水平井固井技术研究与应用

摘要

:水平井技术已成为油田增加产量,提高采收率的一项重要手段,在新油田、老油田调整挖

潜上

,广泛应用并取得了显著的效果。为确保水平井固井质量,开展了从井眼准备、固井水泥浆

体系等研究

,形成一套较成熟的固井完井技术,有力地保证了水平井固井质量。

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　　关键词

:浅层;水平井;井身结构;完井

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　　随着吉林油田勘探开发的不断深入

,以及勘探开发难度不断增大,剩余石油储量中,低渗

透及特低渗透油藏不断增多。以往油藏中采用常规钻井开发手段

,单井产量低,而且由于采用

直井注水收效甚微

,导致产量递减快,经济效益差。而特低渗透油藏开发的方向就是最大幅度

提高单井产量

,同时尽可能降低地开发成本,提高特低渗透油藏的整体开发效益。因此,在对油

藏认识清楚的基础上

,大力加强注水及压裂增产改造技术提高特低渗透油藏的单井产量,才能

使有限资源达到合理开发和利用。

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1 固井技术难点及存在问题

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1.1 井身结构

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　　由于水平井和大斜度井在地下轨迹的特点

,下入的套管可能承受地层纵向下塌应力,为此

水泥环空支撑作用尤其重要。在水平井和大斜度井中往往难以判别是生产层出水还是入水

,

或是环空窜通引起出水

,因此对水平井和大斜度井固井有特殊的要求:

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(1)为射孔提供均匀的环空及充填良好的水泥介质;要求形成连续而又坚固的水泥环,支

撑和保护套管

,同时支撑并巩固不坚定的砂岩层;

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(2)封隔注水泥井段内各组产层和其他渗透性岩层,防止层间窜通。

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1.2 注水泥特点和技术关键

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(1)为了有效地清除大斜度及水平井段井筒下侧岩屑,避免出现岩屑床问题而使用高粘切

钻井液体系

,增加了水泥浆顶替效率的难度;

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(2)泥浆在大斜度及水平井段中凝固时,由于重力作用,易在井眼上侧形成游离液通道,引

起油、气、水窜等问题

;

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(3)套管在自重作用下,易靠近井壁下侧形成严重的偏心,套管居中难度大,降低了水泥浆

的顶替效率。

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1.3 注水泥的技术措施

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(1)控制水泥浆失水小于 50ml/30min 的范围内;

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(2)控制水泥浆固相颗粒的沉降稳定性;

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(3)设计亲水的隔离液,从而使水泥与地层和套管胶结有良好的强度。

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2 水泥浆室内研究

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2.1 常规膨胀水泥浆体系

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　　针对各区块特点

,采用了双凝水泥浆体系。首浆、尾浆为早强微膨常规水泥浆体系来做为

研究

,使用晶体膨胀材料,提高二界面胶结质量。在以设计的水泥浆性能指标为依据,通过大量

的室内试验

,优选了适合各地区浅层水平井油层套管固井的水泥浆配方,根据各地区水平井的

完钻泥浆出口温度确定了几种温度情况。降失水按最优配比

,失水量可以控制在 30mL,析水

量为

0,具有低滤失、高沉降稳定性的优点。稠化时间可以根据要求在较大范围调整,30-100Bc

的过渡时间在

8-10 分钟之间,保证固井施工顺利的同时,具有短过渡的特点,同时水泥石具有

高强度、体积微膨胀特性

,可提高水泥环封隔地层的能力,改善一、二界面水泥胶结质量。全套

水泥浆性能有利于实现水平井固井防窜目的。

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2.2 水泥浆结构设计

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　　对于漏失严重、同时又有薄弱层位的井采用了双凝微膨水泥浆体系

,既可解决漏失又能