高压气井固井工艺

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1、山前高压气井固井部分一、固井现状与技术难点塔里木油田现在已发现了克拉2、迪那两大气田和其它区块上的气田，固井作业在山前高压气井固井作业中遇到了很大挑战。气井固井防气窜是一个世界性难题，尽管做了许多工作，也只能说基本上弄清了气窜的机理，但世界上各油田在防气窜问题上都还没有找到行之有效的解决办法。同时气井固井在面临防气窜的基础上同样面临复杂的地层和现场施工的实际难度，所以说高压气井固井，特别是山前高压气井固井可以说极富挑战性的工作。塔里木油田在高压气层固井方面做了细致充分的工作，在一定程度上起到了成功。但如何从根本上解决

2、防气窜问题，取得优越的固井质量，还得做大量的工作。对于山前高压气井固井主要面临如下困难：1、如何保证良好的水泥浆体系与隔离液体系由于山前地层复杂，气层压力高，泥浆密度大，钻井液氯根含量高(5-19万ppm)，要求水泥浆使用高密度抗盐水泥浆体系。对水泥浆体系与性能要求高，施工配浆难度大。同时9-7/8或9-5/8套管封固段存在膏盐层和膏泥岩，对水泥浆污染严重，要求隔离液体系与水泥浆体系与之具有良好的相容性；钻井液密度高，井眼清洗难度大，其隔离液的设计难度大。2、如何防止高压气层环空气窜高压气井固井主要应解决水泥浆在固井

3、施工和凝固过程中的窜槽问题。要在固井中有效防止气窜，除高要求地设计好油层套管固井水泥浆的各项性能外，还必须使用有效的水泥浆防气窜添加剂。对于具体使用哪种类型的防窜外加剂，必须通过对水泥浆体系的失重与防窜评价分析专门实验进行对比，其技术研究难度较大。目前塔里木还没有成熟的防气窜能力评价方法。3、如何提高小间隙环空顶替效率山前高压气井井身结构复杂，生产套管环空间隙小。如：8-1/2”井眼与7”套管本体部分间歇19.05mm，接箍部分间歇10.7mm。由于环空间隙小，考虑套管的顺利下人，不能加入足够的扶正器，保证套管居中的

4、难度增大；提高注水泥顶替效率的难度增大；钻井液密度高，对井眼清洗难度大，提高顶替效率难度大。如何根据水泥浆体系和钻井液体系的性能特点，结合施工顶替流态的要求，保证井眼不规则井段的有效顶替难度大。4、如何设计合理的施工技术措施固井施工是个系统化的工作，各个施工环节都关系全局。由于井深、环空间隙小，使得施工压力高，施工排量低，很难保证获得良好的顶替流态，加上泥浆性能的影响，容易造成泥浆窜槽；套管容量大，替浆量大，允许计量误差小，容易造成替空或留高塞；高密度水泥施工，对混配设备要求高，工艺难度大。其施工技术措施的确定尤为关

5、键。必须综合考虑、具体实施。而且山前高压气井地层复杂存在高压盐水层、油气层和盐膏层，同时存在低压易漏地层或低破裂压力地层。地层压力安全密度窗口小，注水泥循环压耗大，注替过程容易发生井漏进而又引起溢流。所以还必须解决如何进行“窄安全密度窗口”地层固井问题。二、塔里木山前高压气井固井目前采用措施：1、提高钻井工艺技术、确定合理井身结构、做好井眼准备。钻井和固井是密不可分的两个环节。只有应用先进的钻井工艺技术，加强钻井过程中的技术管理，缩短钻井周期；优选抑制性强、性能优良的钻井液体系，减少井塌、井壁掉块、地层出水等井下复杂

6、情况、确保优越的井身质量；确保井身质量优良，井径扩大率控制在合理的范围之内，才能为固井施工的顺利进行和固井质量的提高提供有利条件。在地质情况清楚的情况下，将技术套管下至气层顶部。这样可以避开易漏失层、水层等不利于固井质量提高的因素，进行固井作业时，可避免高循环阻力压漏上部低压层和低破裂压力地层，使水泥浆返至设计井深；在钻井过程中发生复杂的机会降低，可以提高井身质量，也有利于固井质量的提高。做好井眼准备工作主要是对缩径井段，起下钻遇阻井段、电测困难井段进行充分的扩划眼工作，保持井眼畅通，保证下套管过程平稳，避免遇阻活动

7、套管而产生过大的抽吸压力和激动压力。同时井眼准备要求不窜不漏，这是下套管安全的必要前提，一旦下套管过程中发生窜漏，受管串结构和环空间隙的影响，控制起来很困难，可以说几乎是不可能的。由于下套管产生的激动压力和替浆时提高的流动阻力，一般情况下应要求静止加压5-6MPa不漏。2、采用高抗内压、抗外挤、具有气密封性能的套管及附件。高压气层固井必须考虑到试采时的最危险工况下抗外挤抗内压安全系数，7"套管基本选用屈服强度为110000psi和140000psi，壁厚为12.65mm的高强度厚壁套管。山前构造的高压气田，必须保证套

8、管串具有气密封特性，采用3SB、VOMTOP扣等具有气密封特性的特殊丝扣。所有的套管附件（浮鞋、浮箍、标准短节、转换接头等、尾管悬挂器、分级箍等）钢级、壁厚、扣型必须与设计的套管柱的钢级、壁厚、扣型保持一致。套管附件的本体和丝扣强度与所设计的套管柱的强度值保持一致。套管附件选择、定货时必须向厂家明确提出上述各种套管附件的使用参数要求，使订购的套