提高庆深气田深井固井质量技术研究

论文摘要

松辽盆地北部深层是大庆油田天然气勘探的重点。按照中油股份公司建设“百年油田”和“加快天然气勘探开发步伐,提高深层天然气的转化率,以气补油,油气并重”的指示精神,深井、超深井钻井数量将逐年增加。同时也对深井工程质量的要求越来越高。大庆油田深层主要为天然气储层,主要储层是登娄库组砂砾岩、营城组火山岩,最重要储层为火山岩,其储层以各种类型的孔隙与各种成因的裂缝构成。气藏受横向连通性差及非均质影响,完井需采用套管射孔完井方法、双级注固井工艺全井封固。固井施工存在裂缝发育、地层破裂压力低、地温梯度高、井径不规则、封固井段长、施工压力高、地层含有CO2气体对套管及水泥会产生严重的腐蚀破坏作用等不利因素。通过实验研究,清楚了CO2腐蚀套管及水泥的机理,并研究开发了防腐水泥浆体系;通过对大庆庆深气田深井固井环空气窜的形成原因、影响因素、气窜的物理过程进行深入细致的研究,进一步研究透彻固井后环空气窜的机理,开发新的、更为有效的防气窜水泥浆体系和防气窜工艺技术措施,进一步解决了防气窜水泥浆抗高温和性能不稳定的技术问题;通过技术攻关,应用配套技术措施,形成一套适合大庆油田庆深气田深井完井配套工艺技术,为进一步提高深层气井固井质量提供技术支撑。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 课题研究的目的和意义
• 2 国内外技术研究现状
• 2.1 防腐技术
• 2.2 防气窜固井技术
• 3 提高庆深气井固井质量的关键技术确定
• 第一章 深层气井防腐技术研究
• 2 腐蚀机理与防腐技术研究'>1.1 套管CO₂腐蚀机理与防腐技术研究
• 2 腐蚀机理研究'>1.1.1 套管钢的CO₂腐蚀机理研究
• 2 腐蚀的预测判据及预测模型'>1.1.2 CO₂腐蚀的预测判据及预测模型
• 2 腐蚀措施'>1.1.3 油气田套管防CO₂腐蚀措施
• 2 对油井水泥的腐蚀规律及机理研究'>1.2 CO₂对油井水泥的腐蚀规律及机理研究
• 1.2.1 油井水泥的水化产物及性质
• 2 对油井水泥石的腐蚀作用形式'>1.2.2 CO₂对油井水泥石的腐蚀作用形式
• 1.3 防腐蚀水泥浆体系的研究
• 1.3.1 防腐蚀水泥浆体系的设计思路
• 1.3.2 实验方法及步骤
• 2 分压的变化规律'>1.3.3 水泥石强度随腐蚀时间和CO₂分压的变化规律
• 1.3.4 地面模拟试验
• 第二章 防气窜固井技术研究
• 2.1 气窜的机理与物理过程研究
• 2.1.1 微裂隙－微环隙防窜理论
• 2.1.2 气窜过程的理论计算
• 2.2 防气窜固井技术研究
• 2.2.1 抗高温韧性材料优选
• 2.2.2 抗高温增韧水泥浆体系实验评价
• 2.2.3 防气窜水泥浆体系水泥石抗冲击试验
• 第三章 提高深井固井质量配套技术措施
• 3.1 高温气层防窜水泥浆体系
• 3.2 低密度水泥浆固井技术
• 3.3 长封井固井配套技术
• 3.4 不钻胶塞双级注水泥工具
• 3.5 抗高温高密度冲洗隔离液
• 3.6 综合配套技术现场试验
• 结论与认识
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要