


版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、固井復雜問題固井復雜問題固井作業不僅關系到油氣井能否順利完成,影響投產后油氣井質 量的好壞、油氣井壽命的長短及油氣井產量的高低, 而且其成本在整 個鉆井工程中也占有很大的密度(占 20%30% )。固井技術發展的 目標一直圍繞如何進一步提高固井質量及減少固井事故等。固井又是一個系統工程,影響因素復雜多樣,具有其特殊性,主要表現在以下 幾個方面:(1) 固井作業是一個一次性工程,如質量不合格,即使采用擠水泥等補救方法也難以取得良好的效果。(2) 固井作業是一項系統工程、隱蔽性作業,涉及到材料、流體、 化學、機械、力學等多種學科,施工時未知因素多,風險大。(3) 固井作業施工時間短,工作量大,技術
2、性強,費用高。因此,要求固井作業要精心設計、精心準備、精心施工,并要有較 完備的預防固井復雜情況的預處理方案,確保優質高效地完成固井作 業。固井作業涉及套管、水泥漿漿體性能設計、注水泥現場施工、水泥 膠結質量等方面,為此,固井復雜問題和事故也可以分為以下幾類。第一類:套管及下套管復雜情況,包括下套管阻卡、套管斷裂、套 管泄漏、套管擠毀、套管附件和工具失敗、下套管后漏失或循環不通第二類:水泥漿漿體性能事故,包括水泥漿閃凝、水泥漿觸變性、 水泥漿過度緩凝等。第三類:注水泥現場施工復雜情況,包括注水泥漏失、環空堵塞、注水泥替空等復雜情況和事故。第四類:水泥膠結質量復雜情況,包括油氣水層漏封、水泥膠結
3、質量差、環空氣(水)竄等。下面就上述固井復雜情況及事故發生的主要原因及預防、處理方法分別加以論述。1、下套管復雜情況1、1套管阻卡套管阻卡一般可分為以下三類:一是套管粘吸卡,二是井眼縮經卡,三是井眼坍塌或砂橋卡。1)管阻卡的原因及影響因素1. 套管粘吸卡是由于套管的外徑往往大于鉆桿的外徑,套管與井壁的接觸面積大于鉆桿的接觸面積,上扣時間要大于鉆桿的上扣時間, 且 下套管時又難以旋轉,因此,卡套管的發生機率較大。2. 井眼縮徑卡套管是由于井眼不穩定,特別是鉆遇蠕動性巖鹽層或 由于鉆井夜性能不好形成較厚的假泥餅,導致井眼縮徑,造成縮徑卡套管事故。3. 井眼坍塌或砂橋卡套管是在下套管過程中或下套管結
4、束后發生井眼坍塌或形成砂橋造成卡套管事故。4. 下套管前沒有認真通井,對縮徑段沒有很好地劃眼,易造成卡套管事故。5. 下套管作業沒有認真準備(包括組織、工具等),造成下套管時間過長或中間停頓等,易發生卡套管事故。6中途測試、取心、電測后沒有通井而直接下套管易發生卡套管事 故。7. 鉆井液性能不好,沒有形成很好的濾餅,井眼摩阻系數大,尤其是高密度、分散型鉆井液,發生卡套管的機率大。8. 下套管前對漏失層沒有很好地堵漏,加之下套管時速度過快,易壓漏地層,造成井塌引起卡套管事故。9. 高壓層下套管前沒有壓穩,在下套管過程中發生溢流,環空夜柱壓力下降,易發生井塌,造成卡套管事故。10. 井口不,下套管
5、上扣時反復錯扣,下套管時井下套管靜止時間長且沒有活動套管,易發生卡套管事故。11. 鉆井液密度設計不合理,如密度設計較低,造成井眼坍塌或沒有壓穩蠕動性地層引起井眼縮徑,造成卡套管事故。12. 下套管時遇阻,盲目下壓,造成下套管由遇阻演變成套管卡死。2) 防發生套管阻卡的技術措施1. 下套管前認真通井,對縮徑段反復劃眼。2. 設計合理的鉆井液密度,保證壓穩地層,防止井眼坍塌,減少蠕動性地層的蠕動速度和井眼縮徑。3. 中途測試、取心及電測后要求認真通井才能下套管。4. 下套管前認真處理好鉆井液性能,降低鉆井液粘度、切力和失水, 并充分循環處理鉆井液,方可下套管。5. 對于深井、長裸眼井和定向井、水
6、平井等,必要時在下套管前要求加入塑料小球或混入5%10%的原油,降低井眼摩阻系數。6. 下套管作業要認真準備(包括人員組織、工具等),僅可能減少下套管時間和中間停待。7. 下套管前對漏失層要求很好地堵漏, 并控制下套管的速度,防止壓漏地層。8. 在高壓層下套管前要求壓穩,防止在下套管過程中發生溢流, 保持井內壓力平衡。9. 在下套管過程中如發生井漏、井塌等復雜情況,一般要求起出套管,下載處理井眼,正常后再重新下套管。10. 下套管時如遇阻,應反復活動套管,并接方鉆桿或循環頭循環處理鉆井液,不能盲目下壓,防止套管卡死。11. 下套管前要校正井口,做到天車、轉盤和井口三點一線,防止下套管上扣時錯扣
7、。12. 必要時使用套管扶正臺,采用人工或機械扶正套管,防止下套管上扣時錯扣并加快下套管速度。13. 盡可能使用自動灌漿設備,減少因灌漿造成的下套管停頓時間,使用自動灌漿設備時要及時注意其工作狀況,如失敗要采用人工灌 漿。14. 下完套管后要求先灌滿鉆井液后再慢慢開泵循環,等循環暢通后 慢慢提高循環排量,防止混入空氣造成開泵困難和壓漏地層。15. 采用人工灌漿時,在灌漿間隙要不停地活動套管,上下活動套管 距離不小于2米,發現井下有遇阻跡象時要停止灌漿,并采用大距 離活動套管或接方鉆桿循環等措施,等正常后再灌漿和下套管。16. 下套管過程中要及時注意井口返漿,如發現異常應立即停止下套管進行處理,
8、待正常后方可繼續下套管。3)套管阻卡的處理方法套管遇卡后,應在保證套管串不被破壞的前提下開展處理工作, 而且, 應根據不同的卡套管類型采用不同的處理方法較卡鉆相比,套管遇卡處理難度更大,手段也相對較少。(1 )套管粘卡發生套管粘卡后,推薦采用以下步驟進行處理:1. 強力活動套管; 發生套管粘卡后一般是先接方鉆桿或循環頭開泵 循環,后在套管和設備(井架、提升系統)安全的條件下,盡最大可 能上下活動套管,采用此種方法一般可以消除套管粘卡。如果強力活動次數后(通常為10次左右)仍不能解卡,一般要停止 強力活動。此后,在一定范圍內活動沒有卡住的套管,防止卡點上移。2. 泡解卡劑;在強力活動套管無效后,
9、處理套管粘卡的主要方 法是通過泡解卡劑的方法來處理套管粘吸卡。其基本步驟一般如下: 第一:選擇合適的解卡劑。解卡劑一般分為水基、油基兩種,其密度 要根據井內地層壓力選定,對于高壓井,要選擇高密度的解卡劑。一 般油基解卡劑適合大多數地區,但在個別地區,水基解卡劑也取得了 較好的應用效果。第二;計算卡點位置。現場一般采用計算在一定拉力條件下的套管伸長來計算卡點位置。計算公式如下:L二ESI/F式中L自由套管的長度,m ;E鋼的彈性系數,2.1 X05MPa ;I自由套管在力F作用下的伸長,m ;F 自由套管所受超過自身質量的拉力,N;S 套管截面積,m2。第三:計算解卡劑的用量。根據計算的卡點位置
10、,在卡點位置及其以 下部分注入合適的解卡劑。要求具有一定的附加量,一般在20%左右。第四:井內壓力平衡計算。根據井內地層壓力、鉆井液密度、地層巖性、解卡劑的密度和用量,進行井內壓力平衡計算,確保不會發生井 涌、井噴和井塌事故。第五:解卡。根據不同的解卡劑的類型、地層特性和現場的實際卡套管的情況,在解卡劑注入一定時間后采用類似強力活動套管處理方法 解卡。(2)套管縮徑卡和井眼坍塌或砂橋卡1. 套管縮徑卡時,井內一般可以循環鉆井液,可以通過類似套管粘卡的處理方法進行處理。2. 井眼坍塌或砂橋卡時,如可以循環鉆井液且井口尚能返漿, 應堅持 先小批量低壓循環鉆井液,后逐步提高鉆井液的密度、切力,正常后
11、固井。3. 如果套管已經下到井底,且循環鉆井液漏失,應根據現場實際情況 進行處理。大多數情況下選擇小批量固井的方法, 爭取把下部地層封固,必要時再對上部地層進行擠水泥作業補救。4. 如果套管沒有下到井底,可選擇先固井,后采用增加一層尾管固井封固下部地層的方法補救。1.2套管斷裂1)套管斷裂的原因及影響因素1套管設計時安全系數設計偏低,沒有考慮如溫度變化、套管彎曲等因素對套管強度的影響,造成套管強度不夠而發生套管斷裂。2. 套管本身質量問題,特別是絲扣加工質量不過關,造成絲扣處脫落。3. 套管浮箍以上由于沒有對套管絲扣聯接處加以固定,在鉆水泥塞時造成套管脫落。4. 鉆遇硫化氫氣層,鉆井液中含有硫
12、化氫而產生氫脆作用,造成套管斷裂。5. 在技術套管中鉆進,沒有采取有效的防護措施,鉆桿接頭將套管磨穿,造成套管斷裂。6. 地層水含有腐蝕性物質,如水泥環封固質量不好,易造成套管腐蝕破壞斷裂。7. 套管遇卡后,施加拉力太大,造成套管脫落。8. 在壓裂和注水泥施工時,由于施工壓力太高,超過了套管的抗壓強度,造成套管斷裂破壞。9. 在熱采井內,套管受熱膨脹,但由于套管外面又有水泥固結,限制了套管的自由伸長,在套管內部產生壓應力,當壓應力超過材料的屈 服極限時,套管就會斷裂。2) 防止套管斷裂的技術措施1. 下套管時防止套管錯扣,不允許在錯扣焊接。2. 套管遇阻卡后,不能強拉強提,上提拉力不能大于套管
13、本體和絲扣抗拉強度的80%。3. 表層套管和技術套管下部的留水泥塞套管應用防止螺紋松扣脂或在松扣處采用鉚釘固定,防止在鉆水泥塞或下部鉆進過程中造成套管脫落。4. 對于含有硫化氫的井,下套管前必須充分循環鉆井液,壓穩產層,清除鉆井液中的硫化氫。同時,應采用訪硫套管和井口裝置。5. 應盡可能提高表層和技術套管鞋處的固井質量。6. 在已下套管的井內鉆進,要控制轉盤的轉速。鉆鋌未出套管鞋時,轉速不大于60r/min,鉆鋌出套管鞋后也不要超過 150r/min.對于深 井和復雜井,鉆井周期長,對套管要采取相應的保護措施。7. 對于熱采井固井,應采用優質鋼材,在固井時要提拉一定的預應力,消除因溫度升高,鋼
14、材受熱膨脹產生的壓應力。1、3套管擠毀1)管擠毀的原因及影響因素1. 套管強度設計不合理,造成套管擠毀。2. 灌鉆井液不及時,造成在下套管過程中掏空太長,引起套管擠毀。3. 套管加工質量不好,如壁厚不均勻或橢圓度太長或鋼材性能達不到標準。4. 在擠水泥時,沒有下擠水泥封隔器,擠水泥施工壓力超過上部套管的抗內壓強度,造成上部大直徑套管擠毀。5. 存在特殊地層,如巖鹽層,由于巖鹽層蠕動,蠕變壓力大于套管的抗外擠強度,就會造成套管擠毀。2)防止套管擠毀的技術對策1下套管時要及時灌漿,控制套管掏空深度。2. 在巖鹽層等蠕動性特殊地層段套管強度設計應采用蠕變壓力設計,并考慮不均勻載荷的影響。3. 擠水泥
15、作業設計時要考慮套管抗壓和抗外擠強度的影響。4. 控制下如套管的質量,防止不合格的套管入井。6. 盡可能提高封固段的水泥石膠結質量, 尤其是蠕動性特殊地層,提高套管抗外擠能力。1、4管附件和工具復雜情況1)浮箍、浮鞋復雜情況1. 浮箍、浮鞋堵塞:下完套管后,循環不通,開泵壓力持續上升,井口不反漿。預防措施:對入井套管進行嚴格通徑,并嚴格防止套管內落物。解決措施是在浮箍、浮鞋以上套管射孔,重新建立循環后固井。2.浮箍、浮鞋失效:下完套管或注水泥結束后,浮箍、浮鞋失效或密 封不嚴。預防措施:a.對入井套管進行嚴格通徑,并嚴格防止套管內 落物對浮箍浮鞋的損害;b.如果浮箍浮鞋已經失效,對于常規固井可
16、 以采用關井候凝的方式,對于尾管固井或雙極固井,則采用管內外液 柱平衡壓力固井方式。2)雙極箍復雜情況1. 雙級箍打不開雙級箍打不開是指一級固井結束后,不能順利打開雙級箍的二級固井 循環孔,造成二級固井無法正常進行。造成雙級箍不能順利打開的可能原因有:非連續式雙級箍打開塞與 打開塞座密封不嚴,無法施加壓力,造成無法打開雙級箍;雙級箍 本身加工質量和設計有缺陷,雙級箍在重力作用下本體變形或雙級箍 本體與打開套配合間隙過小,造成雙級箍打開套下行阻力大,無法打 開雙級箍;一級固井水泥漿性能設計不當, 如稠化時間短,返到雙 級箍以上時水泥漿已經稠化,或是水泥漿與鉆井液相容性差,造成雙 級箍處的水泥漿膠
17、凝,無法順利打開雙級箍;一級固井后發生環空 堵塞,造成雙級箍無法打開;雙級箍放置位置不合適,井斜角大且 狗腿度大,打開塞未座牢,造成雙級箍無法打開;井口連接雙級箍 時打鉗位置不對,雙級箍內外套發生微變形。防止雙級箍打不開的技術措施有: 禁止在雙級箍本體上打鉗,防止 雙級箍本體變形;選擇質量好,設計合理的雙級箍產品;盡可能 設計水泥漿不要返到雙級箍以上位置,如一級固井水泥漿必須返到雙 級箍以上,其稠化時間要附加重力塞的下落時間, 且選用性能良好的 固井隔離液防止雙級箍處的水泥漿膠凝;雙級固井前要充分循環處 理鉆井液,確保井眼穩定;選擇合適的雙級箍放置位置, 對于常規 的機械打開雙級箍,其井斜角一
18、般不要大于 6080;對于大斜度井 采用液壓式雙級箍。雙級箍打不開的處理方法有:如果水泥漿沒有返到雙級箍,在套管 內 下入小鉆具,下壓雙級箍的打開套,靠機械式打開雙級箍;如果水泥漿已經返到雙級箍以上,先測聲幅,在水泥漿面以上50m左右射孔,建立循環,進行二級固井;如果雙級箍以上沒有特殊地層 且沒有高壓地層,可下入專用工具關閉雙級箍,再鉆開內套,進行試 壓,如滿足下次開鉆要求或油氣生產測試要求, 可從井口反注水泥漿 固井。2. 雙級箍關閉不上雙級箍 關閉不上是指在二級固井后,關閉塞不能順利關閉雙級箍的二級固井循環孔,造成雙級箍處密圭寸不嚴。造成雙級箍不能順利關閉的可能原因有: 管內外靜壓差大,造
19、成關 閉雙級箍壓力高;雙級箍本身加工質量和設計有缺陷,雙級箍在 重力作用下本體變形或雙級箍本體與關閉套配合間隙過小, 造成雙級 箍關閉套下行阻力大,無法關閉雙級箍 ;連接雙級箍打鉗位置不 對,雙級箍本體發生微變形,造成雙級箍無法關閉;第一次施加的 關閉壓力不夠,再施加關閉壓力時,關閉塞與塞座密封不嚴。防止雙級箍關不住的技術措施有: 禁止在雙級箍本體上打鉗,防止 雙級箍本體變形;提高雙級箍本身加工質量,設計合理的關閉套配合間隙;采用重漿替漿,盡可能減少管內外壓差,減少最終關閉壓 力值;在雙級固井二級固井投關閉塞后尾隨0.51.0方水泥漿,萬一雙級箍不能正常關閉,提高雙級箍關閉套密封能力;提高第一
20、 次關閉壓力。雙級箍關不住的處理方法有:繼續增加關閉壓力試關閉雙級箍; 如果高壓下仍然關閉不上,關井候凝;對于雙級箍沒有關閉的井,在下鉆鉆雙級箍附件時注意用鉆具嘗試關閉雙級箍關閉套。3)尾管復雜情況尾管固井工藝對尾管懸掛器的要求是 下的去、掛的住、密封嚴、倒的開、提的出”。其復雜情況主要包括以下幾種:下尾管中途遇阻下尾管中途遇阻一般分兩種情況,一種是在上層套管內遇阻,二是在 裸眼段遇阻。如果在上層套管內遇阻,一般是由于尾管懸掛器的卡瓦 提前座掛引起的,在裸眼段遇阻除懸掛器原因外還可能是地層的原因。尾管懸掛器(液壓式)的卡瓦提前座圭寸的原因有:對于液壓尾管懸 掛器由于尾管遇阻,開泵循環泵壓超過懸
21、掛器座封銷釘剪切壓力, 造 成尾管懸掛器的卡瓦提前座圭寸;下尾管速度太快,也可能造成卡瓦 提前座掛而遇阻;尾管懸掛器本體錐體本位外徑設計太大, 如上層 套管內壁不干凈、稍有變形或井眼縮徑,就可能引起下尾管中途遇阻。 防止尾管懸掛器的卡瓦提前座掛的技術措施有:如果下尾管遇阻, 需要循環鉆井液,控制開泵循環泵壓不超過懸掛器座掛銷釘剪切壓力;控制下尾管速度,一般一根套管下放時間不少于20s, 個立柱下放時間不少于45s;在尾管懸掛器本體錐體上下各加一個外徑 大于錐體的剛性扶正器;適當提高懸掛器的座掛剪釘壓力。尾管懸掛器的卡瓦提前座掛的處理方法是:一般液壓尾管都帶有復位 彈簧,上提尾管使其復位,后慢慢
22、下尾管,并注意指重表懸重變化。尾管懸掛器座掛不上尾管懸掛器座掛不上是指在尾管懸掛器不能有效地將尾管重量懸掛在上層套管上。尾管懸掛器座封不上的原因有:上層套管內壁沒有刮壁不干凈、 套 管內壁磨損嚴重、或套管壁厚小強度低或座掛位置正好處于接箍等原 因可能造成懸掛不上;懸掛器本身設計缺陷,女口:座掛卡瓦錐度設 計不當,不能實現自鎖,尾管懸掛器座封液壓缸設計間隙不合適, 造 成活塞不能有效上行等;尾管懸掛器座掛卡瓦在下尾管過程中被損 壞;懸掛重量大,懸掛器本體發生變形,活塞上行阻力大;鉆井 液固相含量高,性能不穩定,造成座掛液壓缸堵塞。防止尾管懸掛器座封不上的技術措施有:下尾管前對上層套管內壁 刮壁,
23、尤其是鉆井周期長或老井側鉆的井;選擇合理的座掛位置, 應避開套管內壁磨損嚴重和套管接箍等位置;控制尾管下放速度, 防止尾管懸掛器座掛卡瓦在下尾管過程中被損壞;合理的尾管懸掛 器座掛液壓缸設計間隙,并在地面做拉伸試壓座掛試驗;提高鉆井 液穩定性能,并設計合理的液壓缸防堵塞結構; 懸掛器一經座掛不 宜再上提解掛,重新座掛;液壓尾管懸掛器下部的浮鞋應設計有旁 通孔,萬一座掛不上可以座井底倒扣完成固井施工。尾管懸掛器座掛不上的處理方法有:尾管懸掛器在設計壓力不能有 效座掛,首先要校對懸掛器座掛位置,如座掛位置處于套管內壁磨損 嚴重和套管接箍等位置,應放壓,改變座掛位置,重新憋壓座掛; 如果尾管懸掛器在
24、設計壓力不能有效座掛,應采取逐步升高座掛壓力 的方式反復嘗試座掛,不可盲目升壓,以免一次將座掛球座打通; 如座掛球座已經打通還沒有座掛成功,可采用大排量循環鉆井液的方 法座掛尾管懸掛器;如最終懸掛器座掛不上,且下部尾管重量不是 很大,可選擇座井底倒扣注水泥方式固井,否則,只好提套管。尾管懸掛器密封失效尾管懸掛器密封失效是指尾管懸掛器中心管與密封芯子之間的密封件失去密封能力,造成尾管注水泥 短路”。尾管懸掛器密封失效的原因有:密封芯中密封圈在組裝時損壞; 密封圈不耐高溫;在判斷是否已經倒開扣時上下提中心管造成密封 圈損壞。防止尾管懸掛器密封失效的技術措施有: 精心組裝密封圈,防止在 組裝時發生反
25、轉或損壞;提高中心管的光潔度,防止在倒扣或判斷 是否倒開扣時造成密封圈損害;尾管懸掛器入井前必須進行密封性能試壓;密圭寸圈要耐高溫。尾管懸掛器密封失效后的處理方法: 一般只能將送放工具提出,在尾 管內下封隔器注水泥。尾管懸掛器倒不開、提不出 尾管懸掛器倒不開、提不出是指尾管下到井底后,懸掛器倒扣裝置和 尾管連接的反扣部位倒不開扣,或者倒開后無法提出送放工具,造成 懸掛器無法脫手。尾管懸掛器倒不開的原因有:倒扣時,倒扣螺母處受力,造成倒扣 困難;倒扣螺母處有臟物,造成粘扣;倒扣螺母設計強度低,在 下尾管時已經變形;井斜角大,且井眼狗腿度大,倒扣時倒扣扭矩 無法正常傳到井底。防止尾管懸掛器倒不開的
26、技術措施有:尾管懸掛器在入井前要進行嚴格仔細的檢查。尾管懸掛器倒不開的處理方法有: 如倒扣時,反轉嚴重,應仔細計算 中和點,保證倒扣螺母處不受力,并較少倒扣摩阻;在增加倒扣扭矩 時,注意一次倒扣的圈數不要超過鉆桿的允許的抗扭強度,防止鉆桿扭斷;如判斷扣已經倒開,則通過適當迅速上提下放的方法, 使懸掛 器脫手。2水泥漿性能復雜情況固井水泥漿性能復雜情況是指由于水泥漿性能設計不當或水泥漿性能發生變化造成固井施工復雜情況。主要包括:水泥漿閃凝、水泥漿 過度緩凝、水泥石強度衰退等。2.1水泥漿閃凝水泥漿閃凝是指在注水泥或替漿過程中由于水泥漿性能發生突變,水泥漿提前發生稠化或凝固,造成固井失敗。水泥漿閃
27、凝的原因 材料方面的原因。用于配置水泥漿的水泥、外加劑或配漿用水與實驗室實驗用的不一致或由于材料質量控制不好,造成水泥漿稠化時間或凝固時間與實驗室測試結果不一致。 實驗條件不同造成的。由于實驗室測試條件與現場實際情況不符,尤其是溫度對水泥漿稠化時間和凝固時間影響很大,如果實驗溫度遠小于實際溫度或遇到異常高溫層則易發生水泥漿閃凝。 現場施工的原因。在現場施工過程中配置的水泥漿密度遠高于 設計值可能導致水泥漿閃凝。另一方面,水泥漿外加劑混配不勻也可能造成水泥漿閃凝。 井內流體混入水泥漿中,尤其是高礦化度鹽水會嚴重縮短水泥漿稠化時間和凝固時間。 固井水泥漿與鉆井液相溶性差,鉆井液混入水泥漿中。防止水
28、泥漿閃凝的技術措施 控制固井材料質量和穩定性。用于配置水泥漿的水泥、外加劑或配 漿用水與實驗室實驗用的材料要求一致,外加劑要求混配均勻。 準確求取現場施工的固井參數,尤其是井底循環溫度值。 在現場施工過程中控制水泥漿密度在設計值的上下0.03kg/L范圍內。 注水泥作業過程中要注意壓力平衡,確保壓穩地層流體。 采用優質沖洗液、隔離液有效分隔鉆井液和固井水泥漿。 做好水泥漿配漿水陳化實驗和現場大樣復查工作。水泥漿閃凝后的處理方法水泥漿發生閃凝后要立即根據現場施工情況,在保證設備和井下安全 的條件下用高泵壓頂替,如果可能,應迅速接水泥車頂替,盡可能多 將水泥漿替到環空內,后采用擠水泥的方法補注水泥
29、。2.2水泥漿觸變性水泥漿觸變性是指由于水泥漿在流動時具有較好的流動性能,但稍靜止其迅速形成膠凝結構,水泥漿失去流動能力。水泥漿形成觸變性的原因 材料方面的原因。如水泥漿中添加了超細材料或鈣質含量較高的外加劑,易形成較強的網狀結構,造成水泥漿觸變性強。 井內流體混入水泥漿中,尤其是高含鈣離子的地層水也會引起水泥漿觸變性。 高密度鉆井液中固相含量高,水灰比小,也易形成觸變性 水泥車混合能力偏低,混合能小,混配的水泥漿的觸變性一般較強。防止水泥漿觸變性的技術措施 采用高效的分散劑,改善水泥漿流變性。 注水泥作業過程中要注意壓力平衡,確保壓穩地層流體,防止地層流體侵入水泥漿中。 采用大功率、高混合能
30、力的水泥車施工。 保持注水泥施工連續,防止停泵。水泥漿發生觸變后的處理辦法水泥漿發生觸變性后要根據現場施工情況,可在配漿水中加入分散齊腹并確保連續施工。2.3水泥漿過度緩凝水泥漿過度緩凝是指由于水泥漿稠化時間過長, 造成水泥石強度發展 緩慢甚至不凝固,造成無法有效封固油氣水層。水泥漿過度緩凝的原因 水泥漿中添加了過量混凝劑。 施工時混配的水泥漿密度遠低于設計密度。 井下實際溫度遠低于實驗溫度,由于溫度對水泥漿強度發展影響很大,溫度愈低,水泥漿強度發展愈緩慢。 水泥漿頂替效率低,水泥漿中混入鉆井液,造成水泥漿過度緩凝。防止水泥漿過度緩凝的技術措施 添加合適的水泥漿緩凝劑,在保證施工安全的條件下,
31、稠化時間在施工時間的基礎上一般附加 3060mi n. 采用水泥漿促凝劑或水泥漿早強劑加快水泥漿早期強度的發展。 在現場施工過程中控制水泥漿密度在設計值的上下0.03Kg/L范圍內。 米取有效措施,提咼水泥漿頂替效率。 準確求取現場施工的固井參數,尤其是井底循環溫度值,按實際溫度進行室內水泥漿實驗。 做好水泥漿配漿水陳化實驗和現場大樣復查工作,大樣不合格的水泥漿不允許入井水泥漿過度緩凝后的處理辦法 水泥漿過度緩凝后只能延長水泥漿候凝時間,待水泥漿凝固后才能進 行下步作業。2.4水泥石強度衰退水泥石強度衰退是指在井下條件下, 水泥石發生強度退化,封隔能力 降低的現象。在高溫下,常規的油井水泥在大
32、于110 C條件下一般會 發生強度衰退。水泥石強度衰退的原因 常規水泥漿一般在110 C以下,水化后形成低滲透率、高強度的雪硅鈣石,當溫度進一步升高,其強度降低,滲透率增加,封隔能力下降。 水泥石滲透率較高,遇到高腐蝕的地層流體侵入水泥石,造成強度衰退。 在高溫熱采內,由于注入蒸汽,造成井下水泥石受高溫發生強度衰退。防止水泥石強度衰退的技術措施 當井底靜止溫度大于110 C時,添加水泥漿高溫強度穩定劑(硅粉), 110130 C時,其加量為35% ,當溫度大于130 C時,加量為35%45%,溫度愈高,硅粉加量愈大。 當地層流體腐蝕性強時,加入如非滲透劑、超細材料等降低水泥石的滲透率。 在高溫
33、熱采井水泥漿中要加入適量的高溫強度穩定劑水泥石高溫強度衰退后的處理辦法水泥石發生高溫強度衰退后,其封隔能力嚴重下降,目前沒有較好的處理辦法,應注意井下作業的安全性。3注水泥施工復雜情況注水泥施工復雜情況是指在注水泥施工中,由于水泥漿性能、井下復 雜地層或施工工藝等方面的原因,造成注水泥作業復雜情況或失敗。主要包括注水泥漏失、灌香腸、注水泥替空等復雜情況和事故。3.1注水泥漏失注水泥漏失是指在注水泥或替漿過程中,由于環空液柱壓力和環空摩 阻之和超過地層破漏壓力,水泥漿漏失到地層,造成水泥漿返高不夠、 油氣水層漏封和水泥膠結質量差。注水泥漏失的原因 地層方面的原因有地層滲透率高,發生水泥漿滲漏;地
34、層膠結差,地層承壓能力低,破漏壓力低;地層裂隙、斷層發育,造成水泥漿漏 失; 套管與井眼環空間隙小,循環摩阻大,造成注水泥漏失; 水泥漿密度設計高、水泥漿封固段長,造成環空液柱壓力高,易發生注水泥漏失; 鉆井液密度、粘度大,循環摩阻大,造成注水泥漏失; 注水泥和替漿排量大,循環摩阻大。防止注水泥漏失的技術措施 適當加入堵漏材料,提高地層承壓能力; 按照固井設計要求的液柱壓力,在下套管前進行地層承壓試驗; 采用低密度水泥漿固井,降低環空液柱壓力; 采用雙級固井或尾管固井,減少一次封固段長; 改變注水泥漿體結構,采用低密度前置液,降低環空液柱壓力; 采用擴孔工藝技術,增加套管與井眼環空間隙; 采用
35、分散劑改善水泥漿流變性能; 調整鉆井液粘度并充分循環鉆井液,減少循環摩阻; 采用低返速固井工藝技術,控制注水泥和替漿排量,減少循環摩阻。注水泥漏失后的處理辦法注水泥漏失后要根據現場漏失情況并結合地層漏失原因,分析其可能 對固井質量造成的影響及后果,米用相應的技術措施。如發生在注水 泥過程中,可根據已入井的水泥漿量結合要封固的油氣水層位置,可適當少注入水泥漿;如發生在替漿過程中,應根據水泥漿稠化時間和 施工時間情況,采用低返速固井技術。3.2灌香腸注水泥灌香腸是指在注水泥過程中,由于水泥漿閃凝、套管內堵塞或 環空橋堵等原因造成水泥漿返不到設計井深,套管內水泥塞過長等。注水泥灌香腸的原因 水泥漿稠
36、化時間短,注水泥施工長,造成注水泥灌香腸事故; 水泥漿發生閃凝,造成注水泥或頂替泵壓高; 環空發生井塌或橋堵,造成環空堵塞; 套管內落物,造成套管內堵塞。防止注水泥灌香腸的技術措施 設計合理的水泥漿稠化時間,保證稠化時間大于注水泥施工1小時左右為宜; 采用合適的固井前置液體系,防止水泥漿發生閃凝; 在下套管和固井前充分循環鉆井液,井眼穩定后再下套管和注水泥,防止發生井塌或橋堵; 嚴防套管內落物。發生注水泥灌香腸后的處理方法水泥漿發生灌香腸后要立即根據現場施工情況,在保證設備和井下安 全的條件下用高泵壓頂替,如果可能,應迅速接水泥車頂替,盡可能 多將水泥漿替到環空內,后采用擠水泥的方法補注水泥。
37、3.3注水泥替空注水泥替空是指在注水泥替漿過程中,由于替鉆井液量超過設計量(一般為套管內容積),造成套管下部環空沒有水泥漿。注水泥替空的原因 替漿量計算錯誤或計算不準確; 替漿量計量發生錯誤或誤差大; 固井膠塞未裝,或膠塞與塞座密封不嚴; 替漿碰壓排量太大,造成承托環損壞,無法碰壓引起替空; 套管有破損或上扣不緊,造成替空。防止注水泥替空的技術措施 替漿量要計算準確并準確計量; 按規范質量可靠的膠塞; 替漿快結束時,要降低排量碰壓,防止造成承托環損壞引起替空; 使用合格套管并按規定扭矩上扣,不合格的套管不允許入井。發生注水泥替空的處理辦法水泥漿發生替空事故后要立即停泵,后根據測井曲線用擠水泥辦
38、法 補救。4水泥膠結質量復雜情況水泥膠結質量復雜情況是指在注水泥施工結束后,由于水泥漿性能、施工質量或其他原因造成油氣水層漏封、水泥膠結質量差、環空氣(水)竄等影響膠結和封固質量的復雜情況。4.1油氣水層漏封固井后油氣層漏封主要的原因 油氣水層本身或以下為漏失層,注水泥過程中或候凝過程中發生了 漏失,造成油氣層漏封; 發生了注水泥替空事故,造成下部油氣水層漏封; 發生了注水泥灌香腸事故,造成水泥漿不能頂替到環空中; 發生了環空橋堵; 水泥漿性能控制不好,如失水大、抗壓強度低、水泥石強度衰退等原因造成油氣水層漏封;發生注水泥后油氣水漏封的處理方法 射孔循環,補注水泥。發生注水泥后油氣水漏封后要先
39、進行電測, 判斷水泥漿返高后在水泥面以上射孔,建立循環,補注水泥漿。 反向注水泥。如果水泥面在漏失層以下,可直接從環空中反向擠水泥。 局部循環注水泥。如果發生了環空橋堵,可在上下分別射孔,建立循環,補注水泥漿 注水泥。在漏封的油氣水層直接射孔,擠水泥補救。4.2油氣水層水泥膠結質量差固井后油氣層水泥膠結質量差的主要原因 水泥漿性能方面的原因。如在高滲透地層使用 API失水的水泥漿體系造成水泥漿向地層過的濾失,水泥漿水化后質量差;水泥漿早期強度發展慢,地層油氣層竄;水泥石高溫強度發生強度衰退等。 水泥漿頂替方面的原因。如井身質量差,井眼不規則,水泥漿頂替 效率低;鉆井液流變性能、水泥漿流變性能或前置液流變性能差,且 沒有設計合理的密度差,頂替排量設計不合理,水泥漿頂替效率低;套管不居中,水泥漿竄槽等。 水泥漿油氣水竄。注水泥或固井后,由于沒有很好地壓穩油氣水層,地層流體侵入水泥漿中,引起水泥膠結質量差。 注水泥漏失。由于在注水泥或候凝過程中,水泥漿發生漏失,造成水泥膠結質量差。 環空間隙小,水泥環簿,更易發生替漿過程中竄槽,造成水泥膠結質量差。 在封固可溶解性地層時,水泥漿性能控制不當,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 廢棄鐵路購買合同協議
- 社會組織勞務合同協議
- 租貨安全協議書范本
- 外墻涂料建筑合同協議
- 套房沙子售賣合同協議
- 旅游地產項目可持續發展與旅游目的地品牌建設研究報告
- 2人合伙開店合同協議
- 餐飲分紅合同協議
- 小區面坊轉讓合同協議
- 商鋪預售買賣合同協議
- 情緒心理學與情緒管理 課件
- 《民俗旅游學》教案-第九章 歲時節日民俗與旅游
- 軟件質量證明書
- 高考標準化考場建設方案詳細
- 人民醫院腫瘤科臨床技術操作規范2023版
- 高壓-引風機電機檢修文件包
- 2023屆物理高考二模考前指導
- GB/T 39486-2020化學試劑電感耦合等離子體質譜分析方法通則
- GB/T 11085-1989散裝液態石油產品損耗
- GXH-3011A1便攜式紅外線CO分析儀
- 2022年四川省阿壩州中考數學試卷及解析
評論
0/150
提交評論