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金坛盐穴地下储气库固井技术

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金坛 地下 储气库固井 技术
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第 生 卷 第 期年 月石 油工钻 探 吐 ,丁叫 固 井 与 泥 浆 卜金 坛 盐 穴 地 下 储 气 库 固 井 技 术尹 学 源 张 子 桥辽 河 石 油 勘 探 局 钻 井 一 公 司 , 辽 宁 盘 锦 以 。摘 要 分 析 了 江 苏 金 坛 地 区 盐 穴 储 气 井 固 井 存 在 的 技 术 难 点 无 井 底 、 井 底 温 度 较 高 、 井 眼 尺 寸 大 、 水 泥 石 长期 胶 结 性 能 要 求 高 等 通 过 采 用 在 盐 穴 溶 腔 顶 打 水 泥 塞 建 立 人 工 井 底 技 术 、 应 用 半 饱 和 盐 水 水 泥 浆 体 系 和 提 高 大 井眼 顶 替 效 率 技 术 解 决 了 改 造 采 卤 井 固 井 技 术 难 题 , 实 现 了 无 井 底 盐 穴 固 井 通 过 改 进 欠 饱 和 盐 水 水 泥 浆 性 能 , 提 高了 新 腔 井 的 盐 膏 层 固 井 质 量 , 在 现 场 施 工 井 中 取 得 了 良 好 的 效 果 。 实 践 表 明 , 该 固 井 技 术 能 满 足 金 坛 地 区 盐 穴 储 气 井固 井 的 需 要 , 可 以 提 高 固 井 质 量 。关 键 词 储 气 井 盐 穴 气 库 顶 替 效 率 固 井中 图 分 类 号 丁 文 献 标 识 码 文 章 编 号 。 王 一 。 。 。 一 一 。按 国 家 西 气 东 输 工 程 要 求 , 要 在 东 部 地 区 建 立大 型 储 气 库 以 满 足 应 急 供 气 的 要 求 , 在 地 面 建 立 储 气库 成 本 高 、 费 时 长 巨 很 难 达 到 实 际 的 要 求 , 而 将 金 坛地 区 已 有 采 卤 井 的 采 卤 溶 腔 改 造 为 地 下 储 气 库 则 是 一个 行 之 有 效 的 办 法 。 即 利 用 已 有 采 卤 井 生 产 中 所 形 成的 地 下 溶 腔 , 经 过 套 铣 、 扩 一 眼 等 手 段 , 取 出 原 井 内 的小 套 管 , 并 重 新 下 人 小 生 套 管 , 排出 原 溶 腔 内 的 盐 水 , 达 到 注 采 气 的 目 的 。 第 二 种 有 效的 方 ‘ 法 是 新 腔 钻 井 , 利 用 盐 层 的 可 溶 性 和 密 闭 性 , 新钻 一 批 采 盐 井 , 并 争 取 在 时 间 内 通 过 采 盐 形 成 一定 的 腔 体 , 达 到 储 气 的 目 的 。改 造 已 有 采 卤 井 的 固 井 技 术江 苏 金 坛 盐 矿 有 西 井 、 西 井 等 日 可 利 用 的采 卤 井 。 由 于 已 有 采 卤 井 的 开 采 目 的 与 建 设 储 气 库 不同 , 存 在 采 卤 井 井 眼 直 径 小 、 套 管 腐 蚀 、 水 泥 环 老 化等 问 题 , 且 井 筒 密 封 性 和 稳 定 性 差 , 达 不 到 注 采 气 压力 的 要 求 , 也 不 能 满 足 注 采 气 排 量 的 要 求 , 不 可 能 直接 转 化 为 天 然 气 储 气 库 腔 体 , 因 此 , 需 对 采 卤 井 进 行改 造 , 使 其 达 到 储 气 库 技 术 要 求 , 方 法 是 对 采 卤 井 套管 进 行 全 井 套 铣 及 磨 铣 , 并 按 储 气 库 的 要 求 进 行 扩 眼和 完 井 固 井 。固 井 难 点无 井 底 。 由 于 原 有 井 眼 与 溶 腔 是 连 通 的 , 固井 施 工 前 , 井 眼 环 形 空 间 与 井 底 溶 腔 之 间 必 须 严 格 分开 , 因 此 , 必 须 利 用 某 种 方 法 , 将 井 眼 下 部 封 堵 密封 , 即 在 溶 腔 顶 建 立 人 工 井 底 , 然 后 才 一 能 进 行 固 井 作业 , 施 工 难 度 大 。储 气 库 井 压 力 周 期 变 化 , 对 水 泥 石 的 长 期 胶结 性 能 要 求 高 。先 经 过 套 铣 , 后 扩 眼 , 又 多 次 发 生 井 塌 、 井涌 、 井 漏 , 井 眼 不 规 则 , 局 部 井 径 扩 大 非 常 严 重 , 电测 仪 器 无 ‘ 法 测 出 最 大 井 径 , 提 高 顶 替 效 率 困 难 。优 选 水 泥 浆 体 系 困 难 。 水 泥 浆 体 系 必 须 满 足抗 盐 要 求 、 稠 化 时 间 满 足 施 工 要 求 、 具 有 良 好 的 流变 性 能 和 早 期 强 度 , 以 保 证 封 固 段 胶 结 质 量 。上 部 存 在 易 漏 失 层 , 固 井 过 程 中 有 发 生 漏 失的 可 能 , 水 泥 返 到 地 面 得 不 到 保 证 。固 井 技 术 措 施建 立 井 底 技 术山 于 是 无 井 底 固 井 , 实 现 固 井 施 工 的 前 提 是 建 立一 个 安 全 可 靠 的 人 工 井 底 。 为 此 , 准 备 了 两 套 方 一 案分 级 箍 和 封 隔 器 结 合 , 用 封 隔 器 将 井 眼 封 隔 ,通 过 分 级 箍 实 现 固 井 注 水 泥 作 业 , 这 对 工 具 的 可 靠 性及 井 下 条 件 要 求 比 较 高在 井 底 投 人 一 个 铅 球 对 井 底 溶 腔 顶 形 成 初 步封 堵 , 然 后 再 在 其 上 部 盐 层 底 打 悬 空 水 泥 塞 , 用 水 泥塞 来 完 全 封 堵 井 眼 , 从 而 形 成 井 底 , 再 进 行 固 井 施工 。在 现 场 , 首 先 尝 试 第 一 套 方 案 。 由 于 井 下 情 况 复杂 , 井 筒 内 钻 井 液 与 溶 腔 内 卤 水 产 生 重 力 置 换 , 多 次收 稿 日 期 一 一 改 回 日 期 一 一作 者 简 介 尹 学 源 一 ,于 西 南 石 油 学 院 , 固 井 公 司 副 经 理 ,男 , 辽 宁 盘 锦 人 , 弓 年 毕 业工 程 师 。联 系 电 话石 油 钻 探 技 术 年 月引 起 先 漏 后 涌 、 卡 钻 、 井 壁 垮 塌 等 事 故 和 复 杂 情 况 ,后 强 行 下 套 管 至 井 深 以 深 遇 阻 , 被 迫 起 套 管 ,方 案 一 失 败 。 于 是 采 用 第 二 套 方 案 , 通 过 在 井 底 投 铅球 和 在 溶 腔 顶 打 悬 空 水 泥 塞 的 方 法 在 井 深 叭 一 洲处 建 立 井 底 。 为 了 使 水 泥 塞 具 有 较 高 的 强 度 , 采用 了 低 温 早 强 盐 水 水 泥 浆 仁 ’ 月 , 该 水 泥 浆 不 会 溶 蚀 盐层 , 流 动 性 好 , 低 温 早 强 。 候 凝 斜 后 从 钻 塞 时 返出 的 水 泥 屑 可 看 出 , 水 泥 石 已 具 有 很 高 的 强 度 , 可 以承 托 井 眼 内 注 水 泥 时 产 生 的 液 柱 压 力 , 即 成 功 建 立 人工 井 底 , 为 固 井 施 工 创 造 了 条 件 。井 眼 准 备为 了 保 证 套 管 能 顺 利 下 人 和 提 高 固 井 质 量 , 下 钻通 井 , 开 双 泵 以 弓 排 量 循 环 洗 井 , 并 反 复短 起 下 钻 , 待 振 动 筛 筛 面 无 砂 后 起 钻 。固 井 方 法 和 套 管 串 设 计固 井 方 法 采 用 常 规 一 级 套 管 固 井 方 法 。管 串 结 构 小 浮 鞋 小 套 管根 争 妞 浮 箍 争 侧 套 管 串 。扶 正 器 排 放 原 则 在 如 一 井 段 , 每下 人 一 只 弹 性 扶 正 器 , 共 下 人 只 在 一并 段 每 下 人 一 只 旋 流 扶 正 器 , 共 下 人 环 只在 井 深 处 , 下 人 只 旋 流 扶 正 器 在 朽 一 巧井 段 , 每 下 人 一 只 弹 性 扶 正 器 共 下 人口抗 盐 水 泥 浆 体 系由 于 是 盐 层 固 井 , 为 了 保 证 固 井 施 工 安 全 , 并 同时 保 证 水 泥 石 具 有 较 高 的 强 度 , 选 用 了 半 饱 和 盐 水 水泥 浆 体 系 ‘ 鱿 , 配 方 为 嘉 华 级 水 泥 十 。 半 饱和 盐 水 降 失 水 剂 分 散 剂。 。 消 泡 剂 。 性 能 一 封 固 井 段 水 泥浆 密 度 , 失 水 工 , 稠 化 时 间, 游 离 液 。 , 、 斗 抗 压 强 度一 封 固 井 段 水 泥 浆 密 度失 水 工 , 稠 化 时 间 , 游 离 液 。 , 、吐 抗 压 强 度 。半 饱 和 盐 水 水 泥 浆 体 系 具 有 以 下 特 点 抗 盐能 力 强 , 低 温 下 水 泥 石 强 度 高 流 动 性 好 , 易 于提 高 顶 替 效 率 水 泥 浆 混 配 时 , 产 生 的 气 泡 较 少水 泥 浆 沉 降 稳 定 性 好 , 能 形 成 均 匀 一 致 的 水 泥 石 。提 高 顶 替 效 率 二根 据 实 际 井 眼 直 径 来 确 定 扶 正 器 的 位 置 , 确保 套 管 居 中 率 大 于 。 根 据 实 际 井 径 扩 大 情 况 ,在 大 尺 寸 井 眼 段 下 人 旋 流 扶 正 器 。下 完 套 管 时 以 二 排 帚 循 环 洗 井 ,冲 洗 井 内 浮 泥 饼 和 沉 砂 。现 场 盐 水 含 盐 达 , 利 用 其 作 为 前 置 液 ·不 会 溶 蚀 盐 层 , 且 具 有 良 好 的 冲 洗 稀 释 作 用 设 计 冲洗 隔 离 高 度 。封 顶 替 时 采 用 塞 流 方 式 。防 漏 措 施为 防 漏 失 , 设 计 顶 替 时 用 单 泵 、 小 排 量 顶 替 ,见 隔 离 液 返 出 后 排 量 调 至 小 于 动 。中 间 浆 密 度 为 一 尾 浆 密 度为 。 一 , 以 降 低 液 柱 压 力 。现 场 施 工西 井 套 管 顺 利 下 人 到 人 工 井 底 , 按 设 计 进 行 了注 水 泥 施 工 , 水 泥 返 至 井 深 , 施 工 非 常 顺 利 。候 凝 后 测 声 幅 , 固 井 质 量 合 格 。新 腔 井 固 井 技 术并 身 结 构 及 套 管 程 序一 开 采 用 小 钻 头 钻 至 井 深小 套 管 下 至 井 深 二 开 采 用小 钻 头 钻 至 井 深 , 小 套 管下 至 井 深 三 开 采 用 小 钻 头 钻 至井 深 。 小 井 眼 完 钻 后 , 就 可 以 进行 采 卤 作 业 , 采 卤 形 成 溶 腔 后 , 可 以 储 存 天 然 气 。主 要 难 点与 已 有 采 卤 井 改 造 储 气 井 固 井 相 比 , 新 腔 井 在 固井 时 所 面 临 的 主 要 问 题 是 一 井 段 存 在 膏 岩层 , 井 底 为 盐 层 , 膏 岩 层 固 井 质 量 较 差 二 ‘ 。技 术 措 施优 化 欠 饱 和 盐 水 水 泥 浆 体 系 性 能 , 实 现 双 凝固 井 。 水 泥 浆 配 方 为 嘉 华 级 水 泥 巧 。 一, 。 盐 水 。 一 降 失 水 剂 一分 散 剂 消 泡 剂 。 性 能 一封 固 井 段 水 泥 浆 密 度 外 , 失 水工 一 , 稠 化 时 司 , 游 离 液 。封 固 井 段 水 泥 浆 密 度 ’ , 失 水, , 才 , 稠 化 时 间 , 游 离 液 、 抗 压强 度 。采 用 新 型 化 学 冲 洗 液 改 善 井 壁 泥 饼 质 量 。 在采 用 饱 和 盐 水 作 为 隔 离 液 的 基 础 上 , 又 采 用 了一 化 学 冲 洗 液 , 使 前 置 液 结 构 变 为 “ 饱 和 盐 水十 一 化 学 冲 洗 液 饱 和 盐 水 ” , 冲 洗 隔 离 高 度。 一 。 提 高 了 冲 洗 和 隔 离 效 果 , 在 井 壁 形 成了 薄 而 韧 的 泥 饼 , 有 利 于 提 高 胶 结 质 量 。第 卷 第 期 尹 学 源 等 金 坛 盐 穴 地 下 储 气 库 固 井 技 术提 高 顶 替 效 率 。现 场 施 工年 , 江 苏 金 坛 盐 矿 完 成 新 腔 井 口 , 其 中一 井 和 一 井 采 用 了 未 完 善 的 欠 饱 私 盐 水 水 泥浆 体 系 , 固 井 质 量 较 差 一 井 和 一 井 采 用 了完 善 的 欠 饱 和 盐 水 水 泥 浆 体 系 , 固 井 质 量 有 了 大 幅 度提 高 而 一 井 和 一 井 两 口 井 应 用 欠 饱 和 盐 水水 泥 浆 结 合 新 型 化 学 冲 洗 液 , 固 井 质 量 均 达 到 了 优质 。结 论 和 认 识在 溶 腔 顶 打 悬 空 水 泥 塞 可 很 好 地 解 决 在 已 有采 卤 井 建 立 人 工 井 底 的 问 题 。加 人 抗 盐 降 失 水 剂 的 低 温 早 强 欠 半 饱 和盐 水 水 泥 浆 体 系 含 盐 巧 一 招 用 于 金 坛 地 区盐 穴 储 气 库 固 井 施 工 , 可 满 足 盐 层 固 井 的 各 项 要 求 。在 大 井 眼 情 况 下 , 大 排 量 洗 井 , 小 排 量 顶 替钻 井 液 , 即 采 用 塞 流 顶 替 方 式 顶 替 钻 井 液 , 具 有 较 高的 顶 替 效 率 , 又 可 防 止 漏 失 。加 人 扶 正 器 , 既 保 证 了 套 管 在 井 内 具 有 较 高的 居 中 度 , 又 能 提 高 顶 替 效 率 。采 用 双 凝 欠 饱 和 盐 水 水 泥 浆 体 系 结 合 新 型 化学 冲 洗 液 , 可 提 高 膏 岩 层 的 固 井 质 量 。参 考 文 献乃 刘 崇 建 黄 柏 宗 , 徐 同 台 等 油 气 井 注 水 泥 理 论 与 应 用「 〕 北 京 石 油 二 业 出 版 社 , 。 。口 刘 大 为 , 廖 润 康 现 代 固 井 技 术 习 辽 宁 沈 阳 辽 宁 科 学技 术 出 版 社 , 洲 「 审 稿 周 仕 明 口们 ‘之、 才 ,一 乞 , 刀 夕 , 五 乞 ,咒 文 一 才 , 召 , 刀 了 刀 , 乞 “ 刀 , 名 一 , , 乞 ,仃 ,, , ,, 石, 一 一 一 、 ,, 一、 , 士 、 飞。 , 土丈、斤 廷 有 又 业 年 乏 多 不 业 不 飞 , 不 沂 ‘ 也 不 不 业 布 乏 全 不 么 产 乏 曳 不 业 示 业 不 业 不 芝 , 示 业 不 乏 业 年 乏 七 矛 令 全 不 业 不 业 万 屯 业 不 之 全 不 么 卜 乏 仑 不 乏 少 不 飞 全 举 它 不 尧 仑 不 尧 梦 示 尧 全 不 巡 匀 产 乏 与 又 尧 七 不 乏 全 不 赵 乡 产 业 尔 么 不 尧 蛛 子 乏 翰 乏 梦 不 尧 琳 浙 卜 乏 纷 ‘ 尧 蛛 舀 么 子 恋 年 毯 有 长 挤 节本 刊 入 编 多 种 全 文 数 据 库 系 统 致 作 者本 刊 已 人 编 《 中 国 学 术 期 刊 光 盘 版 》 全 文 数 据 库 系 统 、 《 网 络 信 息 资 源 系 统 电 子 期 刊 》 及《 中 国 石 油 文 摘 》 全 文 数 据 库 。 作 者 稿 件 一 经 录 用 , 将 同 时 被 上 述 文 献 信 息 系 统 全 文 收 录 如 作 者 不 同 意 收 录 ,请 在 向 本 刊 投 稿 时 提 出 声 明 , 否 则 视 为 同 意 收 录 。 本 刊 按 国 家 规 定 计 付 稿 酬 , 所 付 稿 酬 包 含 刊 物 内 容 人 盘 上 网服 务 报 酬 不 再 另 付 。翅 ‘ 不 心 年 习 标 奋 卜 习 标 过 匆 ‘ 理 杯 业 不 尧 与 吊 卜 全 年 月 了 不 妞 匆 子 下 卜 赴 二 不 之 ‘ 矛 它 尔 习 邹 它 不 断 子 水 年 理 标 它 补 求 不 也 不 冬 名 访 习 杯 衡 污 妞 ‘ 沂 卜 之 了 不 它 不 业 年 习 标 示 习 勿 砰 越 名 声 习 ‘ 不 乏 , 沂 乒 愈 个 妞 勿 污 年 之 ‘ 不 浙 污 年 也 不 之 蚝 矛 月 屯 乏 业 不 也 不 过 勿 卜 乏 乡 示川 西 地 区 新 井 获 高 产 天 然 气近 日 , 川 西 地 区 新 井 试 井 获 得 日 产 只 的 天 然 气 , 这 是 继 新 井 之 后 , 又 一 口 日 无 阻 流 量逾 百 万 立 方 米 的 高 产 天 然 气 井 , 目 前 该 井 已 进 人 输 气 测 试 阶 段 。 据 专 家 介 绍 , 新 井 获 得 高 产 天 然 气 流 , 可成 功 接 替 新 井 同 一 主 产 层 , 且 在 其 他 层 位 获 得 重 要 发 现 。 这 将 为 加 快 川 西 深 层 突 破 步 伐 , 实 施 “ 大 西 南 、大 四 川 ” 资 源 发 展 战 略 , 提 供 有 力 的 资 源 支 持 。新 井 为 深 层 开 发 兼 评 价 井 , 井 深 , 主 要 目 的 层 为 须 家 河 二 段 。 在 施 工 过 程 中 , 施 工 方 严 格 按照 施 工 设 计 和 甲 方 要 求 , 采 取 有 效 措 施 , 有 效 地 保 护 油 气 层 , 把 污 染 降 低 到 最 低 限 度 , 解 决 了 地 层 易 漏 、 固井 易 气 窜 的 技 术 难 题 。 为 找 准 主 要 含 气 层 , 组 织 三 家 有 经 验 的 国 内 外 公 司 , 对 测 井 资 料 进 行 解 释 , 比 较 准 确 地确 定 了 主 要 含 气 层 。 经 对 该 层 位 射 孔 , 枪 响 溢 流 , 后 天 然 气 流 喷 涌 而 出 。
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