顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术

杨红歧 孙连环 敖竹青 桑来玉 杨广国 高元

杨红歧, 孙连环, 敖竹青, 桑来玉, 杨广国, 高元. 顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(6): 33-39. doi: 10.11911/syztjs.2020110
引用本文: 杨红歧, 孙连环, 敖竹青, 桑来玉, 杨广国, 高元. 顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(6): 33-39. doi: 10.11911/syztjs.2020110
YANG Hongqi, SUN Lianhuan, AO Zhuqing, SANG Laiyu, YANG Guangguo, GAO Yuan. Anti-Leakage Cementing Technology for the Long Well Section below Technical Casing of Ultra-Deep Wells in the No.1 Area of Shunbei Oil and Gas Field[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(6): 33-39. doi: 10.11911/syztjs.2020110
Citation: YANG Hongqi, SUN Lianhuan, AO Zhuqing, SANG Laiyu, YANG Guangguo, GAO Yuan. Anti-Leakage Cementing Technology for the Long Well Section below Technical Casing of Ultra-Deep Wells in the No.1 Area of Shunbei Oil and Gas Field[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(6): 33-39. doi: 10.11911/syztjs.2020110

顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术

doi: 10.11911/syztjs.2020110
基金项目: 国家科技重大专项“高压低渗气井水平井固井技术研究”(编号:2016ZX05021-005)部分研究内容
详细信息
    作者简介:

    杨红歧(1974—),男,甘肃平凉人,1999年毕业于江汉石油学院石油工程专业,高级工程师,主要从事油井水泥外加剂和固井技术方面的研究工作。E-mail: yanghq.sripe@sinopec.com

  • 中图分类号: TE28+3;TE256+.1

Anti-Leakage Cementing Technology for the Long Well Section below Technical Casing of Ultra-Deep Wells in the No.1 Area of Shunbei Oil and Gas Field

  • 摘要: 针对顺北油气田一区三开钻遇的志留系地层承压能力低、井漏严重,固井一次性封固段长、漏失率高的问题,研究了长封固段防漏固井技术。从地质因素和工程因素2方面进行了原因分析,明确了技术需求。优选高抗挤空心玻璃微珠作为减轻剂,利用颗粒级配原理研制了低密度水泥浆。采用在隔离液中加入不同尺寸纤维的方式,提高地层承压能力;基于对极易漏层的准确判断,开发了适合超深井长封固段尾管固井的“正注反挤”防漏固井工艺。室内试验结果显示:在100 MPa液柱压力下低密度水泥浆的密度增幅小于0.03 kg/L,水泥石抗压强度高于15 MPa,具有良好的承压能力和较高的抗压强度;堵漏型隔离液可将地层承压能力提高1.5 MPa。“正注反挤”固井工艺与低密度水泥浆、堵漏型隔离液结合形成的顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术,在该区10多口井ϕ177.8 mm尾管固井中进行了应用,全部实现了水泥浆完全封固环空,没有漏封井段,较好地解决了固井漏失问题。研究与应用结果表明,顺北油气田一区超深井三开长封固段固井技术效果显著,可解决该区存在的固井难题。
  • 图  1  顺北油气田一区井身结构示意

    Figure  1.  Casing program of wells in No.1 Area of Shunbei Oil and Gas Field

    图  2  水泥浆稠化曲线

    Figure  2.  Thickening curve of cement slurry

    图  3  高温下的水泥石超声波强度发展曲线

    Figure  3.  Ultrasonic strength development curve of cement stone at high temperature

    图  4  高抗挤空心玻璃微珠低密度水泥浆承压能力评价结果

    Figure  4.  Pressure-bearing capacity curve of high strength hollow glass microspheres low-density cement slurry

    表  1  高抗挤空心玻璃微珠低密度水泥浆的性能

    Table  1.   Performance of high strength hollow glass microspheres low density cement slurry

    水泥浆密度/
    (kg·L–1)
    温度/
    流动度/
    cm
    六速黏度计读数API滤失量/
    mL
    稠化时间/
    min
    水泥石抗压强度/MPa上下层密度差/
    (kg·L–1)
    ϕ600ϕ300ϕ200ϕ100ϕ6ϕ33 d7 d
    1.4513519.525615311469644438018.120.60.02
    1.4813520.523713910056534643315.317.20.01
    1.5013520.02421461096610 73841617.821.50
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    表  2  正注固井水泥浆的主要性能

    Table  2.   Main performance of cement slurry for normal injection cementing

    浆体水泥浆密度/
    (kg·L–1)
    温度/
    流动度/
    cm
    六速黏度计读数API滤失量/
    mL
    稠化时间/
    min
    ϕ600ϕ300ϕ200ϕ100ϕ6ϕ3
    领浆1.50131211769870383230498
    尾浆1.8813121231130 91504324232
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  • [1] 焦方正. 塔里木盆地顺托果勒地区北东向走滑断裂带的油气勘探意义[J]. 石油与天然气地质, 2017, 38(5): 831–839. doi:  10.11743/ogg20170501

    JIAO Fangzheng. Significance of oil and gas exploration in NE strike-slip fault belts in Shuntuoguole area of Tarim Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2017, 38(5): 831–839. doi:  10.11743/ogg20170501
    [2] 赵志国,白彬珍,何世明,等. 顺北油田超深井优快钻井技术[J]. 石油钻探技术, 2017, 45(6): 8–13.

    ZHAO Zhiguo, BAI Binzhen, HE Shiming, et al. Optimization of fast drilling technology for ultra-deep wells in the Shunbei Oilfield[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2017, 45(6): 8–13.
    [3] 刘彪,潘丽娟,易浩,等. 顺北含辉绿岩超深井井身结构优化设计[J]. 石油钻采工艺, 2016, 38(3): 296–301.

    LIU Biao, PAN Lijuan, YI Hao, et al. Casing program optimization of ultra-deep well with diabase reservoir in Shunbei Block[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2016, 38(3): 296–301.
    [4] 金军斌. 塔里木盆地顺北区块超深井火成岩钻井液技术[J]. 石油钻探技术, 2016, 44(6): 17–23.

    JIN Junbin. Drilling fluid technology for igneous rocks in ultra-deep wells in the Shunbei Area, Tarim Basin[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2016, 44(6): 17–23.
    [5] 张云华,蒋卓颖,李雨威,等. 粉煤灰低密度水泥浆在塔河油田堵漏中的应用[J]. 石油与天然气化工, 2018, 47(1): 79–82.

    ZHANG Yunhua, JIANG Zhuoying, LI Yuwei, et al. Utilization of fly ash low density cement slurry for plugging in Tahe Oifield[J]. Chemical Engineering of Oil & Gas, 2018, 47(1): 79–82.
    [6] 杨广国,穆海鹏,高元,等. 活化粉煤灰低密度水泥浆体系研究及应用[J]. 科学技术与工程, 2014, 14(17): 193–196. doi:  10.3969/j.issn.1671-1815.2014.17.038

    YANG Guangguo, MU Haipeng, GAO Yuan, et al. Research and application of low-density slurry with activated fly ash[J]. Science Technology and Engineering, 2014, 14(17): 193–196. doi:  10.3969/j.issn.1671-1815.2014.17.038
    [7] 邹书强,王建云,张红卫,等. 顺北鹰1井ϕ444.5 mm 长裸眼固井技术[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 40–45. doi:  10.11911/syztjs.2020008

    ZOU Shuqiang, WANG Jianyun, ZHANG Hongwei, et al. ϕ444.5 mm long openhole cementing technology for Well SBY-1[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 40–45. doi:  10.11911/syztjs.2020008
    [8] 韩卫华. 漂珠对低密度水泥浆密度的影响[J]. 钻井液与完井液, 2004, 21(5): 56–57. doi:  10.3969/j.issn.1001-5620.2004.05.016

    HAN Weihua. Influence of Microsphere on the density of light-weight cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2004, 21(5): 56–57. doi:  10.3969/j.issn.1001-5620.2004.05.016
    [9] 林永学,王伟吉,金军斌. 顺北油气田鹰1 井超深井段钻井液关键技术[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(3): 113–120. doi:  10.11911/syztjs.2019068

    LIN Yongxue, WANG Weiji, JIN Junbin. Key drilling fluid technology in the ultra deep section of Well Ying-1 in the Shunbei Oil and Gas Field[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(3): 113–120. doi:  10.11911/syztjs.2019068
    [10] 李坤,徐孝思,黄柏宗. 紧密堆积优化水泥浆体系的优势与应用[J]. 钻井液与完井液, 2002, 19(1): 1–6, 9. doi:  10.3969/j.issn.1001-5620.2002.01.001

    LI Kun, XU Xiaosi, HUANG Bozong. Advantages and application of the novel cement slurry system developed by the concept of high packing density[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2002, 19(1): 1–6, 9. doi:  10.3969/j.issn.1001-5620.2002.01.001
    [11] 周仕明. 微硅漂珠复合低密度水泥体系的探讨[J]. 钻井液与完井液, 1999, 16(6): 27–29.

    ZHOU Shiming. A composite light cement system[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 1999, 16(6): 27–29.
    [12] 杨海波,曹成章,冯德杰,等. 新型低密度水泥减轻材料SXJ-1的研制及应用[J]. 石油钻探技术, 2017, 45(4): 59–64.

    YANG Haibo, CAO Chengzhang, FENG Dejie, et al. The development and application of a new low density cement reducer SXJ-1[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2017, 45(4): 59–64.
    [13] 罗杨,陈大钧,许桂莉,等. 高强度超低密度水泥浆体系实验研究[J]. 石油钻探技术, 2009, 37(5): 66–71. doi:  10.3969/j.issn.1001-0890.2009.05.015

    LUO Yang, CHEN Dajun, XU Guili, et al. Lab experiment on high-intensity ultra-low-density cement slurry[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2009, 37(5): 66–71. doi:  10.3969/j.issn.1001-0890.2009.05.015
    [14] 何瑞兵,董平华,李治衡,等. 生物灰低密度水泥浆体系室内研究[J]. 长江大学学报(自然科学版), 2020, 17(3): 43–47.

    HE Ruibing, DONG Pinghua, LI Zhiheng, et al. Laboratory study on low temperature and low density cement slurry system of biological ash[J]. Journal of Yangtze University(Natural Science Edition), 2020, 17(3): 43–47.
    [15] 初永涛. MS型堵漏隔离液的研究与应用[J]. 石油钻探技术, 2013, 41(3): 89–93. doi:  10.3969/j.issn.1001-0890.2013.03.017

    CHU Yongtao. Research and application of MS spacer fluid for plugging[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(3): 89–93. doi:  10.3969/j.issn.1001-0890.2013.03.017
    [16] 丁志伟,李嘉奇,赵靖影,等. 窄密度窗口正注反挤低密度水泥浆固井技术[J]. 钻井液与完井液, 2019, 36(6): 759–765.

    DING Zhiwei, LI Jiaqi, ZHAO Jingying, et al. Normal spotting and reverse squeezing of low-density cement slurries in wells with narrow safe drilling windows[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2019, 36(6): 759–765.
  • [1] 殷召海, 李国强, 王海, 丁永亮, 王雲, 刘长柱.  克拉苏构造带博孜1区块复杂超深井钻井完井关键技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2020130
    [2] 李万东.  厄瓜多尔Parahuacu油田固井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2020109
    [3] 翟科军, 于洋, 刘景涛, 白彬珍.  顺北油气田火成岩侵入体覆盖区超深井优快钻井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2020004
    [4] 邹书强, 王建云, 张红卫, 伊尔齐木.  顺北鹰1井ϕ444.5 mm长裸眼固井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2020008
    [5] 李双贵, 于洋, 樊艳芳, 曾德智.  顺北油气田超深井井身结构优化设计, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2020002
    [6] 叶金龙, 沈建文, 吴玉君, 杜征鸿, 睢圣, 李林.  川深1井超深井钻井提速关键技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2019056
    [7] 林四元, 张杰, 韩成, 胡杰, 田宗强, 郑浩鹏.  东方气田浅部储层大位移水平井钻井关键技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2019105
    [8] 蒋廷学, 周珺, 贾文峰, 周林波.  顺北油气田超深碳酸盐岩储层深穿透酸压技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2019058
    [9] 邹书强, 张红卫, 伊尔齐木, 李翔.  顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术研究, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2019114
    [10] 林永学, 王伟吉, 金军斌.  顺北油气田鹰1井超深井段钻井液关键技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2019068
    [11] 陈雷, 杨红歧, 肖京男, 周仕明, 初永涛, 魏钊.  杭锦旗区块漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2018049
    [12] 赵志国, 白彬珍, 何世明, 刘彪.  顺北油田超深井优快钻井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201706002
    [13] 刘云, 王涛, 于小龙, 牛萌.  延长油田西部地区低压易漏地层固井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201704009
    [14] 陈明, 黄志远, 马庆涛, 刘云鹏, 葛鹏飞, 夏广强.  马深1井钻井工程设计与施工, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201704003
    [15] 吴江, 朱新华, 李炎军, 杨仲涵.  莺歌海盆地东方13-1气田高温高压尾管固井技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201604004
    [16] 易浩, 杜欢, 贾晓斌, 罗发强.  塔河油田及周缘超深井井身结构优化设计, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201501013
    [17] 步玉环, 宋文宇, 何英君, 沈兆超.  低密度水泥浆固井质量评价方法探讨, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201505009
    [18] 闫光庆, 刘匡晓, 郭瑞昌, 刘建华, 吴海燕.  元坝272H井超深硬地层侧钻技术, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.01.022
    [19] 姚勇, 尹宗国, 焦建芳, 郭广平, 洪少青.  官深1井超高密度水泥浆固井技术, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.01.023
    [20] 葛鹏飞, 马庆涛, 张栋.  元坝地区超深井井身结构优化及应用, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.04.018
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-25
  • 修回日期:  2020-07-29
  • 网络出版日期:  2020-08-25
  • 刊出日期:  2020-12-01

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