石油完井新技术.doc

石油完井技术 胜利钻井工艺研究院 石油完井研究所 目 录 1 固井水泥浆技术 - 1 - 1.1 低密度水泥浆固井技术 - 1 - 1.2 矿渣MTC水泥浆固井技术 - 5 - 1.3 塑性水泥固井技术 - 10 - 2 膨胀管技术 - 12 - 2.1 膨胀管套管补贴技术 - 12 - 2.2 侧钻井实体膨胀管完井技术 - 13 - 2.3 实体膨胀管技术参数 - 13 - 2.4 实体膨胀技术现场应用 - 14 - 3 水平井分段完井技术 - 14 - 3.1 水平井套管射孔分段完井技术 - 15 - 3.2 水平井筛管分段完井技术 - 16 - 3.3 自胀封筛管分段完井技术 - 18 - 4 提高水平井固井质量的完井技术 - 19 - 4.1 水平井固井质量差的原因 - 20 - 4.2 提高水平井固井质量的工具及工艺 - 20 - 胜利石油管理局钻井工艺研究院石油完井研究所是从事油井完井工程新技术新工艺研发与推广的专业化研究单位，自1997年成立以来，紧密围绕油田完井的需求，着眼世界先进完井技术前沿，刻苦攻关，先后完成了十多个重点项目的研究，成熟了多种先进的工艺技术。同时，我所秉承理论与实践相结合的原则，通过大量现场技术服务不断调整和完善新技术新工艺，目前已形成如下几大类成熟的先进完井技术。 1 固井水泥浆技术 1.1 低密度水泥浆固井技术 目前，胜利油田有许多油气井套管由于腐蚀等原因穿孔或泄漏，现有套损、套变井数量约占全部油水井的5%。如纯69区块油井76口，套损关井44口，占57.8%，水井48口，关井26口，占54%；莱1区块沙四油藏投产61口油井，套损19口，转注92口水井，套损64口，油井的平均使用寿命为13年，水井的平均寿命为11年；营11沙三共投产油水井106口，套损油井37口，套管平均使用寿命6.3年，套损水井19口，套管平均使用寿命8.9年；营8沙二共投产油水井121口，套损井数为46口，占38.0%，其中油井损坏率26.5%，水井损坏率为50.9%。 通过对比发现，套损部位大多在油水井水泥返高以上，如莱1沙四油藏套损井中77.8%的套损部位在水泥返高以上；营11区块19口套损水井中损坏部位在水泥返高以上的有9口；纯化油田1100米以下浅层水（馆陶组和东营组）腐蚀严重，套损井中有39.3％的井套损位置在水泥返高以上未封固浅层水位置；套损严重的纯69块，23口油井中有15口套损位置在水泥返高以上。 现行套损井大修工艺措施施工费用高，工序复杂，另外，有些油井套坏严重，存在多处漏失，无法修复只能报废。因此，为了延长油水井的使用寿命，应研究切实可行的防治套损的方法。研究表明，对新井而言，最好的预防套损的方法是采用水泥环全井段保护套管，即提高水泥返高，最好能返至井口。但对某些地层承压能力有限的易漏区块如莱1、纯6、营11等，随着水泥返高的增加会发生严重的漏失，采用常规的水泥浆体系无法返至井口，不能实现全井段水泥环保护。 因此，为提高水泥返高，防止漏失，提高固井质量，我所自主成功研发泡沫低密度、漂珠低密度和实心低密度三种低密度水泥浆套管充填保护技术，当全井套管固井时，应用低密度水泥浆，可以降低液柱压力，确保水泥浆返至地表，有效防止漏失，提高固井质量。现场推广应用表明该技术可有效保护套管，延长油井寿命，同时可以减少分级固井的风险和费用，节约建井时间，为采油厂解决了易漏区块固井漏失、高矿化度地层水套管腐蚀等诸多开发难题。 固井工艺设计一般采用全井固井，下部目的层段采用常规水泥浆，上部非目的层段用低密度水泥浆体系封固；这样既降低了环空的液柱压力，满足了防止漏失，保护套管的要求，又保护了储层，保证了目的层段的封固质量。 1.1.1 低密度泡沫水泥浆固井工艺技术 石油完井所开发使用的是化学发气型泡沫水泥，其原理是利用化学药品在水泥浆中发生反应放出气体，再配合泡沫剂等形成泡沫水泥浆。现场应用表明，化学发气泡沫水泥使用方便，密度低、强度高，能大幅度提高固井成功率和固井质量。 泡沫水泥浆与其它低密度水泥相比具有本质上的区别，其技术指标与特点如下：密度低、正常地层压力下适用井深在3000m以内、强度高、导热率低（其导热率在0.25~0.7W/M·℃）、浆体具有可压缩性、水泥石具有可膨胀性，能够补偿水泥浆在凝固过程中的液柱压力和体积损失，因而具有防油、气、水窜能力。 1.1.2 低密度漂珠水泥浆固井工艺 漂珠颗粒具有密闭、粒细、质轻、壁薄和活性高等基本性能。低密高强漂珠水泥浆体系是基于紧密堆积理论和颗粒级配理论设计的，复合超活性材料（即增强剂）后更具有了良好的性能。浆体超低密度、高强、低渗透 (水泥浆密度范围达到1.08~1.60 g/cm3，48h抗压强度大于14MPa) 、适用井深范围