印尼高温高压井固井技术研究及应用
Indonesia HTHP Cementing Technical Research
印尼项目是渤海钻探第二固井公司近年来新开发的项目,主要为中石油区块和当地PERTAMINA公司提供固井技术服务.印尼马都拉区块地质条件极为复杂,存在各种压力体系地层,气测值活跃.印尼项目是渤海钻探第二固井固井近年来新开发的项目,主要为中石油区块和当地PERTAMINA公司提供固井技术服务.印尼马都拉区块地质条件极为复杂,存在各种压力体系地层,气测值活跃.管串结构复杂、工艺流程繁琐、施工难度高、固井风险大,为保证该类井顺利固井,提高固井质量,根据实际情况精选水泥浆体系、前置液、引导浆,合理优化套管附件,科学进行固井设计和施工模拟.近几年来,随印尼地区勘探开发的深入,其油气勘探难度和成本投入越来越大,并且由于印尼地区的地缘关系,其安全环保要求越来越严格.表层套管和技术套管固井水泥浆必须返至地面,大部分油层套管水泥浆必须返至地面.其中部分高温高压井固井技术研究,则是固井工程方面的当务之急.通过室内研究和现场试验,对于高温高压井固井,主要采用采用密度为1.90~2.2g/cm3的高密度水泥浆体系.同时,需要通过攻关,形成高温高压井综合配套固井技术,解决印尼区块高温高压存在的固井难题,为后续作业提供了有效的保障.从国外公司在印尼水平和工作量看,主要有哈里伯顿和斯伦贝谢固井公司.由于国外公司进入印尼市场较早,形成了可靠的水泥浆和固井技术.最近几年,由于高新技术在高温高压井的运用数量越来越多,大力推动了高温高压固井技术的发展.性能优良的水泥浆是保证固井质量的关键因素.众所周知,水泥环空气体窜槽对油气田开发将造成非常严重的后果:产能降低、套管腐蚀、地下水污染、注水开采工艺受限等等.而一旦发生气窜,即使花费大量的人力、物力和时间来挤水泥,也很难修复到不发生气窜时应有的封固状态.因此,优选有效的防气窜水泥浆设计就显得十分重要,对于高温高压固井尤其如此.水泥环气窜是一个极其复杂的物理、化学现象.尽管无数的国内外专家对气窜的形成原因和预防措施进行了大量的研究,但是气窜问题仍远未解决,层间窜流现象仍时常发生.本文将力图用"通道"的观点来解析气窜现象,提出一套综合的适用于高温高压固井的防气窜水泥浆设计的方法.本文主要从以下几个方面进行研究:适合于高温高压井新型防漏防窜高密度水泥浆体系研究;高温高压井高密度水泥浆体系作用机理实验研究;高温高压水泥浆体系优化与评价;压力平衡固井设计技术方法研究;提高顶替效率的施工应用技术研究:高温高压水泥浆体系的现场应用方案的制定;在印尼MADURA地区完成现场固井工作.需要达到的技术指标:(1)试验井水泥浆密度1.40~2.1g/cm3,抗压强度≥14MPa/48h或24h,API失水≤46m1,析水为零,流动度≥22cm,稠化过渡时间(静凝胶强度48-240Pa)小于12min;(2)现场施工要求钻井液性能n值>0.7,泥饼厚度≤0.5mm,设计的水泥浆和钻井液密度差尽量实现△ρ≥0.4g/cm3;(3)设计的水泥浆体系弹性模量小于8GPa,提高水泥石韧性和抗冲击能力;(4)现场实施3-5口井,层间封隔良好,固井质量合格率100%.通过对高温高压油气井固井技术的研究,分析了高温高压油气井固井的特点和技术关键,详细阐述了高温高压井固井常见的问题.对高密度水泥浆体系作了简要的叙述,通过室内大量的实验表明,高密度水泥浆体系能够满足高温高压井固井的需要,并经现场应用证实.解决了高温高压井固井的难题,具有良好的应用前景.为此,针对印尼高温高压技术的关键问题,迫切需要跟踪国内外固井技术前沿,理论与实验相结合,系统地开展高温高压水泥浆体系配方及其应用工艺技术研究,形成可靠的水泥浆体系及应用技术,为印尼高温高压井提高优质高效的固井技术服务.
- 作者：
- 张庆
- 学位授予单位：
- 长江大学
- 专业名称：
- 石油与天然气工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 孙展利；岳新庆
- 中图分类号：
- TE256
- 关键词：
- 高温高压；高密度；水泥浆；胶乳；防窜；固井质量
- High temperature and high pressure；High density；Slurry；Latex；Cementingquality