《固井工程质量总结》PPT课件

1、固井工程质量总结,汇报内容,一、施工队伍及主要装备 二、固井工程质量情况 三、2008年质量情况分析 四、2008年提高固井质量措施 五、进一步提高固井质量的建议,海拉尔探区：钻井生产技术服务一公司负责 大庆钻井一公司、钻井二公司、 大庆三环钻井公司、大庆东华钻井公司、 中原钻井一公司、二公司、三公司、 长城钻井二公司的固井任务。,塔木察格探区： 大庆钻井一公司、钻井五公司、 华北钻井四公司、中原钻井一公司。,一、施工队伍及主要装备,一、施工队伍及主要装备,1、施工队伍情况,海拉尔项目部人员配备,塔木察格项目部人员配备,一、施工队伍及主要装备,2、主要装备情况,海拉尔项目部,一、施工队伍及主要

2、装备,2、主要装备情况,塔木察格项目部,注水泥设备：GJC100-30水泥车是中国制造的双级双泵大功率水泥车，配备自动控制水泥浆密度系统，工作中实时监测作业压力、流量和密度，自动化程度高。配备的高精度密度计，可准确测量固井时水泥浆的瞬时密度。,一、施工队伍及主要装备,注水泥设备：GJC40-17水泥车型固井车是四机厂生产的自动控制混浆的单泵固井设备，由车载柴油机和底盘柴油机同时驱动。具有自动混浆及二次混配功能。,一、施工队伍及主要装备,注水泥设备：山东杰瑞生产的单机单泵带自动混浆系统的水泥车，该车采用的是进口的注水泥泵，工作可靠性能稳定。,一、施工队伍及主要装备,移动式下灰设备：奔驰2629系

3、列、奔驰3133系列、具有机动性强、下灰稳定和装载量大等优点。,一、施工队伍及主要装备,M2000V20 型移动式水泥干混橇：它是由计算机自动控制的水泥混配装置，具有移动性强、操作简便等优点，主要适用于边远油气田油气井固井作业干灰混拌。,一、施工队伍及主要装备,一、施工队伍及主要装备,固定干混设备：前线设有水泥干混厂，拥有体积30m3立式罐30个，一次混配能力达150吨，存储能力达到500吨以上。,一、施工队伍及主要装备,3、生产组织管理,海拉尔-塔木察格油田实行项目部管理模式。海拉尔及塔木察格探区年 固井能力均在300口以上。 在海拉尔、塔木察格 分别建立水泥存储能力为 4000吨以上的存储

4、基地。,二、固井工程质量情况,1、 2006年以来海塔地区固井质量情况,合格率,合格井数,固井口数,探评井,06 07 08,86.4%,97%,96.65%,22,19,32,31,46,44,（年）,06 07 08,100%,100%,100%,16,16,35,35,29,29,（年）,0.35%,07 08,89.3%,79.71%,28,25,55,06 07 08,90%,92.4%,88.45%,150,135,92,85,251,222,塔木察格,海拉尔,1、 2006年以来海塔地区固井质量情况,开发井,（年）,（年）,合格率,合格井数,固井口数,69,3.95%,2、钻井概

5、况,开发井：井深1900-2600m， 封固高度300-1500m， 地层压力系数0.9-1， 地温梯度在3.3-4.0/100m。 探评井：井深3000m左右， 封固高度1500m左右， 地层压力系数0.9-1， 地温梯度在3.3-4.0/100m。,、钻井液性能的影响,两性复合离子钻井液失水大、切力高，不易于顶替。,、压稳与油气层保护之间的矛盾,海塔区块地层渗透率较低，油气层保护至关重要，要求严格控制钻井液密度不超过设计上限。但完井前要求提高泥浆密度以便确保水泥浆候凝期间压稳油气层。,3、海塔区块固井技术难点,、地层流体矿化度高,海塔区块地层流体矿化度高，塔19区块地层流体平均矿化度高达6

6、863.96mg/l，高矿化度的地层流体在水泥浆候凝期间势必对水泥浆及水泥石的性能产生影响。,、地层倾角大，纠斜频繁，井身质量不易保证,海塔区块地层倾角较大，在钻进过程中容易发生井斜，每口井纠斜2-3次，导致井径扩大率较大，井径不规则，井身质量不易保证，给保证固井工程质量带来难度。,4、主要技术措施,水 泥：抚顺G级和四川嘉华高强低密度。 外加剂：天津工程院的降失水剂：BXF200L， 分散剂：CF140， 消泡剂：G603， 奥凯利：G301系列。 管内注速：大于1.2m/s 管外替速：顶替排量在1.8m3/min2.6m3/min之间，大于洗井排量。 隔离液高度：使用清水隔离液，隔离高度在

7、200-300m之间。,（）塔木察格探区主要技术措施,水 泥：抚顺G级 外 加 剂：没有应用 管内注速：大于1.2m/s 管外替速：大于洗井排量，顶替排量在1.6m3/min1.8m3/min之间 隔 离 液：使用清水，隔离高度在200-300m之间,（2）海拉尔探区开发井主要技术措施,4、主要技术措施,水 泥：抚顺G级和四川嘉华高强低密度 外 加 剂：大庆钻井研究院和奥凯利公司降失水剂、分散剂、消泡剂 管内注速：大于1.2m/s 管外替速：顶替排量在1.8m3/min2.6m3/min之间，大于洗井排量 隔 离 液：大庆钻井一公司使用SAPP+清水，其它公司使用清水， 隔离高度在200-30

8、0m之间,（2）海拉尔探区探井主要技术措施,封固段在1000m以内，采用G级1.90g/cm3密度的水泥浆，封固段在1000m以上，油层段采用G级1.90g/cm3密度的水泥浆体系， 上部采用1.60g/cm3密度的高强低密度水泥浆体系。,4、主要技术措施,三、2008年质量情况分析,1、井身质量的影响,塔木察格地区地层倾角较大，在钻进过程中容易发生井斜，每口井纠斜2-3次，导致井径扩大率偏大，井径不规则，井身质量较差，固井工程质量难以保证。,一是井眼扩大处的台肩处形成充满泥浆的旋涡死区，使水泥浆与钻井液 混合而影响固井质量； 二是使扶正器失效，产生局部的井段套管偏心，从而影响了顶替效率。,井

9、身质量对固井质量的影响主要体现在对顶替效率的影响,三、2008年质量情况分析,在1780米进入油层井段井径开始变大，声波时差变大,固井质量随井径变大明显变差。,塔19242t166 井,在2200m井段处进行纠斜，方位变化大，井径扩大率增大，测井结果显示该井段固井质量明显变差，类似情况在很多井都存在。,乌174-71井,2、钻井液性能对固井质量的影响,对不同钻井公司的完井钻井液在室内进行了冲洗模拟试验。钻井液冲洗模拟试验表明绝大多数钻井液“挂壁”现象严重，不易冲洗干净。,浸泡钻井液后,浸泡钻井液后,清水冲洗5分钟,清水冲洗0.5分钟,清水冲洗1分钟,清水冲洗1分30秒,钻井液冲洗模拟试验图片,

10、清水冲洗7分26秒,清水冲洗2分钟,使用旋转粘度计进行钻井液冲洗模拟试验，粘度计外筒在钻井液中旋转浸泡后，放置于清水中以100转/min的速度进行冲洗实验：,3、套管串结构对固井质量影响,在固井顶替过程中套管内壁的附着物被胶塞刮削掉后会聚集在胶塞以下，最终到达井底，如果浮鞋与浮箍之间的套管内容积不足以容下这些被刮削下的附着物，即会进入环空底角，将底角窜空。统计49口井质量情况，有26口井在底角窜空，所占比例为53%。,19002800m,浮箍,浮鞋,套管10m,总计55米,总计45米,总计45米,4、水质对固井质量影响,海塔油田地层流体矿化度较高，据不完全统计数据表明，塔19区块地层流体平均矿

11、化度高达6863.96mg/l。水泥在水化过程中的水化产物大多是胶体，高矿化度的地层流体在水泥浆候凝期间势必对浆体的化学性能产生影响，这也是不合格井集中在该区块的重要原因之一。,（1）塔木察格油田固井用水水质分析,经过对塔木察格油田固井水源水样取样分析，油田固井用水属高矿化度NaHCO3型水质，水质中富含CL-、SO42-、HCO3-等腐蚀性离子。塔19区块地层水质矿化度最高，矿化度达到其它区块的2倍。,固井用水水质检验分析数据,矿化度较高的水质对水泥浆的流动度、稠化时间、失水量、抗压强度等工程性能产生一定影响。水质矿化度越高，对水泥浆性能影响越大。,4、水质对固井质量影响,（2）地层流体对固

12、井质量的影响,对10口井地下流体取样检验分析，该地区地下流体矿化度很高，最大值达到7498.44，对水泥环具有很强的腐蚀作用，严重影响固井质量。,地下水质检验分析数据表,4、水质对固井质量影响,5、水泥浆体系对固井质量的影响,2008年7月之前，大庆固井项目组使用抚顺G级油井水泥固井。发现地层流体对水泥环具有腐蚀作用后，使用华北矿渣水泥，固井质量有明显改善。,（1）水泥浆体系常规性能分析,对抚顺G级、华北矿渣水泥和抚顺矿渣水泥浆常规性能进行了室内实验，4种水泥浆性能都可以满足固井要求。,实验条件：温度6030Mpa,（2）水泥浆流变、水泥石36小时强度、界面胶结实验分析,不同水泥浆流变实验数据

13、表,从表中可以看出，尽管华北矿渣24小时强度仅为15.7MPa（60），但36小时强度已达到29.2MPa，从而可以看出，华北矿渣早期强度虽然较低，但有较高的后期强度，可以达到普通G级水泥强度值。同时，从界面胶结强度分析，华北矿渣水泥有较高的界面胶结强度。,水泥石声阻抗实验数据表,从表可知，华北矿渣水泥石具有较高的声阻抗,（3）水泥石声阻抗实验分析,水泥化学成分对比数据表,华北矿渣水泥具有较高的MgO和较低的CaO含量，水泥浆中含镁化合物分解时所释放出的碱对矿渣具有一定的活化作用，CaO含量低可以降低界面处氢氧化钙的含量，矿渣水泥中由于这种组分的特殊性，从而提高界面处的抗渗性及界面胶结强度。,

14、（4）水泥化学成分对比分析,针对水泥石的力学性能，对华北矿渣水泥和嘉华G级水泥进行了力学性能检测。,水泥石力学参数表,华北矿渣水泥后期具有较高的弹性模量，48h弹性模量较嘉华G级水泥高18.3%，96h弹性模量较嘉华G级水泥高38.2%，弹性模量的数值表明华北矿渣水泥具有较高的硬脆性，不利于水泥环在井底条件下长期保持完整性。,（5）水泥石力学性能分析,实验条件：6020.7Mpa,（6）水泥浆体系与钻井液相容性试验,实验表明：华北矿渣水泥、抚顺矿渣水泥与钻井液 相容性好于抚顺G级水泥。,水泥浆与大庆钻五钻井液相容性试验数据表,试验用钻井液 粘度=51s、密度=1.20g/ml,（7）水泥浆体系

15、与地层适应性的分析,通过实验数据分析表明，无论大连G级还是抚顺G级，用现场水配浆，在采出液中养护，强度随时间有所降低，尤其加外加剂，强度仍然降低，而矿渣水泥强度随时间而增大。,6、快速地层的影响,希60-58,希47-45,四、2008年提高固井质量措施,四、2008年提高固井质量措施,根据以上分析，初步确定了海塔地区提高固井质量技术措施，以达到提高固井工程质量的目的。,1、在钻进过程中所采取的措施,（1）钻井公司施工中强化了固控设备的使用,所有井队实现了三级或四级固控，2个振动筛筛网目数达到80-100目,二开后除砂器使用率达100%。（2）保证钻井液性能的稳定，处理、维护钻井液达到有利于携

16、砂、保护井壁、形成薄而致密的泥饼。 （3）控制井身质量，减少和避免出现大肚子和糖葫芦井眼；每口井在钻进至1500米以后每300米进行一次短起，保证井眼畅通和井壁干净；钻井泵缸套由170mm增大到180mm，增大了钻进及洗井排量。,使用原钻具加带旋流发生器的螺扶划眼、通井，清除井壁的虚泥饼。处理好钻井液，进行大排量洗井，使其性能达到固井要求。部分井提高洗井液密度，保证固井时能够压稳，例如塔19-334-t209在电测后通井时发现有油气侵显示，最终下套管前将洗井液密度由1.20g/cm增加到1.35g/cm3，声变检测固井质量合格。,2008年钻井五公司对两性复合离子聚合物钻井液体系进行了完善，9

17、-10月份进行了3口井微泡沫钻井液现场试验，取得了一定的效果。,2、完井井眼准备采取的措施,3、完善钻井液体系,四、2008年提高固井质量措施,（1）按照设计要求下入套管扶正器，确保套管居中，提高固井时的顶替效率，对部分井径较大的井段下入大直径套管扶正器。 （2）对在断层附近的井，为了防止欠压层漏失，采用低密度水泥浆固井，防止固井时发生井漏。 （3）优选冲洗隔离液，合理确定隔离高度，将原设计隔离液150米增加到250米，部分井增加到300米，增强冲刷隔离效果；针对钻井液“挂壁”不易冲洗的现象，优选了对钻井液具有较好的稀释、冲洗效果的冲洗液。进行了9口井现场试验，8口合格，取得了较好的效果。,4

18、、在固井施工方面所采取的措施,四、2008年提高固井质量措施,四、2008年提高固井质量措施,（4）7月份之前，大庆固井蒙古项目部使用抚顺G级油井水泥固井。经过多方专家的论证和试验发现地层流体对水泥环有强腐蚀作用，于7月15日之后改用华北矿渣水泥固井。于8月22日-9月11日进行了6口井的抚顺矿渣水泥现场试验、10月9日-10月22日进行了大连G级油井水泥14口井现场试验。,4、在固井施工方面所采取的措施,五种水泥质量统计对比数据,华北矿渣水泥固井质量合格率高，抚顺G级水泥固井质量合格率低,五、进一步提高固井质量建议,五、进一步提高固井质量的建议,2008年虽然通过对影响海-塔地区固井质量因素进行综合分析，得到了一定的认识，但是影响海-塔地区固井质量的因素和应对措施仍不是很明确，问题没有得到解决，因此在2009年要做好如下工作：,1、钻井队加强管理，提高井身质量，为固井提高顶替效率确保固井工程质量创造条件。,2、钻井队严格按照设计要求下入套管扶正器，尤其对井径扩大率大和不规则井段下入旋流扶正器，提高套管的居中度，以提高顶替效率。,3、针对两性离子钻井液体系，冲洗不干净、“挂壁”严重的现象，钻井队应做好固井前钻井液固相清除和性能处理工作，达到固井施工要求。,4、坚持固井前大排量洗井，保证井眼清洁稳定。 5、开展与海-塔地区地层及地层流体特点相