小间隙尾管固井技术研究与应用.docx

小间隙尾管固井技术研究与应用【摘要】国内外石油界公认套管固井水泥环厚度不得小于19.05mm否则水泥环强度过低影响今后石油开采作业以及多种不利后果产生。由于地层存在多压力体系原因不得不使用多层套管结构来实现钻探目的因而出现了非常规套管结构套管重叠段也出现了非常规的小间隙。小间隙的出现不但不利于封固质量而且加大了固井难度。这就为我们提出了如何运用小间隙固井技术提高固井质量的新问题。【关键词】小间隙；固井；压力；质量1.介绍1.1基本数据完钻井深：4122.73m油顶：3214m油底：3918m。1.2完钻泥浆性能1.3井身结构2.固井技术难点分析2.1小间隙问题2.1.1重叠段出现非常规的小间隙95/8″与7″套管环容为13.36l/m仅是常规间隙的10%-26%单边间隙间距21.36mm水泥环易碎强度低。2.1.2裸眼环形容积与小间隙处环形容积差异过大重叠段小间隙环容为13.26l/m裸眼处环容为26.22-36.46l/m裸眼处环容是小间隙处的2-2.8倍。裸眼环容比小间隙处环容大于1倍时顶替效率就很差。2.1.3裸眼顶替速度受到严格限制裸眼段返速低；若提高裸眼段的返速小间隙处的流动阻力增加套管鞋处的激动压力增大就会发生井漏。2.1.4尾管回接筒的使用严重缩小了有效环形间隙产生柱塞作用增加了对地层的压力。2.1.5地层岩性不稳定井眼条件差受钻井液冲蚀严重井径不规则套管居中度差顶替效率低。2.1.6部分井含有原油伴生气水泥浆在凝结过程中易发生气窜。2.2井漏问题该井四开钻至井深3495.50m出现漏失现象当时泥浆密度1.42g/cm3后堵漏成功钻至目的层时泥浆密度为1.47g/cm3粘度110s。本井于下完套管座挂循环时发现漏失漏速3m2/h经过静止堵漏循环排量在0.4-0.65m3/min左右无漏失提高排量至1.08m3/min时有漏失现象后循环堵漏成功此时泥浆密度1.42g/cm3、粘度66s循环排量1.47m3/min、泵压11Mpa。满足固井施工要求。2.3压力问题下完套管小排量0.11-0.22m3/min开泵顶通后循环压力7.5Mpa施工压力较高。为下一步的固井施工增加了难度。3.主要技术措施采用等容量替浆法和三低固井技术：3.1等容量替浆法注水泥前低速泵入等于或接近葫芦形状空间容量的低密度水泥浆或特制的隔离液用以替换裸眼处的钻井液然后用设计的水泥浆封固。在高密度钻井液环境中低密度水泥浆（或隔离液）的密度≥钻井液密度粘度>钻井液粘度。3.2三低固井技术3.2.1低下放速度尾管下放速度受到各种因素的影响在确定下放速度时我们即要考虑尾管与外层套管间隙还要考虑尾管回接筒的有效间隙。于是我们根据薄弱地层强度、泥浆性能、尾管有效间隙和允许的激动压力对下放速度的影响制定尾管的下放速度并按顺序下入套管及附件用套管钳上至最佳扭矩每下入20根套管至少灌满泥浆一次下钻每5柱灌满一次下放速度控制在1.5-2分/柱。严格按照制定的最优化施工措施执行使尾管顺利下至设计井深防止了在下套管过程中发生漏失现象。尾管串成功地下至预定井深对固井作业的成功起着举足轻重的作用。3.2.2低排量循环泥浆技术下完尾管小排量顶通后我们对循环排量既要考虑它的开泵开始循环排量还要考虑它的正常循环排量；一般来说我们把钻进安全泵速的30%-50%作为开泵开始的循环排量钻进安全泵速为正常循环排量使用效果良好。在循环过程中随时对泵压表和泥浆池液面进行观察以便调整好循环排量防止发生漏失现象。3.2.3低排量注水泥浆和顶替技术在小间隙固井中注水泥的排量与顶替速度的控制同样重要注水泥排量一般≤1m2/min替浆排量一般要稍小于正常循环排量特别在替浆后期采用小排量替浆防止泵压过高压漏地层影响固井施工。4.现场应用4.1等容量替浆法和三低固井技术的现场应用4.1.1注水泥前注入隔离液4m3和冲洗液6m3来替换裸眼处的钻井液。目的：为了更好的冲洗井壁并能适当的降低对地层所产生的液柱压力。4.1.2该井悬挂器位置2687.74-2691.72m重叠段长212.3m环形容积为13.26l/m。为防止重叠段水泥环薄、强度差顶替效率差流动阻力大我们在小间隙处替浆过程中采取降低排量塞流顶替保证水泥环固井封固质量满足今后试压要求。4.2基于固井前有少量漏失为防止在固井施工中发生井漏必须在关键环节把好关4.3控制好替浆各