胜利油田固井技术

胜利石油管理局2020/3/171不断创新发展的胜利固井技术胜利石油管理局二○○九年六月胜利石油管理局胜利石油管理局2020/3/172前言目前胜利油田勘探进入隐蔽性油藏阶段，开发逐渐转向高投入的低渗透、复杂潜山、特稠油、薄层稠油等难采储量。面对由此带来的复杂结构井的增多、固井难度增大和质量要求越来越高的新情况，通过大力开展科技攻关，强化技术管理，加大新技术、新工艺的推广应用力度，保持了固井质量的较好水平，为油田勘探开发的持续稳定发展做出了应有的贡献。胜利石油管理局2020/3/173汇报内容一、基本情况二、固井技术三、主要经验和做法四、今后技术攻关和管理的重点五、认识与建议胜利石油管理局2020/3/174一、基本情况渤海钻井总公司黄河钻井总公司西南工程管理中心钻井工艺研究院胜利石油管理局海洋钻井公司渤海钻井固井公司黄河钻井固井公司海洋钻井固井队固井工程部塔里木胜利钻井公司固井工程部钻井院完井所1、组织机构胜利石油管理局2020/3/175拥有各类水泥设备82台,其中水泥车49台；100MPa的水泥车4台，70MPa的水泥车7台。2、固井装备一、基本情况胜利石油管理局2020/3/176注水泥设备的混浆系统已达到国际先进水平。水泥罐车77台，以北奔、斯太尔为主。一、基本情况2、固井装备胜利石油管理局2020/3/177一、基本情况加大了水泥实验室建设和实验仪器等设备的投入,主要实验仪器以进口为主，水泥实验室检测手段处于国内领先水平。3、水泥实验室4、大型现代化的散装水泥干混装置5套。胜利石油管理局2020/3/178一、基本情况国内市场，除胜利油区外，先后在先后在新疆、江苏、四川、东北、华北、陕北、内蒙等油田和地区承担了固井技术服务和固井作业施工任务，并承担了云顶、杜邦、EDC等国外公司的反承包合作项目。国外方面，进入了阿塞拜疆、哈萨克斯坦、伊朗、土库曼斯坦等国家的固井作业市场。5、市场分布年度油田内部国内市场国外市场合计集团内集团外200714547339501616200816948370291876油田内外部市场完成情况胜利石油管理局2020/3/179一、基本情况技术指标完成情况年度固井口数合格率%优质率%几种类型固井口数定向井水平井探井尾管双级2007161699.6983.2911122251242462008187699.8488.031344431864286、技术指标胜利石油管理局2020/3/1710汇报内容一、基本情况二、固井技术三、主要经验和做法四、今后技术攻关和管理的重点五、认识与建议胜利石油管理局2020/3/1711二、固井技术（一）集成创新，形成了适应不同油田、不同油气藏类型的固井技术。1、根据胜利油区油藏类型多，构造复杂，油藏埋深分布广，储层、原油性质变化大的特点，配套完善了不同的固井（完井）技术，满足了不同类型油藏的勘探开发需求。胜利石油管理局2020/3/1712特点：高温、高压、封固段长、封固段上下温差大、多压力层系共存、安全压力窗口窄、完井工艺复杂。工艺技术：多凝水泥浆体系抗高温（抗盐）水泥浆体系分级注水泥固井工艺技术尾管、尾管回接工艺技术（1）深井、超深井固井技术二、固井技术优选出了适用于30~230℃实验温度的水泥浆体系。在胜科1井完钻井深7026m，井底温度高达235℃，取得了成功。分别采用饱和、欠饱和、半饱和盐水，成功应用于胜科1、丰深2、丰深3等多口深井、超深井的固井施工。胜利石油管理局2020/3/1713特点：高压油气井钻井液密度高，油、气、水活跃，固井时易发生油气窜通等问题。工艺技术：高密度前置液膨胀水泥浆体系胶乳水泥浆体系高密度防窜水泥浆体系近平衡压力固井技术管外封隔器辅助防窜等固井技术。（2）高压油气井固井技术二、固井技术在阿塞拜疆施工的k5804井中，成功完成了钻井液密度2.31g/cm3，注水泥密度高达2.60g/cm3的高难度固井施工任务。胜利石油管理局2020/3/1714特点：老区调整井长期大量的注水与开采，造成地层异常高压，纵、横向流体干扰，多压力层系共存，固井侯凝期间易引起高压流体外窜。工艺技术：早强低失水水泥浆体系双凝或多凝水泥浆体系塑性微膨胀水泥浆体系套管外封隔器辅助固井技术旋流发生器辅助固井技术（3）调整井固井技术二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1715特点：由于地层承压能力低，在钻井和固井过程中，部分井经常发生漏失，造成目的层漏封、水泥浆严重污染油气层、引发地层流体外窜。工艺技术：低密度水泥浆体系纤维水泥浆体系分级、连续分级注水泥固井技术下套管自灌浆浮箍防漏技术（4）低压易漏井固井技术二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1716二、固井技术潜山裂缝低压漏失井（4）低压易漏井固井技术固井工艺技术连续式分级固井工艺筛管顶部注水泥工艺尾管悬挂及其回接工艺水泥浆体系漂珠微硅低密度体系粉煤灰低密度水泥浆体系高密度低失水增韧防漏体系胜利石油管理局2020/3/1717二、固井技术（4）低压易漏井固井技术1、连续打开间隔注水泥工艺选用机械式分级箍、连续式打开胶塞2、连续打开连续注水泥工艺两种方式：a选用带封隔器的分级箍、连续式打开胶塞b在分级箍下面安装管外封隔器连续式分级固井工艺胜利石油管理局2020/3/1718特点：水平井、大位移井下套管摩阻大、套管不易居中、顶替效率差等。工艺技术：使用刚性套管扶正器套管漂浮技术冲洗和隔离双功能前置液低失水、零析水水泥浆体系水平井筛管顶部注水泥技术（5）水平井、大位移井固井技术二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1719近年来，研究应用了刚性滚轮套管扶正器以及胶乳、纤维、膨胀等水泥浆体系，采用紊流与塞流复合顶替等一系列工艺技术措施，使樊147-平2、粱8-平1等水平井固井质量有了明显提高，基本满足了低渗透水平井分段压裂的需要。二、固井技术（5）水平井、大位移井固井技术胜利石油管理局2020/3/1720工艺技术：低密度水泥浆体系低失水、高流动性水泥浆体系封隔器完井工艺技术封隔器辅助固井技术分级注水泥固井技术筛管顶部注水泥固井工艺技术（6）保护油气层固井技术二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1721二、固井技术（6）保护油气层固井技术高压层低压层悬挂器封隔器分级箍封隔器盲管筛管悬挂器分级箍封隔器盲管引鞋筛管胜利石油管理局2020/3/1722对于有油气侵发生的井，采用驱油型前置液，增强水泥浆与井壁之间的相容性，提高二界面的胶结质量；推广应用胶乳防气窜剂、晶格膨胀剂等特殊水泥浆体系，对提高第二界面质量有明显效果；合理设计扶正器数量；大量应用旋流发生器；固井前和施工过程中活动套管，提高了顶替效率，二界面固井质量得到改善。（7）提高顶替效率和二界面固井质量的综合技术二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1723钻固一体化固井技术通过引入复合活性材料，形成可固化泥饼层，提高地层-泥饼-水泥环的胶结亲和力，有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液不相容的问题。2008年在胜坨等区块进行了53口井的现场试验有42口井二界面固井质量明显提高。（8）钻固一体化固井技术提高二界面固井质量二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1724二、固井技术（8）推广应用钻固一体化固井新技术提高二界面固井质量营26-斜18井胜利石油管理局2020/3/1725特点：川东北地区高压气层活跃、压力大、压力窗口狭窄、封固段长、防气窜难度大。工艺技术：采用双凝水泥浆体系、高密度防气窜体系、低密度防气窜体系、胶乳水泥浆解决水泥浆气窜问题。采用紊流冲洗液及加重隔离液提高顶替效率。推广动态承压技术采用旋转尾管固井工艺、尾管短回接工艺、现场水泥浆批混操作作业方式保证固井质量。创全国一次封固段最长纪录（河坝1：4800m）、河坝1井胶乳高密度水泥浆密度达2.38g/cm3。2、川东北高压油气井固井技术二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1726二、固井技术工艺技术：尾管及其回接工艺技术筛管顶部注水泥工艺技术高强低密度水泥浆体系1.20~1.35g/cm3高密度抗盐抗高温水泥浆体系2.30~2.45g/cm3。3、新疆深井、超深井井固井技术胜利石油管理局2020/3/1727开发的胶乳防气窜剂接近国外同类产品水平。在垦东12海油陆采丛式井平台及水平井进行了推广应用。对抑制油气水窜、提高第二界面固井质量都有明显的效果。对胶乳抗盐性能进行了研究，并成功应用于丰深2、丰深3等一批盐岩层固井作业。（二）新型水泥浆体系推广应用二、固井技术1、胶乳防气窜水泥浆体系胜利石油管理局2020/3/17282、低密度水泥浆体系二、固井技术根据颗粒级配紧密堆积理论，优化低密度材料粒度分布，采用3M公司的玻璃微珠研发了从0.90～1.40g/cm3的高强增塑超低密度水泥浆体系。在低压易漏井的固井施工并取得成功。在伊朗M.I.S油田，采用1.10~1.20g/cm3水泥浆体系完成低压漏失井固井5井次，固井一次成功。受到伊朗NDC公司的极大关注，赢得并扩大了市场。胜利石油管理局2020/3/1729二、固井技术重点探井桩古斜472井，完钻井深4970米，井底温度在175℃，φ114.3mm尾管固井。水泥浆封固段长1120m，采用3M公司的抗高温中空玻璃微珠配制的低密度高强塑性低渗水泥浆体系。固井一、二界面质量优质，开创了胜利油田小间隙尾管低密度水泥浆固井的先例。在胜利油区推广密度为1.30~1.50g/cm3的漂珠低密度水泥浆体系260多口井。在胜利油田推广泡沫水泥浆体系200多口井。2、低密度水泥浆体系胜利石油管理局2020/3/1730为解决水泥石脆性问题，研制成功了复合纤维水泥浆体系，该体系具有高抗压强度、低渗透率、较高的胶结强度和韧性，也具有良好的堵漏效果。3、复合纤维水泥浆体系二、固井技术河148-斜45井变密度电测图胜利石油管理局2020/3/1731义34-斜101井，井深5046m，钻井液密度为1.70g/cm3，油气层非常活跃，上窜速度达56m/h，钻井液密度为1.72g/cm3时，发生漏失。通过分级注水泥固井工艺、环空平衡地层压力技术、晶格膨胀剂水泥浆技术和多凝水泥浆体系技术的综合运用，保障了固井施工安全和固井质量。4、晶格膨胀水泥浆体系二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1732河50区块推广应用了塑性微膨胀水泥浆体系。在油顶以上200米采用低密度水泥浆全井段封固，油层段全部采用塑性微膨胀水泥浆体系封固，封隔器辅助固井工艺，有效封隔高低压油水层，达到防窜、防渗和提高固井质量的目的。投产的27口井油井平均日产油7.5吨，最高达到17.35吨。5、塑性微膨胀水泥浆体系二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1733开发了套管预应力地锚、水泥塞定位器、剪销式注水泥前隔离塞、自灌浆式循环盲管、可钻式自动灌泥浆套管浮箍内芯和上拉式刚性（柔性）复位自灌浆浮箍等9个新型专利产品，解决了现场面临的一些问题，提高了固井技术水平。销钉压环球座阀球锚爪活塞体（三）特殊固井工具附件研发二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1734为提高水泥顶替效率，开发出旋转尾管悬挂器。目前，已开发出三种型号的旋转尾管悬挂器。二、固井技术（三）特殊固井工具附件研发胜利石油管理局2020/3/1735变常规水力胀封为水泥浆胀封，提高了封隔能力和封隔器使用寿命形成的水泥实体可承压120MPa以上，而清水胀封只承压35MPa水泥浆胀封管外封隔器二、固井技术（三）特殊固井工具附件研发胜利石油管理局2020/3/1736固井仿真和远程传输系统，利用计算机和信息网络技术，通过固井前的施工模拟来优化固井设计，并实现施工的实时动态现场监控及远程监控，资源共享，提高了固井施工的一次成功率和固井质量。（四）固井仿真和远程传输系统二、固井技术胜利石油管理局2020/3/1737汇报内容一、基本情况二、