提高水平井射孔完井固井质量方法的研究与应用.

利到底，提高其居中度，改变流态，进而提高顶替效
率，保证固井质量。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（一）、双膨胀韧性水泥浆—研究思路
1、通过调研，国内现在几家油田（江苏油田）已经实现水泥浆 双膨胀，很好地解决了水泥浆失重及硬化后体积收缩问题。
2、通过加入晶格膨胀剂，实现发气剂和晶格膨胀剂双膨胀， 提高水泥环封隔地层的能力
刚性旋流扶正器
单一的刚性旋流 扶正器居中度高，但 价格昂贵，下放摩阻 大。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（二）、套管居中提高顶替效率技术
居中度得到提高，成本 降低，下入风险减小，刚性 旋流扶正器还能发挥旋流发 生器的作用。一方面在一定 程度上起到了井壁清洗器作 用，另一方面改善环空流态 ，显著提高了虑饼和滞留钻 井液的清除效果。
0 34
泥 稠化时间 40(BC)
105
90
浆
(min) 100(BC)
112
98
综 抗压强度 (MPa×24h)
25.2
25.5
合 流变参
n
0.84
性数
k
0.76
能
塑性膨胀(%)
0.98
0.85 0.63 1.12
线性膨胀 (%×24h)
0.128
0.123
3%晶体膨胀剂 +0.4%发气膨胀剂
90 1.9 23
3、塔河油田水平井射孔完井固井使用水泥浆为单一的膨胀 水泥浆，在防止水泥浆失重及体积收缩上存在一定的缺陷，影 响固井质量。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
四、项目应用情况
水平井射孔完井固井技术在米平2井的应用
1、米平2井基本情况
米平2井位于吐哈盆地温米油田米登区块，该井钻进 至2462m，开始造斜，实钻造斜段为2462—2806m，水平 段为2806—2978m，全井最大井斜为92.5°。
吐哈钻井固井工程公司
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（一）、双膨胀韧性水泥浆—水泥浆性能评价
配方
3%晶体膨胀剂
3%晶体膨胀剂
+0.4%发气膨胀剂 +0.4%发气膨胀剂
双
实验温度 （℃）
50
膨
密 度 (g/cm3)
1.9
胀 韧
流动度
(cm)
22.5
性
析水率 (%)
0
水 滤失量 (mL/30min)
32
70 1.89 22.5
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（四）、长隔离强冲洗技术
冲洗液 增长领浆段
注水泥前注入一定量的TW-QC冲洗液（占环空高 注入1.65-1.70g/cm3的领浆300m，对井眼进行再 度的300m），乳化、冲洗、携带黏附在井下环空界面 次冲刷，将死角钻井液替净，为提高固井质量进一步 上的油浆、油膜，并改善井壁管壁的亲水性。 创造良好的条件。同时，加大了上下水泥浆凝固的时
关键技术
一 双膨胀韧性水泥浆技术 二 漂浮顶替固井技术 三 套管居中提高顶替效率技术 四 长隔离强冲洗技术
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
创新点
水泥石韧性得到加强 水泥浆实现双膨胀 多种发套水气管泥剂扶环在正抗水器射泥组孔浆合、初提压凝高裂时套、发管震气居击，中等晶度破格坏膨的胀能剂力在得水到泥提 高浆，初采延凝用长之弹油后性气膨双井胀弓寿，扶命膨正。胀器方、式刚增性加旋，流膨扶胀正时器间，延利长用，专对 改门善的一软、件二模界拟面，胶对结扶质正量器极进为行有优利化。组合，保证套管顺
造斜点以上：两跟套管加1只双弓弹性 扶正器
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
四、项目应用情况
3、固井施工
冲洗液 水泥浆 领浆注与入主T浆W-QC冲洗液9m3，占环空高度的300m。 顶替采 注用入双1.7膨5g胀/c韧m性3领水浆泥9浆m。3，1.90g/cm3主浆水泥22m3。
采用清水顶替，提高水平段套管居中度。通过计算，
（三）、漂浮顶替技术
套管居中 套管柱浮力增大
提高水泥环封固质量 提高套管居中度
管内注轻液体 套管自重
提高套管柱在水泥浆中的浮力 管柱靠近井壁下侧
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（三）、漂浮顶替技术
△F=(ρ 泥浆- ρ 轻液）* V* g
△F：替清水与泥浆相比水平段 套管增加浮力 V：水平段套管内容积
本井钻井液采用MEG钻井液，泥浆比重1.5g/cm3。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
四、项目应用情况
2、扶正器设计
米平2井套管居中图
该井选用双弓弹性和刚性旋流两 种套管扶正器，具体加法如下：
水平段：1跟套管加1只扶正器，双弓弹性
和刚性旋流交替加入；
造斜段：1跟套管加1只扶正器，双弓 弹性和刚性旋流交替加入；
替清水比替泥浆可增加水平段套管浮力10KN。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
四、项目应用情况
4、声幅评价
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
四、项目应用情况
2010年，吐哈油田共计完成水平井射孔完 井固井3口，固井质量合格率100%，优质率 100%。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
五、效益分析
社会效益
通过对水平井射孔完井固井方法的研究，使水平井射孔 完井固井质量得到了提高，对延长油气井使用寿命具有重大 意义。同时，大大减少修理维护费用，提高油气井开发的综 合效益，为企业发展提供动力。
提高水平井射孔完井固井质量方法的 研究与应用
吐哈钻井公司固井工程公司 二零一零年十二月
中国石油
汇报提纲
一 项目背景 二 关键技术及创新点 三 同类技术对比 四 项目应用情况 五 效益分析
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
一、项目背景
水平井因其井眼轨迹的特殊性，给固井施工带来很大难度： 一是套管居中困难；二是在大斜度段和水平段，因斜向或横向运 移的路程短，自由水极易聚集在井壁上侧形成连续的水槽或水带， 不能有效胶凝或形成足够的强度，最终成为油气窜流的通道。另 外长期使用的微膨胀低失水水泥浆体系为单一的发气膨胀，发生 在水泥浆初凝前，不能填补水泥石硬化后体积收缩问题，易引起 界面胶结不良地层封隔失败；同时水泥浆窄边水泥环薄，韧性不 够，不利于后期射孔、压裂、 震击 。
（二）、套管居中提高顶替效率技术
考虑套管在井斜0-90°各段 不同的受力和下放摩阻
根据实际井身质量、井径情况， 利用专用软件合理模拟保证套管
居中度大于67%
科学的设计数量和位置尽量减小套管 下放摩阻，保证套管顺利下至井底
设计 原则
吐哈钻井固井工程公司
Fra Baidu bibliotek
中国石油
二、关键技术及创新点
（二）、套管居中提高顶替效率技术
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（二）、套管居中提高顶替效率技术
扶
正
器
加
法
水平段每 根套管加一只 扶正器．且刚 性和弹性间隔 加放
增斜段每根 套管加一只扶 正器．且刚性 和弹性间隔加 放
造斜段以上 水泥封固段 每2根套管加 1个弹性扶正 器
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
0 36 130 138 26.8 0.85 0.63 1.08 0.126
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（一）、双膨胀韧性水泥浆—稠化曲线图
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（一）、双膨胀韧性水泥浆—韧性评价
增韧剂加入效果图
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
3、通过加入纤维类增韧材料，改善水泥石工程力学性能即增 加水泥石抗冲击韧性，降低弹性模量，增加泊松比。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（一）、双膨胀韧性水泥浆—水泥浆配方
将发气膨胀与晶格膨胀相组合，掺入增韧剂，经过多 次试验，优选出水泥浆配方如下：
天山G级水泥+1.0%降失水剂+1.0%减阻剂+3%晶体膨胀 剂+0.4%发气膨胀剂+3.0%增韧剂+0.075%缓凝剂+0.10%消 泡剂+44%水
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
一、项目背景
射孔完井固井质量情况
2008-2009水平井完井固井
筛管顶部固井 5 射孔完井固井 5
20
悬挂不固井
井斜35-45度， 声幅值在50%以上
井斜大于45度， 声副最高达80%
射孔后层间窜
水平段及造 斜段固井质 量差
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
间差，从而达到减缓油、气、水侵的目的。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
三、同类技术对比
1、国内外各大油田水平井射孔完井固井技术在“八五”研
究成果的基础上，理论研究和施工技术方面又有了一些拓展和
完善，形成了一套较为成熟的综合配套技术，对提高固井质量
起到了积极的作用。
2、吐哈油田水平井射孔完井固井基本处于国内同行业相等 水平。双膨胀水泥浆的研发，丰富了水平井固井水泥浆体系。