压力过高,导致钻井过程中发生井涌、井喷。
  4、固井施工中的防涌措施
  在钻井过程中经常会发生井涌。现场施工表明:钻井液密度过低压不住井,而过高就可能发生井漏。因此钻井时,必须做好防喷及其它安全措施,并严格控制钻井液的密度。由于钻井液密度高,粘度高、切力大,为确保水泥浆与地层的胶结质量,固井施工时必须注入一定量的清水作为冲洗液,冲刷、清洗井壁,清水与钻井液相比较,其密度小,因此固井施工中当冲洗液返至环空时,必然导致环空液柱压力降低,造成环空液柱压力不能平衡地层压力,诱发井涌。近几年来,取消了清水冲洗液,而采用低密度水泥浆或加重隔离液,这不仅确保了前置液对封固段井壁的“冲刷”,同时,前置液进入环空后,仍能压稳地层。
  5、固井施工中的防漏措施
  钻井液或水泥浆漏失主要集中在表层套管鞋处和目的层上部渗透性良好的砂层井段。固井施工中采取了如下防漏措施。
  (1)下套管前对漏失层段进行堵漏。在钻入漏失层段前,为了克服漏与涌的矛盾,采取加入堵漏剂的方法,封堵地层裂隙和渗透性较好的低压层,一般采取随钻堵漏剂和井壁封固剂,在钻井过程中,由于压差的作用,堵漏剂通过架桥、填塞、压实、堵塞漏失通道,达到有效地预防和控制漏失。在钻井过程中发生过井漏的浅井,在下套管前通井时,起钻到漏失层段以下50m处,注入堵漏钻井液,对漏层进行堵漏。
  (2)注水泥浆期间防漏措施。为确保固井施工中水泥浆不发生漏失,上部封固段采用低密度水泥浆,下部采用密度为1.90 g/cm3的高密度水泥浆,以确保环空最大液柱压力不大于地层破裂压力。另外,漂珠是一种好的低密度材料,因其密度低、颗粒小且呈空心状,易被吸附在微裂缝处,对上部封固段具有一定的堵漏功能。
  (3)使用水泥伞减慢水泥浆的漏失速度。针对该区块地层特性,通常要在目的层上部渗透性良好的砂层段加一只水泥伞,防止水泥浆下沉,并支撑静液柱压力,水泥伞的设计允许流体自由向上流动至地面。
  (4)改善水泥浆体的流变性、降低固井施工压力。通过调节水泥浆的流变性,提高水泥浆的流动性,降低水泥浆循环压力。通常在水泥浆中加入一定的分散剂,以改善水泥浆流变性,使水泥浆初始稠度低于10Bc。
  (5)采用小排量替浆。固井施工最后替浆碰压时,必须严格控制替浆排量为,以免施工压力过高、压漏地层。
  四、几点认识
  1、选择适宜的水泥浆体系是保证固井质量的重要前提。
  2、固井施工前,采用单向压力封闭剂对漏失井段进行堵漏,是提高漏失井固井质量有效的办法。
  3、钻开油层前至固完井3d内,对周边注气井采取一定范围内的停采、停注的办法,是防止浅井钻井过程中发生井涌的一条有效途径。
  4、使用水泥伞、降低固井施工中压力、采用低失水短过渡优质水泥浆体系等一系列措施,可以显著减缓水泥浆的漏失速度。
  总之,油田通过强注污水、蒸汽等开采措施,提高了油藏采收率,虽然取得了明显的经济效益。但破坏了地层压力,地层层系发生紊乱,使固井水泥浆上返高度不够和遭到水侵后水泥浆稀释凝固不好,造成固井质量不合格。为了解决以上问题,笔者结合实际提出了一套适合该区块的固井工艺,有效地解决固井质量差的问题,以取得较好的经济效益和社会效益。
  

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