【7A文】水泥环密封改造与固井技术展望报告.ppt

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1、提高水泥环完整性与固井技术展望报告提纲一、提高水泥环完整性的重要性二、水泥环密封失效的原因分析及影响因素三、提高水泥环完整性的措施探讨四、保证水泥环密封性未来主要发展方向保护生产管柱和封堵相邻的油、气、水层，固井水泥凝固后形成一个纵向上的水力封隔系统，因此必须在整个油气井寿命期间及报废之后都能实现有效的层间封隔固井的主要目的一、提高水泥环完整性的重要性力学稳定性水泥环完整性不受破坏，抗压强度不衰退体积稳定性水泥环体积不发生变化，不出现体积收缩或后期过度膨胀应力稳定性在井下载荷条件下具有较好的交变应力承载能力温度稳定性在井下温度变

2、化环境中具有较好的温度适应能力腐蚀环境下的稳定性在井下腐蚀环境具有较强的抗腐蚀能力关键：水泥环的长期耐久性要满足后期作业及开发生产需求特定环境条件下的长期耐久性能一、提高水泥环完整性的重要性勘探开发目标趋于复杂复杂深井复杂天然气井非常规天然气酸性油气藏储气库（枯竭气藏、盐穴）海外复杂油气勘探开发更容易引起水泥环密封失效，带来严重危害。水泥环密封完整性需要深化机理和材料研究，确保天然气的安全开采一、提高水泥环完整性的重要性环空带压和气窜——美国墨西哥湾最为典型油气井报废—造成严重经济损失修井作业—成本高、危险性大、成功率低水泥环密

3、封失效带来巨大问题严重影响天然气井生产和安全，缩短天然气井寿命一、提高水泥环完整性的重要性在墨西哥湾的OCS地区，大约有15500口井，有6692口井、大约43%的井至少有一层套管带压墨西哥湾OCS地区气井随着时间增加环空带压的情况美国矿产管理服务机构统计有10153个套管环空带压，47.1%属于生产套管带压，26.2%表层套管带压，16.3%的技术套管带压，10.4%的导管带压环空带压与井的生产寿命紧密相关，老井更易带压，一口井15年可测量出来的带压（一层或几层套管带压）可能性大约为50%。环空带压可以存在于任何时期一、提高水

4、泥环完整性的重要性川渝地区、塔里木油田、松辽盆地深层天然气环空带压问题突出克拉2、迪那2等气田已经出现90多口井生产套管起压，2008年，克拉2气田投入生产的14口井中，有12口井生产套管带压川东北气矿38口高含硫气井中有10口井口环空带压大庆徐深10、901井等5口井也存在井口环空带压现象1、复杂天然气井易引起环空密封失效一、提高水泥环完整性的重要性致密气、页岩气等勘探开发需要对储层进行大型酸化压裂改造常规水泥环封隔质量难以保证需要优化水泥石力学性能2、非常规天然气密封要求高国内拥有非常丰富的页岩气资源，主要盆地和地区页岩气资

5、源量约为15万亿～30万亿立方米，与美国28.3万亿立方米大致相当一、提高水泥环完整性的重要性3、酸性气藏分布广泛松辽盆地川渝地区等海外部分区块酸性气体对水泥石产生腐蚀，可能破坏水泥环密封完整性区块井号相对密度CH4C2H6C3H8IC4H10N2CO2徐家围子徐深10.60592.262.230.380.12.032.16徐深60.586095.232.270.400.110.401.23徐深80.810972.1421.8380.4870.0621.25023.798升平升深2010.600093.7461.4820.136

6、0.0151.3923.104升深2020.600592.6461.4650.1190.0123.2802.413升深2030.586794.0290.8600.0603.8601.191宋芳屯芳深9-11.4388.9390.1550.56990.34芳深100.575396.361.9810.2890.0280.8130.346芳深7011.000753.3540.6370.0220.55545.200安达汪9050.653587.3531.7090.5920.1843.0476.580汪深1010.590392.8401.

7、0480.0540.0165.1310.910达深20.905662.100.6842.63534.572002年11月对大庆徐深1井2000米处样品进行了检测，结果表明发生了CO2腐蚀，腐蚀深度1个月左右达到3mm一、提高水泥环完整性的重要性周期性注采作业水泥环应力变化大对水泥石的力学性能要求更高4、储气库建设发展迅速板808/828地下储气库井环空带压测试结果已建成或部分建成的储气库：大港、华北、刘庄、金坛盐穴储气库在建或准备建的储气库：新疆呼图壁、重庆相国寺、长庆、辽河等储气库安全运行至少50年一、提高水泥环完整性的重要性

8、5、海外油气田日趋复杂全球发展，天然气、复杂井将越来越多，水泥环密封挑战更多在阿姆河右岸气田A区、B区前期统计的193口井中，井口带压的井（发生环空气窜）有39口，占总井数的20.2%；生产套管固井候凝时发生气窜有14口，占总井数的7.3%一、提高水泥环完整性的