提高江苏油田二界面质量固井技术总结报告.doc

附件2： 项目名称 提高江苏油田二界面封固质量的固井技术 技术总结报告 项目概况：包括项目来源； 1、国内外相关技术现状和必威体育精装版发展趋势 为解决固井二界面胶结质量问题, 国内外先后研究并采用了紊流顶替、 稠浆慢替、 活动套管、 膨胀挤压、 纤维增韧、 刮泥器等措施和方法。这些物理方法的应用对油气井界面的胶结质量有所改善,由于二界面问题的复杂性和现场施工条件的局限性,所能达到的效果是有限的,复杂井的二界面固井质量问题依然突出。研究采用化学的方法如: 界面激活技术、界面清洁驱油技术、界面增强技术、界面固化技术等。通过改善界面胶结环境,达到提高界面固井质量的目的。 对固井行业而言,胶结界面(如套管、泥饼和地层孔道等)的性质复杂，改善界面效应层结构比较可行的办法就是对胶结表面进行施工前的预处理。对胶结表面进行预处理的一个基本措施是通过研究高效的冲洗隔离液,改善胶结表面的水润湿性，提高对虚泥饼的冲洗能力，从而提高界面胶结强度。国外对此已开展了大量的研究工作，Sweatman等人用密度 2.04g/cm3的矿渣水泥浆(含表面活性剂和不含表面活性剂两种)对油基钻井液污染了的砂岩岩心进行了剪切胶结强度试验。结果表明，用油基钻井液冲洗隔离液清洗岩心表面后能够将剪切胶结强度由未清洗表面的20.7KPa提高到3.4MPa，如果在矿渣水泥浆中再加人表面活性剂，则能提高到5.2MPa。可见, 提高界面胶结强度有多种途径和方法，需要进行更多的机理研究,才能有所突破。Parcevaux等人认为，如水泥浆具有低收缩性和高弹性，再加上良好的表面冲洗技术，就能够获得较理想的界面胶结质量。 国外新型钻固一体化技术是在钻井液转化水泥浆技术基础上发展起来的，其初始目的是提高地层的承压能力，解决复杂地层的固井技术难题，上个世纪八十年代后期，埃可森公司发明了一种聚合物多功能钻井液，钻井液中含有几种碳-碳双键的单体交联剂和聚合物单体，固井时只需对环空内钻井液用放射源进行辐射处理，附在井壁上的泥饼和钻井液就能形成较高强度的三维网状固体，有效封固地层。上世纪九十年代中后期，SHELL石油公司研究的以活性材料为主的钻井液转化水泥浆（MTC）技术成功应用，带动了钻井液固井液一体化技术的迅速发展，在加利福尼亚的Belridge油田、Midway Sunset油田以及加拿大Five Peace River地区进行了百余口井的应用。新型钻井固井液体系可归纳为三大体系：① 潜活性材料、激活剂体系；② 金属化合物、聚合物组成的离子型聚合物体系；③ 金属化合物、磷酸组成的磷酸盐体系。目前研究最多的是第一种和第三种体系。该技术在防止复杂地层油气水窜、固井液对油气层的二次污染，提高小井眼、窄环空间隙、定向井封固质量，提高地层承压能力及防漏等方面具有明显的技术优势。美国联合太平洋能源公司（UPRC）在Strattion老油田的14口井中应用了钻井液固井液一体化技术，有效地克服了该油田钻井中钻井液渗漏问题，有效保护油气层，取得了明显的技术经济效益。 为解决固井二界面封固质量技术难题，固井工作者进行了大量的研究工作。通过不断开发新的水泥外加剂以改善水泥浆性能、调节水泥浆配方和改善固井施工工艺等方法，但始终未能达到预期的目的。其主要原因是不能实现钻井液的完全顶替，钻井液和水泥浆不配伍，严重影响水泥浆的性能，如流变性、稠化时间、胶结强度及固井后抗压强度的发展等。尤其是残存在井壁扩大部位的钻井液及泥饼，在周围水泥浆固化后，由于水泥石和井筒表面泥饼的收缩、界面胶结强度低等原因，易在界面处形成流体窜流的通道。大庆油田通过在钻井液中加入处理剂LPS，使其以液态或微颗粒态吸附在滤饼中，通过离子置换参与界面上水泥浆的水化、胶结，并与井壁围岩发生吸附、胶结，增强滤饼与水泥环、围岩的亲合力，对水泥环-滤饼-围岩的胶结状况进行改进，以期达到提高二界面固井质量的目的，但效果不佳。 目前，石油固井界用于提高二界面胶结强度的主要技术途径有以下几种。①胶结表面预处理技术②高分子乳化液改性钻井液技术③微膨胀防窜水泥浆技术④MTC技术⑤硅酸盐钻井液技术。 2、油田相关技术现状、存在问题和可解决的技术问题 江苏油田经过三十多年的开发，均已进入高含水开发后期，即使新开发的油藏也大多采用早期注水开发方式 (即注采同步) 保持地层产能。由于开发老区新探明的地质储量有限，为了稳产、增产，每年都要在老区块布置相当数量的调整井。由于长期高压注水开采以及部分老井套管破损，造成地下原始压力系统发生了很大改变，纵向剖面上形成多套压力层系，层间压力各异，层内压力不平衡，水泥浆很难满足各层压力需求，极易发生油气水窜。而且，调整井的相邻井组分布十分密集，其不断注水和采油使得地层中流体相对活跃，在水泥浆凝固过程中很容易侵入井筒，污染水泥浆，影响固井质量。主力油层都