旋转套管固井工艺技术在四川龙岗气田的应用.pdfVIP

旋转套管固井工艺技术在四川龙岗气田的应用 郑友志 谢明华 孙万里 （中国石油西南油气田公司采气工程研究院，四川 广汉618300 ） 摘要 针对目前四川龙岗气田气井固井作业中普遍存在的固井质量较差的现状，提出 采用旋转套管固井工艺技术来提高固井质量的技术思路。介绍了旋转套管固井工艺的原理、 优点及其所需条件。旋转套管固井技术在龙岗气井的首次现场应用结果表明：试验井固井质 量合格率86.52%，其中优质率为73.5%，证明旋转套管固井工艺技术能大大提高顶替效率， 改善界面固井质量，有效防止气窜发生，具有广阔的推广应用前景。 关键词 旋转套管 固井质量 气井 顶替效率 四川盆地是我国大型含油气盆地之一,天然气资源十分丰富,为油气勘探 [1] 提供了广阔的领域。川渝气田深井超深井普遍具有高温、高压、高含硫的特点 。 目前川渝气田固井作业中存在以下影响层间封隔质量的技术难题： （1）井深，一次封固井段长； （2）地层压力复杂； （3）环空间隙窄； （4）气窜； （5）封固段温差大； （6）顶替效率低，等等。 在上述井况的气井中使用常规的固井工艺技术很难保证固井质量,有时甚至 会造成整个工程的失败[2]。为进一步提高龙岗气田气井固井质量，为油气井的开 发生产及后续增产工艺措施创造更好的条件，在龙岗气井中探索新的先进固井工 艺技术就显得非常有必要。 在这种情况下，旋转套管固井工艺技术被逐渐受到重视。目前旋转套管固井 工艺技术是国内外最先进的固井工艺技术之一[3]。此技术能大幅度提高顶替效 率，有效改善固井质量，这已是普遍的共识。此工艺是指在注水泥过程中，在地 [4] 面通过某一动力源，使套管旋转 。旋转套管固井技术在龙岗163 井的成功应用 表明：此工艺技术能解决川渝气田长期以来固井质量差这一技术难题，具有广阔 的推广应用前景。 1 旋转套管固井的原理 注水泥过程中，旋转套管是提高顶替效率的有效措施之一。其机理为：当环 空窄间隙处有滞留（或流动较慢）的钻井液时，旋转套管可依靠套管壁拖曳力将 钻井液带入进环空的较宽间隙处，从而被流动的水泥浆顶替走，提高顶替效率。 图1 表示了旋转套管提高顶替效率的原理。从图 1 中（a ）、（b ）、（c ）的演示可 以直观地看出通过旋转套管能够将泥浆尽可能地顶替掉。 （a ） （b ） （c ） 图1 旋转套管提高顶替效率示意图 Fig.1 Rotating Casing improves displacement efficiency （a ）套管不动 （b ）套管开始转动 （c ）钻井液将被替完 1——井眼 2——套管 3——流动的水泥浆 4——钻井液 2 旋转套管固井的优点 利用旋转套管固井技术主要优点： （1）有利于管柱的顺利下入； 在下套管过程中如果遇阻卡, 可以通过转动套管串来增加克服阻力, 使套管 顺利下入到设计位置。 （2 ）有利于改善顶替效率，提高固井质量； （3 ）有利于提高小间隙井的固井质量； 小井眼、小间隙井的环空面积小，使环空水泥浆流动阻力增大，导致固井过 程中泵压升高，甚至产生压漏地层和憋泵等重大事故。而通过套管转动, 能改善 水泥浆的顶替效率, 提高钻井液的流动性能, 同时可降低施工泵压, 提高井眼和 井壁的清洗效果, 保证水泥环与地层的胶结质量。 [5] （4 ）有利于解决定向井由于套管柱偏心导致顶替效率偏低的问题 ； （5 ）有利于阻止环空气窜通道的形成。 套