高压气井固井技术.ppt

高压气井固井工艺技术关于“高压”的说明一、概述产层以天然气藏为主，地层压力和产层压力高。
油、气、水显示层位多，压力层系多。
目的层埋藏深，下入套管长。
地层含腐蚀性介质多。二、难点分析主要原因：
1）水泥浆进入环空后，由于自由水不断析出向地层的滤失，造成其水灰比急剧下降，形成环空桥堵，导致水泥浆液柱压力小于气层压力而发生气窜；
2）水泥浆进入环空后，当其静胶凝强度为48~240Pa时，属于由液态向固态转化期，水泥浆逐步失去传递液柱压力的能力，即发生水泥浆失重现象，从而成为气窜易发生时期。
3）在水泥浆凝固期间，由于水泥浆中的孔隙水随着水化和滤失而不断减少，使水泥浆中的孔隙压力不断降低，进而导致气体侵入到水泥浆基体内，产生环空气窜。
4）由于施工过程水泥浆窜槽或水泥在凝固过程的体积收缩等原因造成胶结质量不好，使气体进入水泥与套管或水泥与井壁之间的间隙中，造成层间互窜，甚至窜至井口。主要危害：
直接影响水泥石胶结强度，导致层间窜流；
直接影响油气层的测试评价，污染油气层，降低
采收率，对油田开发后续作业如注水、酸化压裂
和分层开采等造成不利影响；
严重时可在井口冒油、冒气，甚至造成固井后井
喷事故，即使采用挤水泥等补救工艺也很难奏效。采用加重材料，浆体沉降稳定性差，对固井施工和质量有严重影响。因此加重水泥浆体系必须具有良好的悬浮能力。
采用加重材料，使水泥浆的流动性变差。这主要与加重材料的颗粒细度有关，加重材料颗粒越细，其比表面积越大，表面张力越大，易使水泥浆变稠，影响可泵性。
随着水泥浆密度越高，需要的加重材料的比例越大，势必影响浆体中的有效水泥成分，使水泥石强度下降。3、压稳防窜与防漏的问题天然气本身的特点及腐蚀性气体的存在，使套管在长期高压作业
中密封失效，对油气井生命造成威胁。套管钢材和固井套管工
具、附件都需要具有足够的抗腐蚀性能和较高的抗挤毁能力。
在盐岩、盐膏层段，受地层水的影响，泥浆中的Cl-、Ca2+离子
含量高，在固井过程中水泥浆极易受到污染，使水泥浆的稠化时
间缩短，直接影响固井成功率。川东地区固井的难点可以归纳为：高压防气窜、防井漏、提高顶替效率、防止水泥污染等主要方面，并且它们之间互相影响，多数情况下不能将其中的任一方面拿出来作为单独的问题来解决。为全面保证固井质量，还要研究与此相配套的套管、固井工具和附件及其它工艺和技术措施。三、技术对策1）表层套管要有足够的深度。
2）下技术套管封隔高低压层或复杂地层
3）生产套管可以先悬挂尾管再回接
4）选用高强度和密封性的套管
5）水泥浆返至地面。2、平衡压力固井1)防气窜水泥浆体系

2)防漏水泥浆体系

3)加重水泥浆体系1）优选隔离液体系，避免水泥浆污染。
2）下套管前及固井施工前，在保证井壁稳定的前提下，充分循环，调整泥浆性能，降低粘、切，以利于降低循环摩阻，提高顶替效率。
3）认真设计和严格执行下套管作业程序，保证套管居中度在67%以上。
4）合理设计施工排量，提高顶替效率。对环空油气水窜发生机理的研究分析
触变水泥
非渗透水泥浆体系
高密度高性能水泥浆体系
膨胀套管封隔复杂地层技术毛坝1井7寸尾管固井实例一、钻井基本情况该井三开钻井液类型为多元醇聚黄钻井液，设计密度1.40g/cm3，81/2钻头在井深4321m以前多次发生井漏，经堵漏后正常，在钻至4321m发现高压气层，被迫关井加重钻井液压井，加重到1.80g/cm3时发生井漏，堵漏后继续加重到2.02g/cm3气层还没有压稳，经研究决定钻至4365m提前完钻。
完钻钻井参数：
钻头尺寸：8-1/2″；完钻井深：4365m
高压气层位置：4321m～4334m
井底温度：120℃
累计漏失泥浆：约600m3二、固井技术难点及技术措施一、固井技术难点及技术措施固井设计原则固井方案选择方案选择的原因施工方案对比方案确定三、该井技术难点及技术措施技术难点重点技术措施重点技术措施施工评述通过对川东地区地质构造和固井技术难点的分析，提出了适用于川东地区的固井技术对策。需要特别指出的是，不同地区地质结构的复杂性，不同构造、不同井眼内遇到的固井技术难点也不尽相同，
因此在实际的高压气井固井设计和作业中，要全面考虑井眼的各种复杂条件，结合其它地区普遍的、成熟的固井工艺和方法，积极借鉴国内外先进的技术和理论，并持续开展研究，有选择性、针对性地综合利用各种技术措施，以达到提高固井质量的目的。