青海油田油砂山空气(充气)钻固井工艺研究

2018年11
月
青海油田油砂山空气（充气）钻固井工艺研究
杨杰1王宁1谢晓岳1黄超2王锋3
（1.中国石油渤海钻探第一固井分公司，河北任丘062550；2.中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术
服务公司，四川成都610051；3.青海油田分公司勘探事业部，甘肃敦煌736202）
摘要：青海油田油砂山构造位于断层发育的油砂沟高
点，经地面细测发现大小断层共100余条，地层压力系数低，在钻井过程中极易发生漏失。

在常规钻井过程中即便使用密度1.0g/cm 3的清水作为钻井液也会发生严重漏失，使钻井周期大幅增长，因此试验空气钻井技术解决恶性漏失，缩短钻井周期，降低综合钻井成本显得非常重要。

钻井在极大的提高钻井速度和减少钻井液漏失的同时却给固井带来了难题，因为固井时使用的水泥浆密度比钻井时使用的介质密度要高很多。

空气钻井时可能不会漏失或漏失不是很严重的地层在固井时几乎不可避免的发生严重漏失。

在后期的固井施工中主要采取正注反挤的措施，同时在反挤水泥中加入早强剂，堵漏纤维等措施，减少了空气钻固井时的恶性漏失，取得了良好的经济效益。

关键词：漏失；空气钻井；固井；反挤；堵漏纤维；早强剂空气钻井是以压缩空气(或氮气)既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻井技术，能较好的解决在常规钻井过程中容易出现的漏失问题，近期在青海油田油砂山实验的空气钻技术成功解决了该区块钻井过程中的漏失问题，但在固井过程中不可避免的出现了严重漏失，导致水泥浆返高不够，影响固井质量，严重制约空气钻井技术在油砂山区块的应用。

1空气钻井固井难点
（1）空气钻进形成的井壁干燥，空隙，裂缝基本保持原始状态，在没液柱压力的情况下，井壁易失稳产生掉块、坍塌，注替水泥浆过程中造成环空憋堵，留高塞。

（2）注替过程中，水泥浆直接与干燥的井壁接触，极易造成水泥浆脱水，从而“闪凝”，注替不动，留高塞。

（3）水泥浆直接与井壁接触，部分水泥浆填充原始空隙、裂缝，发生渗漏，另一方面，水泥浆在环空形成的液柱压力，很可能大于地层漏失压力，造成井漏。

若管外水泥浆液面过低，管内液柱压力大于环空液柱压力，浮箍浮鞋可能不能关上，管内液体继续流向管外，出现替空的危险。

（4）水泥浆在环空中与井壁上的岩屑接触，易使水泥浆无法连续流动。

（5）若油气进入井内，可能出现水泥浆顶替不干净，胶结质量差。

（6）由于套管柱失去了钻井液浮力的支撑，套管柱受重力作用，更加紧靠下方，井壁贴边的情况非常严重，对后期固井质量影响较大。

（7）空气携岩屑能力弱于钻井液，在井底可能出现沉砂过多的情况，而水泥浆携砂能力较强，在固井施工过程中，可能水泥浆携砂在环空较小处堆积，从而发生环空憋堵。

（8）环空充满空气，即便水泥浆发生漏失，也难以发现什么时候开始漏失，具体漏失量，反灌水泥浆量很难确定。

2技术措施
（1）由于环空存在漏失，最终水泥浆液面高度产生的液柱压力可能小于管内液柱压力，存在施工结束后，管内液体继续下行的风险，浮箍与浮鞋之间放置2根套管。

（2）由于采取空气钻井，而空气携带岩屑能力较弱，井底易存积岩屑，因此在浮鞋以下留5m 口袋。

（3）带扶正器（双扶）通井，对遇阻井段采用划眼、短起下措施，此外由于钻屑与掉块没有钻井液悬浮，通井到底以及下完套管后，逐步加大气量，大排量循环（与钻进气量相当）2-3周，确保井眼通畅、清洁。

（4）在注水泥浆过程中，将排气管线插入指定水罐内观察井口返气情况，以此判断井内水泥浆的上返情况；若发生漏失，碰压后水泥浆未返出地面，则采取在注完水泥浆8小时后，多次井口反灌，直至充填上部空井段。

（5）合理加放扶正器确保套管在井眼内居中度，不仅确保套管的顺利下入，同时亦能保证固井质量。

下套管过程中，控制下放速度，匀速下放，防止高悬重时套管碰撞井壁引起大的井壁掉块。

此外，在可能的漏失点处加放扶正器。

（6）若油气进入井内，则在注水泥浆之前，注入冲洗型加重隔离液，以驱油清洁井壁，确保固井质量胶结。

（7）优选水泥浆配方，使水泥浆具有低失水、零析水、防漏以及良好的抗污染特性。

3现场实验情况
油砂山区块空气（充气）实验井多在易漏层段采用空气（充气）钻井技术，在钻井后期都会在井筒内注入液态流体，这样既能保证完钻时对井筒的高效清洗，也能验证井筒的承压能力，同时通过测量井筒中液态流体的高度，能大概判定漏失位置，为固井提供参考。

3.1中407-2(充气试验井）基本情况
中407-2为在油砂山实验的第一口充气钻井，完井时电测井筒内液面返高为175m 。

4月8日固井施工时共注入G 级水泥20吨（15方），整个施工过程井口无返出，其它正常。

施工结束后分别于4月9日和4月10日从井口反挤水泥12吨（8方），后经电测显示水泥浆返高为145m 。

固井质量优质，但水泥返高不足。

原因分析：由于该井即使采用充气钻井过程中仍然发生较为严重漏失，且井口失返，在注水泥过程中也没有返出，因此很难判断漏失位置。

只能通过电测液面返高判断在175m 处肯定存在漏失点，在两次反挤过程中水泥附加量较大，几乎可以全封整个环空，但最后电测结果显示水泥反高145m 。

说明反挤的水泥浆很大一部分也漏入地层，反挤效果不佳，造成最后水泥
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低返。

3.2水泥浆配方改进
经过中402-2井的施工我们不难看出，在充气钻固井过程中最大的难题仍然是固井时的严重漏失问题。

使用常规水泥浆体系很难解决在充气钻井固井过程中的漏失问题，在反挤水泥时即便大幅度提高水泥浆附加量，仍然不能保证水泥浆返高。

于是我们需要在水泥浆中加入堵漏材料和早强材料，使水泥具有较好的堵漏效果，快速的封固漏失通道，解决后续反挤过程中的漏失问题。

3.3速凝水泥浆体系在反挤时的应用情况
3.3.1中340-2井情况
中340-2井完井时电测井筒内液面高度为180m ，考虑到中407-2两次反挤后效果仍然不佳。

判断是水泥浆稠化时间太长，在反挤后，大部分水泥浆仍从裂缝处漏失，导致虽然反挤2次水泥浆，但最终结果仍不理想。

因此此次施工结束后，分两次挤入速凝水泥浆12方和8方。

最终经电测结果显示水泥返高基本到地面。

3.3.2中464井情况
中464井完井时电测井筒内液面高度为160m 。

固井时注入G 级水泥18吨（14方），整个施工过程井口无返出，其它正常。

此次施工结束后仍采取中340-2井时固井措施，4月15日固井结束后，分别于4月18日和4月19日从井口反挤速凝水泥浆12方和5.5方后经电测显示水泥返高为15m 。

固井质量优质。

3.3.3中252-2井情况
完井时电测井筒内液面高度为160m ，4月15日注入G 级水泥水泥28吨（22方），整个施工过程井口无返出，其它正常，分别于4月15日上午和下午日从井口反挤速凝水泥浆6方和9方，最终电测水泥浆返高87m ，固井质量优质。

3.3.4中426井情况
中426井完井时电测井筒内液面返高为180m.4月24日固井时注入G 级水泥20吨（15.5方），整个施工过程井口无返出，其它正常。

施工结束后4月25日从井口分两次反挤速凝水泥浆合计11.5方，压力1.2Mpa ，最终电测水泥浆返高66m 。

3.4结论
对于像清海油田油砂山这类因漏失严重而采取空气钻井技术的区块，使用常规水泥浆体系很难解决在固井时的漏失问题，而速凝水泥浆体系较高的成本使其很难在初次固井时大量使用，因此正注反挤是一种较为较为经济且实用的手段，在反挤过程中使用速凝水泥浆体系，既能保证水泥浆返高，又能降低固井成本，具有较好的应用前景。

参考文献：
[1]马光长，杜良民空气钻井技术及其应用《钻采工艺》,
2004.27(3):4-8.
[2]张建平，张健，万建中沁南潘河煤层气田空气钻井和固井技术《天然气工业》，2011.31（5）:24-27.
[3]林强，郑力会，冯建华，赵东，于建华平落006-5井空井固井初探《钻采工艺》，2008.31（1）:31-32.
原油集输联合站管理的
相关探析
杨磊（长庆油田分公司第五采油厂，陕西西安
710000）
摘要：随着社会经济的不断发展与进步，数字化自动化的不断普及和扩展，作为原油中转集散的重要场所原油集输联合站，也是一个具有高风险的场所。

所以面对社会科技的不断发展，人们生活水平的不断提高，为了更进一步地确保人们的人身财产安全，所以我们就要对原油集输联合站的风险事故进行相关的分析和预防，由于在原油集输联合站压力容器分布较密，油气管道存在易燃易爆的风险，这样一个场所进行工作必须要有较强的安全意识。

为了有效地增强安全意识及相应的管理系统对此联合中的管理信息系统进行深入的探究与分析，不断深入贯彻落实相应的安全管理工作。

关键词：原油集输联合站；管理系统；安全防范意识；科学性管理方案
在面对原油集输联合站在运营过程中是一个高风险的原油运输场所，对此作为工作的重中之重安全是原油集输联合站的核心。

所以在生产过程中防御为主，安全第一，成为其主要的生产方针，同时为了安全起见，应该在生产的过程中从根本上做好相关的防御措施，加强安全管理意识，原油集输联合站不仅仅承担着运送和储存的功能，还在一定程度上是连接油田和外部输送的重要渠道，同时为了防止原油集输联合站事故的发生，要对事故发生原因进行深入的了解，切实将原油集输联合站风险事故的预防和管理工作落实到实处，提高其站内的工作效率与经济价值。

1原油集输联合站的相关工作措施
对于整个原油集输联合站而言，其在一定程度上是将采油井中的原油进行有效的汇集，储存，之后进行对外运输的一个锁链，能够有效的是集中起来的原油天然气进行整体化的处理，并有效的根据原油集输站，将油气运输到各个地点，但与此同时在运输的过程中极易发生相应的易燃易爆风险，所以就要对原油集输联合站进行合理化的管理，降低对企业所造成的经济损失，有效的保障相关工作人员的生命及财产安全，合理化科学性的规划，原油集输联合站的安全性工作，减少相应的事故发生，并提前做好相应的防御工作，增加企业工作过程中综合性的风险意识加强员工在工作中对安全的警惕性，对此才能够使每一位工作人员的安全性得到广泛的落实。

并在一定程度上要对原油集输联合站内的工作人员进行定期的安全意识培训综合性提高员工的专业技能和解决风险的能力，就要在一定程度上高度重视原油集输联合站的相关安全管理工作，并对此做好相应的预防措施，尽可能最小化的将风险降到最低。

并在对其做好相应的处理措施后对外进行输
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