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[摘 要]文章介绍了伊朗雅达油田的基本概况和井身结构,列举了该油田下Fahliyan产层小间隙尾管固井的特点,提出了固井的难点和技术关键点。通过现场应用的经验总结,概况出适用于该油田下Fahliyan产层小间隙尾管的固井技术,对今后该地区及其它区块同类型固井作业提供了参考依据和应用经验。
[关键词]雅达油田;小间隙尾管;固井技术
中图分类号:TE256.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0240-01
引言
伊朗雅达瓦兰油田是世界上还未开发的特大油田之一,已探明石油储量约32亿桶,天然气储量约800亿立方米。该油田井别有边缘勘探井、取芯评价井和生产开发井,井型有直井、水平井以及开窗侧钻定向井及水平井,产层有Sarvak产层和Fahliyan产层。而Fahliyan产层又分为上、下两层,对应井身结构分别为83/8″钻头下7″尾管和57/8″钻头下41/2″尾管。这两层套管固井均为小间隙固井,本文主要介绍综合固井工艺在下Fahliyan产层固井,即57/8″钻头下41/2″尾管小间隙固井中的应用。
1 井况简介
该地区下Fahliyan产层完钻井深一般在4400~4600米之间,上层7″尾管下深一般在3800~4000米左右,下Fahliyan产层41/2″尾管与上层7″尾管重叠一般为100米,41/2″尾管固井段长一般在550~700米之间。下Fahliyan产层完钻泥浆比重一般在1.68g/cm3~1.72g/cm3之间,油气显示活跃,岩性为米黄色石灰岩,地层静止温度一般在125℃~140℃之间。
2 下Fahliyan产层小间隙尾管固井的特点
地层温度高、地层压力高、环空间隙小、水泥浆量少、套管贴边、尾管悬挂器座挂后过流面积小、泵压高、开泵困难、顶替效率差、水泥环薄、地层流体中伴含CO2和H2S、油水互层多、间隔短等。
3 小间隙尾管固井技术的选择及辅助措施
通过上面列举的特点看以看出,该区块下Fahliyan产层小间隙尾管固井的难点是多方面的,下面就针对这些难点进行分析和选择。
3.1 高温防窜抗腐蚀水泥外加剂的选择
非渗透防窜剂FSAM可用于140℃试验温度,且具备降低失水,抑制油气窜的性能。
通过实验筛选抗腐蚀材料,然后进行组合、复配等实验研究工作,并對其常规性能进行分析评价,优选出了DC206防腐剂。
3.2 采用带封隔器的旋转尾管技术
采用威德福生产的TDH顶驱水泥头,通过旋转尾管,在套管外环空水泥浆穿过扶正器螺旋片时产生旋转,形成旋流流型顶替,能有效改善小间隙井眼环空的驱替效果。
3.3 采用浮鞋+双浮箍+球座的套管附件组合
该油田采用了防硫的浮箍、浮鞋,并采用双浮箍的方法,减低工具风险,防止倒返的发生而造成低返。
3.4 采取加重前置隔离液技术
采用MS前置液液+MS-R1悬浮剂++DZH-2缓凝剂+DZS分散剂+重晶石复合加重前置液技术,按照紊流接触时间满足10min的体积配置。
3.5 采用先导浆技术
新配制性能良好的低切力钻井液,一般使用15m3左右,注水泥作业时注在加重前置液的前面,较好的驱替被污染的钻井液及滤饼,提高水泥环第二界面胶结质量。
3.6 进行压稳防窜设计
固井施工设计中做出详细的压稳防窜设计,优化环空浆体结构,以确保固井施工安全,做到平衡固井;
3.7 紊流-塞流复合顶替
固井施工期间,通过模拟计算控制好施工排量和压力,在不能达到紊流顶替情况下,可采用紊流-塞流相结合的复合顶替工艺技术,提高不规则井眼水泥浆顶替效率,改善水泥石胶结质量,并减弱固井漏失的风险;
3.8 尽可能提高套管居中度
在注水泥过程中,除了要尽可能采用高返速度提高紊流顶替的紊流程度外,还应尽可能采取有效措施提高套管在井眼内的居中度。
3.9 严格通井
下套前,严格执行通井作业,以保证井下正常,通井循环时注意筛出泥浆中的堵漏剂成分;为保证清洁井眼效果,可考虑使用大尺寸喷嘴或者不装喷嘴。
3.10 调整泥浆参数,降低泥浆固相
原则要求在1.65-1.72g/cm3水基泥浆条件下,同时保证泥浆悬浮能力作为前提,漏斗粘度控制在60S以下,PV在30左右。下套管前,降低泥浆固相含量,并进行清罐作业,充分使用好固控设备减少泥浆中有害固相含量,尽可能降低固相对尾管工具的不良影响。
3.11 保证循环周,并循环探底
尾管悬挂器座挂前,保证2周的连续循环时间;悬挂器座挂后,至少保证1周的连续循环时间;悬挂器坐挂前、后,均要求采用缓缓提速开泵法,直至达到固井作业需要的排量,井眼干净。
3.12 限制口袋长度
为防止悬挂器下滑时中心管棘爪脱出,根据不同类型悬挂器的送放工具的长度,确认口袋长度。原则上7"尾管口袋长度不超过0.5米,4-1/2"尾管口袋长度不超过2米;
3.13 环空憋堵的应急处理
在发生环空憋堵的情况时,不能一味的正注打压,可采用从环空反复打压放压。
4 现场应用实例及质量评价
综合固井工艺及措施在该油田10余井次下Fahliyan产层41/2″尾管固井中得到了应用,80%的井次取得到了良好的效果。第一及第二界面胶结质量都比较好,实现了层间的有效封隔。从已经完成的5口井的产层试油情况也证明了层间的封隔是很有效的。
5 总结
实践证明,综合固井工艺及措施的应用,基本保证了雅达瓦兰油田下Fahliyan产层41/2″尾管固井的作业质量,也为该油田后续的同类型作业及其它油田固井作业提供了实践经验,当然,随着新技术、新工具、新材料的不断发展,新的综合固井工艺及措施也将会在该油田的后续固井作业中得到引进与应用。
参考文献
[1]刘崇件,刘孝良,刘乃震,王廷瑞.提高小井眼水泥浆顶替效率的研究.钻井工程,2003,23(2):46-49.
[2]马勇,郭小阳,姚坤全,唐庚,丛长江.钻井液与水泥浆化学不兼容原因初探.2010,27(6),46-49.
[3]张兴国,许树谦,陈若铭,齐静.紊流顶替和接触时间对顶替效率的影响[A].西部探矿工程,2005,(105):74-76.
[关键词]雅达油田;小间隙尾管;固井技术
中图分类号:TE256.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0240-01
引言
伊朗雅达瓦兰油田是世界上还未开发的特大油田之一,已探明石油储量约32亿桶,天然气储量约800亿立方米。该油田井别有边缘勘探井、取芯评价井和生产开发井,井型有直井、水平井以及开窗侧钻定向井及水平井,产层有Sarvak产层和Fahliyan产层。而Fahliyan产层又分为上、下两层,对应井身结构分别为83/8″钻头下7″尾管和57/8″钻头下41/2″尾管。这两层套管固井均为小间隙固井,本文主要介绍综合固井工艺在下Fahliyan产层固井,即57/8″钻头下41/2″尾管小间隙固井中的应用。
1 井况简介
该地区下Fahliyan产层完钻井深一般在4400~4600米之间,上层7″尾管下深一般在3800~4000米左右,下Fahliyan产层41/2″尾管与上层7″尾管重叠一般为100米,41/2″尾管固井段长一般在550~700米之间。下Fahliyan产层完钻泥浆比重一般在1.68g/cm3~1.72g/cm3之间,油气显示活跃,岩性为米黄色石灰岩,地层静止温度一般在125℃~140℃之间。
2 下Fahliyan产层小间隙尾管固井的特点
地层温度高、地层压力高、环空间隙小、水泥浆量少、套管贴边、尾管悬挂器座挂后过流面积小、泵压高、开泵困难、顶替效率差、水泥环薄、地层流体中伴含CO2和H2S、油水互层多、间隔短等。
3 小间隙尾管固井技术的选择及辅助措施
通过上面列举的特点看以看出,该区块下Fahliyan产层小间隙尾管固井的难点是多方面的,下面就针对这些难点进行分析和选择。
3.1 高温防窜抗腐蚀水泥外加剂的选择
非渗透防窜剂FSAM可用于140℃试验温度,且具备降低失水,抑制油气窜的性能。
通过实验筛选抗腐蚀材料,然后进行组合、复配等实验研究工作,并對其常规性能进行分析评价,优选出了DC206防腐剂。
3.2 采用带封隔器的旋转尾管技术
采用威德福生产的TDH顶驱水泥头,通过旋转尾管,在套管外环空水泥浆穿过扶正器螺旋片时产生旋转,形成旋流流型顶替,能有效改善小间隙井眼环空的驱替效果。
3.3 采用浮鞋+双浮箍+球座的套管附件组合
该油田采用了防硫的浮箍、浮鞋,并采用双浮箍的方法,减低工具风险,防止倒返的发生而造成低返。
3.4 采取加重前置隔离液技术
采用MS前置液液+MS-R1悬浮剂++DZH-2缓凝剂+DZS分散剂+重晶石复合加重前置液技术,按照紊流接触时间满足10min的体积配置。
3.5 采用先导浆技术
新配制性能良好的低切力钻井液,一般使用15m3左右,注水泥作业时注在加重前置液的前面,较好的驱替被污染的钻井液及滤饼,提高水泥环第二界面胶结质量。
3.6 进行压稳防窜设计
固井施工设计中做出详细的压稳防窜设计,优化环空浆体结构,以确保固井施工安全,做到平衡固井;
3.7 紊流-塞流复合顶替
固井施工期间,通过模拟计算控制好施工排量和压力,在不能达到紊流顶替情况下,可采用紊流-塞流相结合的复合顶替工艺技术,提高不规则井眼水泥浆顶替效率,改善水泥石胶结质量,并减弱固井漏失的风险;
3.8 尽可能提高套管居中度
在注水泥过程中,除了要尽可能采用高返速度提高紊流顶替的紊流程度外,还应尽可能采取有效措施提高套管在井眼内的居中度。
3.9 严格通井
下套前,严格执行通井作业,以保证井下正常,通井循环时注意筛出泥浆中的堵漏剂成分;为保证清洁井眼效果,可考虑使用大尺寸喷嘴或者不装喷嘴。
3.10 调整泥浆参数,降低泥浆固相
原则要求在1.65-1.72g/cm3水基泥浆条件下,同时保证泥浆悬浮能力作为前提,漏斗粘度控制在60S以下,PV在30左右。下套管前,降低泥浆固相含量,并进行清罐作业,充分使用好固控设备减少泥浆中有害固相含量,尽可能降低固相对尾管工具的不良影响。
3.11 保证循环周,并循环探底
尾管悬挂器座挂前,保证2周的连续循环时间;悬挂器座挂后,至少保证1周的连续循环时间;悬挂器坐挂前、后,均要求采用缓缓提速开泵法,直至达到固井作业需要的排量,井眼干净。
3.12 限制口袋长度
为防止悬挂器下滑时中心管棘爪脱出,根据不同类型悬挂器的送放工具的长度,确认口袋长度。原则上7"尾管口袋长度不超过0.5米,4-1/2"尾管口袋长度不超过2米;
3.13 环空憋堵的应急处理
在发生环空憋堵的情况时,不能一味的正注打压,可采用从环空反复打压放压。
4 现场应用实例及质量评价
综合固井工艺及措施在该油田10余井次下Fahliyan产层41/2″尾管固井中得到了应用,80%的井次取得到了良好的效果。第一及第二界面胶结质量都比较好,实现了层间的有效封隔。从已经完成的5口井的产层试油情况也证明了层间的封隔是很有效的。
5 总结
实践证明,综合固井工艺及措施的应用,基本保证了雅达瓦兰油田下Fahliyan产层41/2″尾管固井的作业质量,也为该油田后续的同类型作业及其它油田固井作业提供了实践经验,当然,随着新技术、新工具、新材料的不断发展,新的综合固井工艺及措施也将会在该油田的后续固井作业中得到引进与应用。
参考文献
[1]刘崇件,刘孝良,刘乃震,王廷瑞.提高小井眼水泥浆顶替效率的研究.钻井工程,2003,23(2):46-49.
[2]马勇,郭小阳,姚坤全,唐庚,丛长江.钻井液与水泥浆化学不兼容原因初探.2010,27(6),46-49.
[3]张兴国,许树谦,陈若铭,齐静.紊流顶替和接触时间对顶替效率的影响[A].西部探矿工程,2005,(105):74-76.