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      KS2-1-6井177.8+232.5mm超深井套管回接固井技術(shù)

      2014-06-11 08:32:40李清潔周堅(jiān)許盟田振華李利軍渤海鉆探第一固井分公司河北任丘062552
      化工管理 2014年21期
      關(guān)鍵詞:隔離液泵壓漿體

      李清潔 周堅(jiān) 許盟 田振華 李利軍(渤海鉆探第一固井分公司 河北 任丘 062552)

      一、概況

      1.井身結(jié)構(gòu)

      一開:¢660.4mm鉆頭×井深498m,¢508mm套管×498m;二開:¢444.5mm鉆頭×井深4817m,¢363.2mm+339.7mm套管×4815m;三開:¢311.15mm鉆頭×井深6537.5m,¢244.5mm+265.13mm尾管×6537.5~4521.47m回接井深:4521.47m,¢244.4mm+273.05mm套管×4521.47m;,;四開:¢215.9mm鉆頭×井深6822m,¢177.8mm尾管×6822~6208.67m,回接井深 :6208.67m,¢177.8mm+232.5mm套管×6208.67m;

      2.固井目的:回接Φ177.8mm+232.5mm套管至井口,為下步開采創(chuàng)造條件。

      3.固井方法:采用一次注水泥固井。

      二、固井施工技術(shù)難點(diǎn)

      1.施工泵壓高,循環(huán)泵壓達(dá)到31Mpa,套管下到位后,進(jìn)行試插、驗(yàn)封,打壓5MPa穩(wěn)壓10min未降。從泥漿性能上看,已經(jīng)具備施工條件,但泵壓太高。

      2.水泥漿封固段長,上下溫差達(dá)90℃,頂部水泥漿易造成超緩凝。對(duì)水泥漿性能影響嚴(yán)重,漿體抗高溫、抗鹽性能要求高,水泥漿體系選型及配方調(diào)節(jié)困難。

      3.抗高溫水泥漿體系,漿體沉降穩(wěn)定性差,加重材料的沉淀分層,使?jié){體流動(dòng)性變差,流阻增大,環(huán)空間隙僅為6.435mm,容易造成環(huán)空堵塞,易導(dǎo)致施工事故;高比例外摻料的水泥石早期強(qiáng)度形成慢且滲透率高,膠結(jié)強(qiáng)度及水泥石的抗壓強(qiáng)度低,影響封固質(zhì)量。

      三、技術(shù)分析與施工措施

      1.本井為高壓氣井,選用Ф177.8mm+232.5mm×TP140V×12.65mmTP140V×16.75mm+×TPCQ(扣型)的高強(qiáng)度、厚壁非標(biāo)套管;下套管前確保井桶內(nèi)暢通;充分循環(huán)調(diào)整泥漿性能,減小下套管摩阻。

      2.依據(jù)緊密堆積理論,通過固相填充材料的顆粒級(jí)配,提高水泥漿的穩(wěn)定性。

      ⑴應(yīng)用7.2g/cm3超高密度加重劑GM,降低加重材料在漿體中體積比,增加水泥含量,提高水泥漿的穩(wěn)定性。

      ⑵水泥中加入一定比例的硅粉、防氣竄劑、和細(xì)微膠凝材料CEA-1,通過漿體中的不同固相顆粒大小間的分布和級(jí)配,增大干混物堆積體積分?jǐn)?shù)PVF,改善水泥漿的防沉淀穩(wěn)定性,增強(qiáng)水泥環(huán)對(duì)套管的抗擠毀保護(hù)能力,延長套管使用壽命。

      ⑶ 水泥漿中不同顆粒材料緊密堆積,PVF分?jǐn)?shù)的提高,CEA-1形成的早期強(qiáng)度,及在干水泥中混入一定比例的FLOK-2(粉狀防氣竄劑),有利于提高水泥漿的防氣竄能力。

      水泥與各種固相材料混合比例:(阿克蘇G級(jí)油井水泥:硅粉:CEA-1 ):FLOK-2=(100:35:8:):2.5

      3.優(yōu)選水泥漿配方,優(yōu)化水泥漿性能,保證回接頂部水泥石的強(qiáng)度。

      4.使用抗高溫優(yōu)質(zhì)沖洗型加重隔離液,提高頂替隔離效率,降低鉆井液對(duì)水泥漿性能污染。

      四、固井液配方及性能

      1.水泥漿體系:

      水泥漿化驗(yàn):密度:1.88g/cm3 壓力:113MPa升溫時(shí)間:90min實(shí)驗(yàn)溫度:115℃

      水泥漿穩(wěn)定性試驗(yàn):

      用高溫高壓稠化儀(115℃×113MPa×90min)養(yǎng)護(hù)20min,然后迅速降溫到93℃取出將漿體倒入250ml量筒中放入93℃水浴鍋靜置2小時(shí)后,測(cè)其上部、中部、下部密度分別為1.87g/cm3、1.88g/cm3、1.89g/cm3,上部、中部、下部密度差小于0.03g/cm3,說明漿體經(jīng)115℃×113MPa下漿體無沉降分層,漿體穩(wěn)定性好。

      2.沖洗型加重隔離液:配方如下,性能見表2

      隔離液配方:

      隔離液性能:

      五、作業(yè)工況和固井質(zhì)量檢測(cè)

      注前置液10m3密度1.87排量10L/min泵壓9MPa注領(lǐng)漿66m3 密度1.88排量15L/min泵壓30MPa注尾漿40m3密度1.89排量15L/min泵壓30MPa壓膠塞5m3(其中1m3水泥漿4m3加重隔離液)替泥漿109m3(其中密度2.13重漿17m3密度1.85的井漿92m3)排量15L/min泵壓31MPa未碰壓,泄壓無回流施工正常,水泥漿返出地面。

      質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果:固井質(zhì)量合格,優(yōu)質(zhì)封固井段65%。

      結(jié)論

      1.超深井回接固井,在水泥漿中加入一定比例的超細(xì)水泥、硅粉和FLOK-2,有利于提高漿體的穩(wěn)定性,改善水泥漿性能,提高水泥早期強(qiáng)度和防氣竄能力及水泥石的抗高溫衰減能力。

      2.應(yīng)用抗高溫、高壓水泥漿體系和抗高溫、加重沖洗型隔離液,優(yōu)選水泥漿配方,優(yōu)化水泥漿性能,可以較好地保證鹽膏層固井施工安全和質(zhì)量。

      [1]鄭力會(huì):塔里木盆地克衣構(gòu)造帶固井研究與實(shí)踐,《鉆井液與完井液》2001年第18卷第3期.

      [2]黃柏宗:緊密堆積理論優(yōu)化的固井材料與工藝體系,《鉆井液與完井液》2001年第18卷第3期.

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