涪陵工区页岩气特殊复杂井

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1、涪陵工区页岩气特殊复杂井固井工艺技术研究汇报人:周福新钻 井 一 公 司二零一五年十月目 录一、摘 要二、概 况三、固井难点分析四、复杂井固井技术五、固井实例分析.逐步优化固井浆体和水泥浆体系；改进固井工艺流程与技术措施；形成一套特殊复杂井页岩气水平井固井技术。 涪陵工区特殊复杂井主要表现：u 裂缝和微裂缝发育、易形成恶性漏失；u 井下压力异常、邻近压裂串通后可能出现至溢流；u 溢漏同时、同层，严重影响到固井质量。针对上述问题：各个尺度上的裂缝及微裂缝发育情况目 录一、摘 要二、概 况三、固井难点分析四、复杂井固井技术五、固井实例分析.u特殊复杂井固井占比已经由2014全年的12.3%上升到5

2、7.1%；u江汉固井在涪陵工区已完成页岩气水平井固井140余口；u固井质量合格率100%，其中生产套管固井水平段优质率达到80%以上 目 录一、摘 要二、概 况三、固井难点分析四、复杂井固井技术五、固井实例分析.主要表现：目的层倾斜度加大，井型呈大斜度井；易发生恶性漏失，承压能力不足；地层、邻近压裂串通，后效严重甚至溢流；地层失稳，发生井垮；钻遇涧草沟组或在涧草沟组层位完钻；大段持续井漏，水泥浆返高不够。井漏、溢流等复杂情况是所面临的最主要挑战固井难点分析固井难点分析施工难点： 压力窗口较窄，水泥浆密度和环空动态当量密度难以精确把握； 工区南移后，测深、垂深、水平段长都大幅增加； 裸眼封固井段

3、增加、下套管风险加大，固井难度加大； 钻井使用的油基泥浆，难以驱替，影响水泥浆顶替效率； 有特殊完井工艺及工具需要考虑，如滑套固井。工况更复杂，挑战难度及风险显著提高固井难点分析固井难点分析目 录一、摘 要二、概 况三、固井难点分析四、复杂井固井技术五、固井实例分析.复杂井固井技术复杂井固井技术解决思路：u 开发高强度高稳定性的低密度水泥浆体系；u 开发各种固井浆体堵漏功能；u 固井各浆体中堵漏材料的推广应用；u 改进清洗液体系；u 充分利用工具优势，优化施工流程。以体系为基础，堵漏为重点，工具为辅助，工艺为手段 针对地层承压能力低、压力窗口窄，采用低密度水泥与新型低密度减轻材料配置水泥浆体系

4、，提高水泥浆密度稳定性，精确控制入井水泥浆密度，确保压稳、防漏。水泥浆密度（g/cm3）温度/N6N3沉降密度/（gcm-3）（g/cm3）稠化时间（min）抗压强度/MPa*24h上部下部1.25*3015111.251.250.006514101.241.260.022989.3901391.241.270.031.303015111.301.300.006514101.301.310.0130212.5901391.291.320.031.403014101.391.400.01651281.381.410.0327913.790 951.381.410.031.503015111.50

5、1.500.006514101.491.510.0226715.7901391.491.520.03 *经过合理的颗粒级配，1.25g/cm3密度水泥浆也具有较好的性能，可满足现场固井需要。1. 开发高强度高稳定性的低密度水泥浆体系低密度水泥浆基本性能、固相沉降稳定性性能复杂井固井技术复杂井固井技术 1. 固井各浆体中堵漏材料的推广应用堵漏设计流程：充分了解孔隙压力，深度、循环漏失压力以及漏失层位，循环漏失压力和漏层的类型、特点及其漏失的原因等基本参数；固井前对漏失层进行堵漏提承压处理，获得处理后井下新的压力平衡关系；按新的地层平衡压力条件，设计防止井漏的注水泥方案。孔隙压力漏失压力漏失成因漏

6、失特点定位漏失段堵漏预处理建立新压力平衡方案设计密度控制配制工艺返高标准摩阻计算复杂井固井技术复杂井固井技术 研究目的：为了解碳纤维的加量对水泥石性能的影响，保证纤维有效的堵漏效果研究手段：室内试验评价。1. 固井各浆体中堵漏材料的推广应用堵漏材料室内实验研究对碳纤维加量与水泥浆的漏失控制性能的关系进行了填沙管试验研究。复杂井固井技术复杂井固井技术 纤维加量%滤失水泥ml滤饼厚度mm封堵效果0300无未堵住0.273部分堵住0.4214完全堵住0.6230完全堵住纤维在不同加量下的堵漏试验结果 随着纤维加量的增加，水泥浆的漏失得到明显控制； 水泥石中纤维浓度增加，纤维的有效“架桥”效果越好；

7、纤维浓度大于0.5%时，水泥浆的动切力增大，现场需用高泵压泵送； 推荐现场纤维加量控制在0.1-0.3%较为合适。1. 固井各浆体中堵漏材料的推广应用复杂井固井技术复杂井固井技术 2. 改进清洗液体系淡水冲洗清洗液冲洗清洗前张国仿,周福新等.油基泥浆长水平段页岩气固井技术在建页HF-2井的应用. J石油天然气学报,Vol 36(10). 2014室内实验研究成果（ VERSACLEAR油基泥饼清洗液体系）：（1）将油基泥浆按高温高压失水方法进行压制滤饼；（2）将滤饼固定在六速旋转粘度计外筒上；（3）清洗液装入杯中，在300r/min固定转速下旋转7min时间，查看清洗效果。复杂井固井技术复杂井

8、固井技术 清洗液G0（g）G1（g）G2（g）清洗率（%）复合粒径加重143.61155.02144.2094.8单一粒径加重145.74150.40146.0892.7未加重146.00155.40146.1098.9加重后清洗液的清洗效率略有降低；经复合粒径加重剂加重清的清洗液，清洁效率效率较好清洗液清洗效率实验结果2. 改进清洗液体系复杂井固井技术复杂井固井技术 3. 开发堵漏固井系列浆体 焦石区块固井施工过程中漏失的液体，主要集中在前置液和水泥浆领浆。因此在固井设计浆体配方时，需考虑堵漏功能。调整前置液中复合粒径加重剂配比；与漏失层相遇，快速形成致密滤饼，起到一定防漏的作用；试验评价：

9、不同粒径重晶石复配体系的堵漏效果。（1）具堵漏功能的前置液体系复杂井固井技术复杂井固井技术 重晶石时间（s）备注1#23未形成滤饼2#25未形成滤饼3#78形成具有一定结构力的滤饼4#30min滤失34ml滤饼薄且质地较软5#21未形成滤饼6#36滤饼质地较软7#30滤饼质地较软，沉降稳定性不好实验条件：常温3.5MPa，200ml前置液的滤失量实验配方：20%前置液（1.30 g/cm3）360g+100目硅粉+1200目铁矿粉 +600目重晶石粉 （三种目数加重料不同比例配制7个样品）不同加重剂比例下前置液滤失成膜性能 不同混配方案下，形成滤饼的质地及稳定性各不相同，实际使用时可根据实验筛