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高压气井动态控压固井新技术及应用

高压气井动态控压固井新技术及应用
高压气井动态控压固井新技术及应用

高压气井动态控压固井新技术及应用

发表时间:2018-11-14T20:39:03.023Z 来源:《基层建设》2018年第28期作者:陈婉怡

[导读] 摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。

中海油田服务股份有限公司天津 300459

摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。常规的钻井工艺过程中,主要通过改变钻井液密度实现环空压力的控制,但该处理措施一般耗时较长,容易使复杂情况恶化,而且需要额外的钻井液添加剂,增加了作业成本;另外,在窄密度窗口地层(如裂缝性漏失地层)中钻进时,安全钻井液密度窗口往往不到0.02g/cm3,而环空循环摩阻通常在0.03-0.15g/cm3之间,因此极易发生开泵漏失、停泵溢流的复杂情况。为此,文章对高压气井动态控压固井新技术及应用方面进行分析,具有重要的现实意义。

关键词:动态控压;新技术;固定

引言:控压钻进是实现井底压力快速地稳定在安全钻井液密度窗口内的重要钻井工艺技术,自动节流管汇是实施该技术的关键。综合考虑控压钻井工艺要求和海上钻井平台面积有限的局限性,设计一种具有层式空间结构的撬装自动节流管汇,并配套设计液压控制系统。该自动节流管汇是一套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动化系统,具有节流控压、压力补偿、放喷、流量和压力监测等功能,而且优化了阀件布置,大大降低了整套设备的占地面积,提高了设备通用性,为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了借鉴。

一、控压钻井节流控制原理

常规钻井主要通过调整钻井液密度,继而改变静液柱压力,实现井底压力的改变,但该处理方法一般耗时较长。考虑在井口处施加一定的回压,通过改变也能起到改变井底压力的目的,这就是所谓的控压钻井,由于压力改变为机械波传播速度,井底压力调控速度较快。控压钻井的实质是在井口处安装一定的节流装置,通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算,对节流装置的开度进行精确调整,改变钻井液流过该装置时产生的节流压差,从而在井口环空处的产生一定的回压,最终影响井底压力。控压钻井自动控制的对象是回压值。根据钻井过程中钻井液的循环状态,钻井施工可以分为钻进或循环、停泵、开泵和停止循环四种工况,为了实现不同工况下的安全高效钻进,有必要保持井底压力的恒定。

二、控压钻井自动节流管汇设计

自动节流管汇是控压钻井技术的执行机构,决定着控压钻井作业的成败。在钻井过程中,由于受钻井工况、设备及施工操作等因素的影响,井眼环空压力经常发生变化,并且各影响因素(如井眼轨迹、钻压、转速)之间相互关联、相互作用。要实现井底压力的快速准确控制,必须具备一整套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动节流管汇,要求该管汇具备以下基本功能:第一,正常钻进时,能够利用节流作用在井口套管环空处形成回压;第二,停止循环时,能够利用回压泵形成小循环,在井口环空处形成回压;第三,能够实时准确监测钻井液返出量;第四,发生紧急情况时,具有放喷功能。由于海上钻井平台面积有限,为了节省管汇安装空间和满足海上控压钻井的需要,作者采用了层式空间撬装结构设计,顶层包括液动节流阀A、液动节流阀B、1个流量计、3个四通和2个手动板阀;中间层包括液动板阀A和3个手动板阀;底层包括液动板阀B、手动板阀C、手动板阀D、5个四通、1个单向阀、1个岩屑过滤装置和1个压力传感器。管汇与外部设备及管汇内部设备间的连接及安装如下图所示,顶层和中层的设备按图中箭头所示向上翻转,该管汇与控制柜等配套设备安装在撬装底座上,结构合理而紧凑,不仅满足了节流、压力补偿、流量监测和放喷等工艺需要,而且便于运输安装及海上平台安装使用,有效节省管汇占地面积(中石油钻井院研制的精细控压钻井自动节流管汇占地面积14.63m2,与其相比减少近5m2),扩展了控压钻井的应用范围。

节流管汇示意图如下:

为了适用于海洋平台环境及场地要求,该液控系统的高压管路材质选用316L不锈钢,集中组装在控制柜内,与节流管汇一起安装在撬装底座上。该系统额定工作压力为10.5MPa,采用一台气动液泵和一台手动泵为系统提供液压源,通过蓄能器为系统保压,以维持各阀的正常工作及换向关闭,而且能够实现超压(≥23.5MPa)自动排放功能,以维持各阀的正常开启。该系统可通过远程自动控制、本地手动控制两种模式精确控制两只液动节流阀和两只液动平板阀的开关,而且为了保证操作安全,远控和手动控制具有互锁功能。第一,远程控制模式。通过计算机采用电控液方式控制高压液压油导通或关闭,从而对管线系统进行控制,实现对两只液动节流阀和两只液动平板阀开关的远程控制。第二,本地手动控制模式。若计算机控制系统出现问题,可以通过控制柜面板手动调节节流阀开度和平板闸阀的开关,本地控制采用液动换向阀直接控制液压回路,实现通道的切换和阀门开度的调节。自动节流管汇液控系统的回路设计主要包括气体回路、节流阀控制回路、平板阀控制回路。其中,气体回路。气体回路采用干净干燥的压缩气体,主要用于驱动气动液体增压泵的启停、调节气动增压泵的输出压力等。节流阀控制回路。节流阀控制是整个液控系统设计的关键,需要确保钻进期间井底压力的伺服控制。管汇中有两个液控节流阀YJ1_top和YJ2_top,要求能够同时对两个节流阀进行独立控制,因此,设计了两个相同的节流阀控制回路。自动控制时,节流阀阀位传感器接收信号,计算机自动控制比例电磁阀的阀芯开口度,调整高压液体的流量,可实现管汇节流阀开大或关小的速度及位置。现场手动控制时,能够手动控制三位四通换向阀,可控制高压液体进入节流阀上腔(或下腔),同时节流阀下腔(或上腔)的回油流回回液

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

可修改编辑

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 可修改编辑

第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作,有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生,保证人身和财产安全,保护环境和油气资源,特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作,必须牢固树立“以人为本”的理念,坚持“安全第一,预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及各 可修改编辑

管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门,各有关单位必须高度重视,各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井(含侧钻和加深钻井)的井控要求,均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括:设计的井控要求,井控装备,作业过程的井控工作,防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理,井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求 第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料,提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量,以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况,必要时查阅钻井井史,参考钻井时钻井液密度,明确压井液的类型、性能和压井要求等,提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有 可修改编辑

天然气井固井质量分析及技术措施(新编版)

天然气井固井质量分析及技术 措施(新编版) Safety technology is guided by safety technology, based on personnel protection, and an orderly combined safety protection service guarantee system. ( 安全技术) 单位:_______________________ 部门:_______________________ 日期:_______________________ 本文档文字可以自由修改

天然气井固井质量分析及技术措施(新编 版) 一、固井质量统计 截止4月16日,共固气井24口,固井质量不合格1口(苏36-16-16井),1口井留水泥塞75米(双24)。优质18口。 二、存在的问题 (一)苏36-16-16井固完井替空 1、苏36-16-16井固井数据: 40636钻井队承钻的苏36-16-16井3月27日开钻,4月7日完钻,4月10日固井,完钻井深3497m。 井身结构: ?311mm×505m+?244.5mm×504.90m+?222mm×

2460m+?216mm×3497mm+?139.7mm×3483.23mm 最大井斜2.4°/1625m 气层顶界:3348~3352m气层底界:3443~3446m 阻位:3476.83m 短位:3263.56~3269.39m 全井为?139.7mm×N80×9.19mm套管,扶正器30只。 理论替量:41.0m? 水泥量:尾浆20t,领浆20t。 下套管前泥浆性能: 比重1.08,粘度56,失水5,泥饼0.5,切力3/7,含砂0.2,PH11 固井时泥浆性能: 比重1.08,粘度47,失水7,泥饼0.3,切力3/5,含砂0.1,PH9 2、施工情况: 14:00-12:00下套管

长庆油田试油(气)作业井控实施细则

规章制度:________ 长庆油田试油(气)作业井控实施细则 单位:______________________ 部门:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共29 页

长庆油田试油(气)作业井控实施细则 第一条试油(气)作业井控是试油(气)作业安全施工的基本保障。做好井控工作,既可以有效防止和避免井喷及其失控事故,实现作业过程的安全生产,又有利于试油(气)作业过程中保护和发现油气层,顺利完成作业施工。 第二条长庆油田井控工作的原则是立足一次井控,搞好二次井控,杜绝三次井控,指导方针是“警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治隐患”,树立“以人为本”、“积极井控”的理念。 第三条试油(气)作业井控工作包括:地质、工程、施工设计的井控要求,井控装备配备及管理,作业前的井控准备,试油(气)作业施工过程中的井控工作,防火防爆防硫化氢等有毒有害气体的安全措施,井喷失控的处理,井控技术培训及井控管理制度等内容。 第四条带压作业井的井控技术要求和管理由作业设计作详细规定。 第五条本细则是依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气试油(气)井控规定》和SY/T6690-xx《井下作业井控技术规程》,并结合了长庆油田试油(气)作业的特点而制定的。 第六条本细则适用于长庆油田公司及在长庆油田区域从事试油(气)作业的承包商队伍。 第二章地质、工程、施工设计的井控要求 第七条试油(气)作业的地质设计(试油气任务书、地质方案)、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求和提供必要的基础数据。 1、在进行地质设计前应对井场周围一定范围内(含硫油气田探井 第 2 页共 29 页

固井技术规定

固井技术规定 第一章总则 第一条固井是钻井工程的关键环节,其质量好坏不仅关系到钻井工程的成败和油气井的寿命,而且影响到油气田勘探开发的整体效果。为保证固井工程质量,特制定本规定。 第二条固井工程必须从设计、准备、施工、检验四个环节严格把关,采用适合地质特点及各种井型的先进固井工艺技术,确保质量,达到安全、可靠、经济。 第三条固井作业必须按固井设计执行,否则不得施工。 第二章固井设计 第一节设计格式与审批 第四条固井设计格式按勘探与生产分公司发布的《xx井xx套(尾)管固井设计》要求执行。 第五条固井审批程序按勘探与生产分公司发布的《中油股份公司勘探与生产工程技术管理办法》执行。 第二节套管柱强度要求 第六条套管柱强度设计方法SY/5322-2000执行。其中,在高压气井和超深井的强度设计时,必须考虑密封因素。 对安全系数的要求见下表数据。 系数名称安全系数 抗挤安全系数≥1.125 抗内压安全系数≥1.10

抗拉安全系数管体屈服强度≥1.25 螺纹连接强度直径244.5mm及以上套管≥1.6 直径244.5mm以下套管≥1.8 第七章套管柱抗挤载荷计算在正常情况下按已知产层压力梯度、钻井液压力梯度或预测地层孔隙压力值计算。遇到盐岩层等特殊地层时,该井段套管抗挤载荷计算取上覆地层压力梯度值,且该段高强度套管柱长度在盐岩层段上下至少附加50m 第八条套管柱强度设计应考虑热采高温注蒸汽过程中套管受循环热应力的影响。 第九条对含有硫化氢等酸性气体井的套管柱强度设计,在材质选择上应明确提出抗酸性气体腐蚀的要求。有关压裂酸化、注水、开采方面对套管柱的技术要求,应由采油和地质部门在区块开发方案中提出,作为设计依据。 第三节冲洗液、隔离液和水泥浆要求 第十条冲洗液及隔离液 1、使用量:在不造成油气侵及垮塌的原则下,一般占环空高度的300~500m。 2、性能要求:冲洗液和隔离液能有效冲洗、稀释、隔离、缓冲钻井液,与钻井液及水泥浆具有良好的相容性,并能控制失水量,不腐蚀套管,不影响水泥环的胶结强度。 第十一条水泥浆试验按SY/T5546-92执行,试验内容主要包括:密度、稠化时间、滤失水、流变性能、抗压强度等。

长庆油田试油(气)作业井控实施细则正式样本

文件编号:TP-AR-L8147 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 长庆油田试油(气)作业井控实施细则正式样本

长庆油田试油(气)作业井控实施细则 正式样本 使用注意:该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范,条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 第一章总则 第一条试油(气)作业井控是试油(气)作 业安全施工的基本保障。做好井控工作,既可以有效 防止和避免井喷及其失控事故,实现作业过程的安全 生产,又有利于试油(气)作业过程中保护和发现油 气层,顺利完成作业施工。 第二条长庆油田井控工作的原则是立足一次 井控,搞好二次井控,杜绝三次井控,指导方针是 “警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治

隐患”,树立“以人为本”、“积极井控”的理念。 第三条试油(气)作业井控工作包括:地质、工程、施工设计的井控要求,井控装备配备及管理,作业前的井控准备,试油(气)作业施工过程中的井控工作,防火防爆防硫化氢等有毒有害气体的安全措施,井喷失控的处理,井控技术培训及井控管理制度等内容。 第四条带压作业井的井控技术要求和管理由作业设计作详细规定。 第五条本细则是依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气试油(气)井控规定》和 SY/T6690-2008《井下作业井控技术规程》,并结合了长庆油田试油(气)作业的特点而制定的。 第六条本细则适用于长庆油田公司及在长庆

固井对钻井要求

需要钻井单位配合内容 1)井底发生漏失的井,固井前进行堵漏作业,堵漏后要求做地层承压试验,满足水泥浆上返要求; 2)井队提供真实地破试验数据,钻进过程中发生漏失和堵漏情况,下套管前按照工程设计要求做地层承压试验; 3)严格按照规范进行通井、下套管、循环洗井等工作,为固井提供一个良好的井眼; 4)为保证固井套管居中度,177.8mm技术套管要求目的层每3根安放一个弹性扶正器,非目的层每10根安放一个弹性扶正器;139.7mm套管目的层每3根安放一个树脂扶正器,非目的层段每10根安放一个弹性扶正器。由于2019年测井新添SBT测井项目,对套管居中度要求较高,因此井队严格按照要求加放扶正器; 5)下套管过程及中途循环过程发生漏失、遇阻等复杂情况,井队记录好套管下入位置,漏失情况,及时汇报; 6)固井前循环期间,若发生漏失,钻井队及时请示甲方下一步施工方案;若无法建立循环的井,经甲方批准后采取正注反挤技术措施,井队提供不少于30m3的泥浆,用于大排量冲刷目的层井段; 7)固井前循环要求:套管到位后,小排量低泵压顶通,0.3-0.5m3/min小排量循环出环空泥浆量,泵压和排量稳定的情况下逐步提升排量,达到循环泥浆上返速度不低于1.2m/s,原则上循环时间不低于2个循环周,循环过程中调整钻井液性能,在保证钻井液密度波动在±0.02g/cm3基础上,降低粘度至45-50s,钻井液循环均匀,循环压力稳定,振动筛无泥饼、岩屑后进行固井施工; 8)固井前,井队保证备水充足,满足固井施工要求,备好多余泥浆罐收集固井返出的泥浆和水泥浆; 9)按设计要求生产套管固井,替浆采取清水替浆,井队提前清洗泥浆罐,做好备水准备,按设计排量替浆,若井队因泥浆罐无法单独隔离储备清水,导致无法实现大泵替清水,需提前告知固井队,经固井队更改固井方案,经甲方审批后采用双车替浆; 10)固井期间,井队电工现场值班,保证供电连续;

中国石化复杂地层深井超深井固井技术

中国石化复杂地层深井超深井固井技术 丁士东 桑来玉 周仕明 (中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,山东德州 253005) 摘要:深井超深井复杂地层固井面临着高温、高压、高含腐蚀性气体、压稳与防漏、盐膏层、顶替效率低等固井技术难题,固井难度大。为此,采用了“封”、“堵”、“压”、“快”和“新”等综合固井技术措施,应用新型非渗透和胶乳防气窜水泥浆体系,提高了水泥浆本身抗窜能力,减低CO2和H2S对水泥石的腐蚀;采用纤维堵漏水泥浆,提高了水泥浆堵漏能力和地层承压能力,扩大了钻井液安全密度窗口;建立了动态循环承压试验方法,采用分段压稳设计模型分析固井后环空压力,实现压稳和防漏的协调统一;采用双凝双密度水泥浆设计,确保主力气层快速形成早期强度,实现“以快制气”,有效控制气层气体;采用旋转尾管固井新技术,在洗井和注水泥过程中旋转尾管,提高了洗井质量和水泥浆顶替效率。通过上述技术措施,为解决中国石化复杂压力深井超深井固井技术难题作了有益的尝试,取得了较好的现场应用效果。 主题词: 中国石化 深井超深井 复杂压力 水泥浆体系 固井应用 近年来,随着中国石化油气勘探开发的不断深入,钻井技术水平的提高,出现了越来越多的深井超深井,完钻井深大多超过了6000m,主要集中在新疆塔里木盆地、川东北地区等区域。在钻井中过程中,经常遇到高压地层,如塔河油田秋南1井、巴楚区块,川东北地区河坝等区块;以及遇到低压易漏失地层,如塔河油田二叠系,深部奥陶系,川东北地区海相地层,这些复杂地层都增加了固井的难度。 中国石化塔河油田2008年产能建设超过600万吨,川东北盆地海相层系油气勘探也取得了很大进展,发现了目前国内最大的海相整装气田-普光气田,在其外围也相继发现了清溪、河坝等高产气田,元坝等外围区块准备进一步加快,以普光气田为主体的川气东送已列入国家“十一五” 重点工程并正式开工建设,川东北海相油气勘探开发展示了良好的前景。 塔里木盆地、川东北地区海相气井井深、温度高,地层压力高,特别是川东北地区、塔河雅克拉气田,很多气井含有酸性或腐蚀性气体H2S和CO2,给油气田安全勘探与开发带来了巨大挑战。2006年的罗家2井泄漏出含H2S的天然气,都造成了对周围生命、财产和环境的极大破坏,分析认为这与其固井质量差有很大关系;在普光气田先期8口探井中,有6口井正是主要由于固井质量不好和没有充分考虑井下CO2和H2S气体对水泥环以及套管柱腐蚀问题,不能直接转化生产井,造成了数亿元经济损失。 1 主要固井技术难题分析 深井超深井固井受到的影响因素众多(如井眼条件、钻井液性能、地层漏失和地层流体等),技术难度大,风险非常高。 (1)气层压力高,气层活跃,固井后易发生环空气窜。

固井质量

附件 中国石油天然气集团公司 固井质量检测管理规定 (试行) 二〇〇六年五月

编制说明 为了规范固井质量检测程序,提高固井质量评价结果的客观性,使固井质量检测更好地为油气勘探开发服务,中国石油天然气集团公司特制定《中国石油天然气集团公司固井质量检测管理规定(试行)》。 长期以来,集团公司绝大多数探井、评价井和生产井都采用CBL测井,积累了丰富的评价经验,目前这些仪器仍是固井质量评价的主要测量工具。SBT测井与CBL测井原理相同。因此本规定中的附录C只详细规定了CBL/VDL和SBT 资料采集的质量控制要求,另外本规定第五章“固井质量评价”中引用了SY/T6592《固井质量评价方法》,该标准规定了基于CBL/VDL和SBT测井资料的固井质量评价方法。 对于超声反射回波测井仪CET,USI,PET,CAST和俄罗斯声波及伽马密 度- 套管壁厚组合测井仪器,由于国内应用较少,积累的经验少,只作推荐使用。

目录 第一章标准的引用 第二章测井要求 第三章测井准备 第四章现场施工 第五章固井质量评价 附录A 固井质量检测仪器参考信息附录B 固井质量测井作业通知单附录C 固井质量测井资料质量要求

第一章标准的引用 第一条固井质量检测应执行的相关技术规程SY/T5131 石油放射性测井辐射防护安全规程SY/T5132 测井原始资料质量要求 SY/T5600 裸眼井、套管井测井作业技术规程SY/T5633 石油测井图件格式 SY/T5726 石油测井作业安全规程 SY/T5880.1 石油测井仪器刻度总则 SY/T6030 水平井测井作业技术规范 SY/T6413 数控测井数据采集规程 SY/T6499 固井质量检测仪刻度及评价方法SY/T6592 固井质量评价方法 第二章测井要求 第二条测井项目设计要求

天然气井井喷事故及危害(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 天然气井井喷事故及危害(标准 版)

天然气井井喷事故及危害(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 随着天然气勘探开发领域的不断扩大,面临的对象越来越复杂,天然气勘探开发工作难度越来越大,安全风险也越来越高,一旦发生井喷失控,将导致后果严重、损失巨大甚至灾难性的事故和恶劣的社会影响。为了应对各种复杂情况,实现安全、优质、高效施工作业,必须坚持预防为主的原则,做好天然气井井控工作,避免井喷及井喷失控事故的发生,达到最大限度地发现、保护、解放气层。 一、天然气井井喷的相关概念 (1)井控(WellContr01)为了实现井内压力平衡而采取控制地层孔隙压力的方法或手段。 (2)气侵(GasInflux)当地层孔隙压力大于井底压力时,地层孔隙中的天然气将侵入井内,称之为天然气气侵。 (3)溢流(Overflow)当天然气气侵发生后,井口返出的钻井液量比泵入的钻井液量多,停泵后钻井液在井口自动外溢的现象称之为天然气井溢流。

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作,有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生,保证人身和财产安全,保护环境和油气资源,特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作,必须牢固树立“以人为本”的理念,坚持“安全第一,预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门,各有关单位必须高度重视,各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井(含侧钻和加深钻井)的井控要求,均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括:设计的井控要求,井控装备,作业过程的井控工作,防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理,井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求

第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料,提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量,以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况,必要时查阅钻井井史,参考钻井时钻井液密度,明确压井液的类型、性能和压井要求等,提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监测情况。 压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准,再加一个附加值。附加值可选用下列两种方法之一确定: (一)油水井为0.05-0.1g/cm3;气井为0.07-0.15 g/cm3 (二)油水井为1.5-3.5MPa;气井为3.0-5.0 MPa 具体选择附加值时应考虑:地层孔隙压力大小、油气水层的埋藏深度、钻井时的钻井液密度、井控装置等。 第十条施工单位应依据地质设计和工程设计做出施工设计,必要时应查阅钻井及修井井史等资料和有关技术要求,施工单位要按工程设计提出的压井液、泥浆加重材料及处理剂的储备要求进行选配和储备,并在施工设计中细化各项井控措施。 第十一条工程设计单位应对井场周围一定范围内(含硫油气田探井井口周围3km、生产井井口周围2km范围内)的居民住宅、学校、厂

1、中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

1、中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作,有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生,保证人身和财产安全,保护环境和油气资源,特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作,必须牢固树立“以人为本”的理念,坚持“安全第一,预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门,各有关单位必须高度重视,各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井(含侧钻和加深钻井)的井控要求,均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括:设计的井控要求,井控装备,作业过程的井控工作,防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理,井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措

施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求 第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料,提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量,以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况,必要时查阅钻井井史,参考钻井时钻井液密度,明确压井液的类型、性能和压井要求等,提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监测情况。 压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准,再加一个附加值。附加值可选用下列两种方法之一确定: (一)油水井为0.05-0.1g/cm3;气井为0.07-0.15 g/cm3 (二)油水井为1.5-3.5MPa;气井为3.0-5.0 MPa

影响水平井固井质量因素分析及对策

影响水平井固井质量因素分析及对策 发表时间:2019-08-29T14:28:31.763Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:李春锋 [导读] 摘要:伴随着井下随钻测量仪器和井下动力钻具制造技术的不断发展与进步,水平井钻井技术也得了前所未有的发展,因其单井产能高、开发成本低,无论是国内,还是国外的大油田都进行了非常广泛的应用。 大庆钻探钻井生产技术服务二公司固井分公司吉林松原 138000 摘要:伴随着井下随钻测量仪器和井下动力钻具制造技术的不断发展与进步,水平井钻井技术也得了前所未有的发展,因其单井产能高、开发成本低,无论是国内,还是国外的大油田都进行了非常广泛的应用。但是水平井的固井质量问题一直是广大科技工作者关注与研究的重点领域,水平井固井质量的好坏直接关系到水平井生产原油的寿命,而水平井因其自身的施工工艺特点,与直井在固井工艺和技术上又有非常大的差别,所以固井质量优质率和合格率多年来一直都比较低,因此需要对水平井固井质量的影响因素进行深入、细致地分析,才能制定出相应的技术对策来提高水平井的固井质量。 关键词:水平井固井质量;固井难点;技术对策 随着人类对石油资源消耗量的不断增加,石油开采也越来越受到重视,如何进行石油的有效开采,降低石油开采成本也成为重要的话题。目前国际上普遍认为应用水平井钻井技术可以对那些低地层压力、单井产量低和油层低渗透的油气藏进行有效的开采,降低石油的开采成本,但是由于水平井自身井身结构的特殊性,使应用水平井技术初期的固井质量一直都没有直井固井质量高,造成了水平井开采寿命短问题的出现,也就难以实现低成本、高效率进行石油开采的目的。为了提高水平井固井质量,广大石油科技者进行了深入的研究,并发现了影响水平井固井质量的因素,制定了相关的技术对策,使水平井固井质量有了非常大的提升。 1影响水平井固井质量因素分析 1.1套管下放过程中存在的问题 水平井施工作业形成的井眼轨迹具有特殊性,套管在下放作业时会承受比普通井更大的摩擦力。特别在大斜度井段和水平段,井壁会承受很大的侧向压力,所以,套管在下放作业时必须会受到较大的阻力。和垂直井进行比较来看,为了使套管处于井眼的中间位置,水平井在下放套管时会应用更多的扶正器,同样会引起套管在下放作业时承受更多的阻力。在摩擦阻力的条件下,套管可能无法到达目标位置,这种问题在浅层水平井中更为常见。在重力施加的影响力之下,套管在井身当中会出现偏心问题,使其与井壁下侧间隙过小,在水平井段或者斜度较大的井段,套管很难实现居中。这样就会影响固井质量。 1.2井眼不规则 在水平井的钻井施工过程中,由于油层的实际深度和设计的深度之间往往会存在一定的误差,因此为了找到油层,必须要进行实际井眼轨迹的调整,这样就会使得有的地方井眼的全角变化率大,有的地方全角变化率小,这样如此反复几次调整以后,使实际钻得的井眼轨迹呈现出上下反复的波浪线形状,造成井眼的不规则,为套管安全下入和注水泥过程中的水泥浆注入量计算带来困难。 1.3顶替效率低 水平井由于大斜度井段和水平井段都比较长,这么长的井段在套管下入过程中必然套管会贴向下井壁,这样的结果就是形成了比较大的偏心环空,在井眼的低边位置套管与井壁之间的环空间隙比较小,当水泥浆流经这一位置的时候流速特别慢,因此难以把钻井液和隔离液进行有效的顶替,导致这一位置胶结质量差,影响固井质量。 1.4存在岩屑床、胶结质量差 岩屑床不仅对水平井钻井影响大,对水平井固井的影响也是非常大的,虽然在下套管固井之前我们采取了一系列的技术措施,但是依然没有完全破坏岩屑床,这些没有被破坏携带出井筒的岩屑床和岩屑颗粒不仅会影响水泥浆的顶替效率,同时也会影响水泥浆与井壁之间的胶结质量,影响水平井固井的质量。 2提升水平井固井质量技术对策 2.1进行井眼准备 在进行下套管之前要做一系列的准备工作,而井眼的准备工作是不可缺少的,是非常关键的技术环节,井眼准备的好坏直接影响着套管串是否能够安全、顺利下入,以及固井顶替效率,因此需要采取以下几个方面的技术措施。(1)根据软件计算得出的管串结构,对管串进行模拟通井,一般根据不同井眼的质量情况,要进行单扶正器模拟通井、双扶正器的模拟通井,进行上述2次通井后如果井眼依然不够顺畅,那么就有必要三扶正器的模拟通井,并在井眼不够畅通的井段进行反复划眼,直至井眼畅通,起下钻无阻卡为止。并且在模拟通井结束后要及时进行钻井液性能的调节,大排量洗井,直到振动筛无砂子返出才能进行起钻作业。(2)在模拟通井还没有结束的时候还需要进行一项工作的测定,主要是将钻井液性能调整好后对循环周期进行测量,根据测量出的结果对整个井筒容积进行计算,这样做的主要目的是根据井筒的总容积来计算水泥浆的注入量,为固井水泥浆的准备提高依据。(3)在最后一次通井调整钻井液性能的时候要在钻井液中加入足够的润滑剂,使钻井液具有良好的润滑性能,为套管安全下入,降低下套管的摩擦阻力做好准备,有必要的情况下可以在钻井液中加入空心塑料小球来降低下套管的难度。 2.2进行管串结构优化 管串结构的优化即会影响套管的安全下入,也会影响整个固井的顶替效率。在管串结构优化中主要对扶正器的种类、数量和间距进行优化。如果扶正器加入数量过多,那么套管的居中度就会有所提高,但是同时下套管的摩擦阻力也会增大,因此需要应用固井管串软件对管串结构进行深入优化,以保证套管居中度在67%以上,套管安全下入的摩擦阻力最小为目标进行系统优化设计。同时对于具备条件的单位可以应用漂浮接箍下套管工具,减小下套管的阻力,保证套管的安全下入。 2.3进行前置液设计 对于固井前置液我们在以往的设计中要让它能够满足下面几项要求:一是前置液要具有非常好的润湿性能,能够快速改变井壁润湿环境,让润湿后的井壁亲水性更强,更容易与水泥胶结在一起。二是要保证前置液触变性良好,同时还要有很好地悬浮性,性能上还有非常地稳定,这样才能最大限度地悬浮其中的岩屑颗粒,保证其性能优良。 2.4进行水泥浆设计 水泥浆是固井中不可缺少的,因此要想有良好的固井质量,必须要对水泥浆性能进行研究。对于水平井固井水泥浆来说,一个是要求

长庆油田试油(气)作业井控实施细则实用版

YF-ED-J2525 可按资料类型定义编号 长庆油田试油(气)作业井控实施细则实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

长庆油田试油(气)作业井控实施细 则实用版 提示:该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 第一章总则 第一条试油(气)作业井控是试油 (气)作业安全施工的基本保障。做好井控工 作,既可以有效防止和避免井喷及其失控事 故,实现作业过程的安全生产,又有利于试油 (气)作业过程中保护和发现油气层,顺利完 成作业施工。 第二条长庆油田井控工作的原则是立足 一次井控,搞好二次井控,杜绝三次井控,指

导方针是“警钟长鸣、分级管理、明晰责任、强化监管、根治隐患”,树立“以人为本”、“积极井控”的理念。 第三条试油(气)作业井控工作包括:地质、工程、施工设计的井控要求,井控装备配备及管理,作业前的井控准备,试油(气)作业施工过程中的井控工作,防火防爆防硫化氢等有毒有害气体的安全措施,井喷失控的处理,井控技术培训及井控管理制度等内容。 第四条带压作业井的井控技术要求和管理由作业设计作详细规定。 第五条本细则是依据中国石油天然气集团公司《石油与天然气试油(气)井控规定》和SY/T6690-2008《井下作业井控技术规程》,并结合了长庆油田试油(气)作业的特点而制

天然气井固井质量分析及技术措施实用版

YF-ED-J2519 可按资料类型定义编号 天然气井固井质量分析及技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

天然气井固井质量分析及技术措 施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 一、固井质量统计 截止4月16日,共固气井24口,固井质 量不合格1口(苏36-16-16井),1口井留水 泥塞75米(双24)。优质18口。 二、存在的问题 (一)苏36-16-16井固完井替空 1、苏36-16-16井固井数据: 40636钻井队承钻的苏36-16-16井3月27 日开钻,4月7日完钻,4月10日固井,完钻 井深3497m。

井身结构: ?311mm×505m+?244.5mm×504.90m+?222mm ×2460m+ ?216mm×3497mm+?139.7mm×3483.23mm 最大井斜2.4°/1625m 气层顶界:3348~3352m 气层底界: 3443~3446m 阻位:3476.83m 短位:3263.56~3269.39m 全井为?139.7mm ×N80×9.19mm套管,扶正器30只。 理论替量:41.0m? 水泥量:尾浆20t,领浆20t。 下套管前泥浆性能: 比重1.08,粘度56,失水5,泥饼0.5,

高压气井动态控压固井新技术及应用

高压气井动态控压固井新技术及应用 发表时间:2018-11-14T20:39:03.023Z 来源:《基层建设》2018年第28期作者:陈婉怡 [导读] 摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。 中海油田服务股份有限公司天津 300459 摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。常规的钻井工艺过程中,主要通过改变钻井液密度实现环空压力的控制,但该处理措施一般耗时较长,容易使复杂情况恶化,而且需要额外的钻井液添加剂,增加了作业成本;另外,在窄密度窗口地层(如裂缝性漏失地层)中钻进时,安全钻井液密度窗口往往不到0.02g/cm3,而环空循环摩阻通常在0.03-0.15g/cm3之间,因此极易发生开泵漏失、停泵溢流的复杂情况。为此,文章对高压气井动态控压固井新技术及应用方面进行分析,具有重要的现实意义。 关键词:动态控压;新技术;固定 引言:控压钻进是实现井底压力快速地稳定在安全钻井液密度窗口内的重要钻井工艺技术,自动节流管汇是实施该技术的关键。综合考虑控压钻井工艺要求和海上钻井平台面积有限的局限性,设计一种具有层式空间结构的撬装自动节流管汇,并配套设计液压控制系统。该自动节流管汇是一套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动化系统,具有节流控压、压力补偿、放喷、流量和压力监测等功能,而且优化了阀件布置,大大降低了整套设备的占地面积,提高了设备通用性,为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了借鉴。 一、控压钻井节流控制原理 常规钻井主要通过调整钻井液密度,继而改变静液柱压力,实现井底压力的改变,但该处理方法一般耗时较长。考虑在井口处施加一定的回压,通过改变也能起到改变井底压力的目的,这就是所谓的控压钻井,由于压力改变为机械波传播速度,井底压力调控速度较快。控压钻井的实质是在井口处安装一定的节流装置,通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算,对节流装置的开度进行精确调整,改变钻井液流过该装置时产生的节流压差,从而在井口环空处的产生一定的回压,最终影响井底压力。控压钻井自动控制的对象是回压值。根据钻井过程中钻井液的循环状态,钻井施工可以分为钻进或循环、停泵、开泵和停止循环四种工况,为了实现不同工况下的安全高效钻进,有必要保持井底压力的恒定。 二、控压钻井自动节流管汇设计 自动节流管汇是控压钻井技术的执行机构,决定着控压钻井作业的成败。在钻井过程中,由于受钻井工况、设备及施工操作等因素的影响,井眼环空压力经常发生变化,并且各影响因素(如井眼轨迹、钻压、转速)之间相互关联、相互作用。要实现井底压力的快速准确控制,必须具备一整套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动节流管汇,要求该管汇具备以下基本功能:第一,正常钻进时,能够利用节流作用在井口套管环空处形成回压;第二,停止循环时,能够利用回压泵形成小循环,在井口环空处形成回压;第三,能够实时准确监测钻井液返出量;第四,发生紧急情况时,具有放喷功能。由于海上钻井平台面积有限,为了节省管汇安装空间和满足海上控压钻井的需要,作者采用了层式空间撬装结构设计,顶层包括液动节流阀A、液动节流阀B、1个流量计、3个四通和2个手动板阀;中间层包括液动板阀A和3个手动板阀;底层包括液动板阀B、手动板阀C、手动板阀D、5个四通、1个单向阀、1个岩屑过滤装置和1个压力传感器。管汇与外部设备及管汇内部设备间的连接及安装如下图所示,顶层和中层的设备按图中箭头所示向上翻转,该管汇与控制柜等配套设备安装在撬装底座上,结构合理而紧凑,不仅满足了节流、压力补偿、流量监测和放喷等工艺需要,而且便于运输安装及海上平台安装使用,有效节省管汇占地面积(中石油钻井院研制的精细控压钻井自动节流管汇占地面积14.63m2,与其相比减少近5m2),扩展了控压钻井的应用范围。 节流管汇示意图如下: 为了适用于海洋平台环境及场地要求,该液控系统的高压管路材质选用316L不锈钢,集中组装在控制柜内,与节流管汇一起安装在撬装底座上。该系统额定工作压力为10.5MPa,采用一台气动液泵和一台手动泵为系统提供液压源,通过蓄能器为系统保压,以维持各阀的正常工作及换向关闭,而且能够实现超压(≥23.5MPa)自动排放功能,以维持各阀的正常开启。该系统可通过远程自动控制、本地手动控制两种模式精确控制两只液动节流阀和两只液动平板阀的开关,而且为了保证操作安全,远控和手动控制具有互锁功能。第一,远程控制模式。通过计算机采用电控液方式控制高压液压油导通或关闭,从而对管线系统进行控制,实现对两只液动节流阀和两只液动平板阀开关的远程控制。第二,本地手动控制模式。若计算机控制系统出现问题,可以通过控制柜面板手动调节节流阀开度和平板闸阀的开关,本地控制采用液动换向阀直接控制液压回路,实现通道的切换和阀门开度的调节。自动节流管汇液控系统的回路设计主要包括气体回路、节流阀控制回路、平板阀控制回路。其中,气体回路。气体回路采用干净干燥的压缩气体,主要用于驱动气动液体增压泵的启停、调节气动增压泵的输出压力等。节流阀控制回路。节流阀控制是整个液控系统设计的关键,需要确保钻进期间井底压力的伺服控制。管汇中有两个液控节流阀YJ1_top和YJ2_top,要求能够同时对两个节流阀进行独立控制,因此,设计了两个相同的节流阀控制回路。自动控制时,节流阀阀位传感器接收信号,计算机自动控制比例电磁阀的阀芯开口度,调整高压液体的流量,可实现管汇节流阀开大或关小的速度及位置。现场手动控制时,能够手动控制三位四通换向阀,可控制高压液体进入节流阀上腔(或下腔),同时节流阀下腔(或上腔)的回油流回回液

固井质量评价

中国石油天然气股份有限公司企业标准 Q/SY 73—2003 固井质量评价 Evaluation for cementing quality 2003—01—27发布 2003—05—31实施 中国石油天然气股份有限公司发布 目次 前言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ) 1 范围……………………………………………………………………………………… (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义……………………………………………………………………………………… …1 4 固井质量基本要求 (1) 4.1 水泥封固……………………………………………………………………………………… 1

4.2 水泥返深和人工井 底 (1) 4.3 套管柱和井口装 置 (2) 5 水泥环胶结质量评 价 (2) 5.1 测井要求……………………………………………………………………………………… 2 5.2 声幅测井(CBL) (2) 5.3 声波变密度测井 (VDL) (2) 5.4 CBL/VDL综合解 释 (3) 6 套管柱试压……………………………………………………………………………………… …3 表1 水泥环胶结质量声幅测井评价标 准 (2) 表2 常规水泥浆固井水泥环胶结质量CBL/VDL综合解 释 (3) 表3 低密度水泥浆固井水泥环胶结质量CBL/VDL综合解 释 (3) 前言 本标准由中国石油天然气股份有限公司勘探与生产分公司提出。 本标准由中国石油天然气股份有限公司勘探与生产专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院廊坊分院、中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司、中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司。 本标准主要起草人:高彦尊、齐奉中、刘爱平、刘大为、白亮清。 1 范围 本标准规定了固井质量基本要求及固井质量评价方法。 本标准适用于油气勘探开发生产过程中的固井质量评价。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,

复杂井固井新技术与发展

复杂井固井新技术与发展 一、中国石油集团工程技术研究院固井专业概况 中国石油集团工程技术研究院从1980年开始致力于固井技术研究,是国内最早从事固井材料研究的单位。 在集团公司的支持下,经过20多年的研究和积累,中国石油集团工程技术研究院固井专业已成为国内以固井外加剂为主导,集科研、开发、生产、技术服务于一体的技术力量雄厚的研发机构。现拥有高、中级科研人员35人,实验室面积2000m2,符合API规范的实验检测仪器设备160台套,并建成了年产万吨的外加剂生产线。拥有国家技术监督局认证和API 认定的集团公司油井水泥及外加剂产品质量监督检测中心。 工程技术研究院已先后完成国家和集团公司级固井科研项目77项,其研究成果先后获国家科技进步三等奖2项,集团公司科技进步一等奖3项,二等奖4项,三等奖3项。获国家级重点新产品5项,联合国技术信息系统发明创新科技之星奖1项并入选世界优秀专利。在世界石油大会及SPE和美国Oil&Gas上宣读和发表论文5篇,先后有2名科技人员成为美国石油协会勘探开发标准化委员会油井水泥分会投票委员。 在固井技术方面已形成十大系列、五十多个品种完备的油井水泥外加剂产品,为长庆油田、辽河油田、大港油田、吐哈油田及海洋石油、石化系统等二十多个油田固各种复杂疑难井3560井次。为集团公司海外(伊朗、厄瓜多尔、乌兹别克、苏丹、哈萨克斯坦等)勘探开发项目提供了8个品种、813吨固井外加剂和技术服务。 目前,国内固井水泥浆外加剂的年使用量约为1.8亿元,工程技术研究院约占12—15%,而在高端产品的市场份额超过70%,尤其在复杂疑难井固井方面形成了较强的技术优势和综合服务优势,在欠平衡井固井技术、低压易漏井固井技术、深井超深井固井技术、长封固段井固井技术、高压气井固井技术、岩盐层固井技术等方面形成了七大特色固井技术。 二、工程院特色固井技术 1、欠平衡钻井配套的高强低密度水泥浆固井技术 二十一世纪油气资源勘探开发,面临着复杂储层物性和复杂地质条件油气资源的开发;面临着低压、低渗、低产能油气资源的开发;面临着走出去战略的实施和激烈的世界石油市场的竞争。欠平衡钻井的兴起,为低压、易漏复杂地层的开发,有效提高钻速,提供了有力的技术保证。 同时,欠平衡钻井也对固井提出了更高的要求。欠平衡钻井配套固井技术的实质就是要解决欠平衡钻井后的近平衡固井问题,这就意味着要特别关注选择合理的固井压差,适宜的固井水泥浆密度以及合理的施工工艺,以防止固井漏失和对储层的污染,保证固井质量,为后续的油层改造、增产措施及采油作业提供良好的井筒条件。国内外固井实践证明,选用合适的低密度水泥浆,既可以有效地分隔低压油、气、水层,同时也是封堵低压漏失层较为成功的方法。 对水泥浆体系来说,低密度、高强度、低失水、好的流变性是其关键,但一般低密度水泥浆水灰比、外掺料较大,一般作为充填水泥用于非目的层封固,水泥浆密度的降低和水泥浆性能之间存在矛盾,突出表现在: ①水泥浆体系稳定性差,体系分层离析; ②水泥浆失水量难以控制; ③水泥浆流变性差,泵送困难; ④水泥石强度发展慢,强度低; ⑤水泥浆石渗透性高,易引起腐蚀性介质的腐蚀。 随着对微观力学和微观材料的认识逐渐深化,工程技术研究院利用紧密堆积理论对低密度固井水泥浆优化设计,在国内率先研制开发成功了以PZW系列增强材料为主体的新一代低密

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