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复杂天然气井固井技术

研制单位:中国石油集团工程技术研究院有限公司

 

技术简述

国内天然气井地质、工程复杂性,给固井带来诸多挑战。以川渝地区安岳气田天然气井为例,固井面临四大技术难题:①地质复杂,气层分布广、活跃,层间封隔难度大;②钻完井及生产期间井筒内温度、压力变化对水泥环及井筒密封性能要求高;③钻井液与水泥浆“见面稠”,前置液性能要求高;④深层小间隙、窄窗口,固井配套技术要求高。通过攻关提出了保证水泥环密封性的力学性能指标,开发了满足大压差条件下的高密度高强度韧性水泥及高密度抗污染前置液体系,形成了复杂天然气井成套固井技术,有效保证了封固质量及水泥环密封性能。

 

 

关键技术

密封完整性理论分析模型

高密度抗污染、抗盐型前置液技术

高密度高强度低弹模水泥浆技术

全过程平衡压力固井技术

Ø 

高密度高强度低弹模水泥浆体系技术参数

适用温度:80-180℃

密度:2.10-2.65g/cm3

抗压强度:≥20MPa

弹性模量:≤7GPa

稳定性:密度差低于0.02g/cm3

稠化时间:120-500min

 

 

现场应用效果

2015年以来,复杂天然气井固井技术在川渝地区现场应用30余井次,应用效果良好。固井质量得到大幅提升,平均合格率84.6%,平均优质率67.7%,基本上遏制了新建井环空带压问题,支撑了单井百万方气。

五探1井Φ168.3mm尾管固井

五探1井Φ168.3mm尾管下深7288m,封固井段5180-7288m,井底温度160℃,实现1.57g/cm3水泥浆一次上返固井,固井质量合格率100%,优质率99.8%。实现了对韩家店组至灯影组多个复杂地层的完整封固,保证了井身结构具备更高抗内压强度,为五探1井下步顺利完井打下了良好基础,创川渝地区该尺寸尾管下深记录。


西南油气田高石001-X3井      西南油气田磨溪008-H22井