水平分支井技术套管固井技术研究及应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第5期大众科技NO．5，2008(总第1O5期)DAZHONGKEJI(CumulativelyNo．1O5)水平分支井技术套管固井技术研究及应用王旭宏(中石化华北分公司工程处，河南郑州450006)【摘要】DF2井是鄂尔多斯气田施工的一口水平分支井。井身结构在二开311．2rnm井眼条件下提交A靶点，244．5rnm套管下入到井深3109．09m固井，并且要求水泥浆上返到地面。为保证技术套管顺利下入、保证固井质量，为水平段钻井工作创造良好的井下条件，经对下

2、套管、固井工作进行了认真分析，全面准备，使套管一次性安全顺利下到了预定井深、固井质量达到良好。【关键词】水平分支井；技术套管近平衡固井；压力控制；低孔低渗地层【中图分类号】TE243【文献标识码】A【文章编号】1008—1151(2008)05—0075—02(一)基本情况要求最后一次通井时在水平及大斜度井段泥浆中加入固体润1DF2井二开采用3112mm钻头钻进，A点井深311lm，滑剂。最大井斜91_20度，下入244．5mm技术套管，是本工区目前(2)通井过程中要大排量洗井，要求排量不小于67L／S，最大井眼条

3、件下下入2445mm套管，施工难度相对较大。并进行分段循环泥浆，水平段及大斜度井段每150m循环一周，2．地层压力。鄂北气田储层属于低压沙岩气藏。平均为使井内无沉砂，循环钻井液密度控制在123～1．24g／cm。保证0．O090MPa／m。在鄂北气田固井计算时，地层空隙压力梯度考煤层井段地层压力稳定；虑到现场施工的安全性，应取0．0112MPa／m为准。(3)计算能使套管成功下入的井眼条件3通过压裂数据的推算，储层段破压梯度在0155～①所下244．5mm套管曲率半径的计算：0198MPa／lOm之间；因此，设计时

4、每口井破压梯度应以根据公式R=E}D}K1}K2／200}rp=179(m)016MPa／lOm计算。R：允许套管弯曲半径4鄂北气田气藏温度在81~92℃之间，平均86．5"C。通E：钢材弹性模量206XlO6kPaD：套管外径(cm)过多口井固井总结，将井内循环温度设定在65~70~C，以此rp：钢材屈服极限758XlO3kPa为依据来测定与设计水泥浆体系性能。K1：抗弯安全系数1．8(二)存在的难点及分析K2：螺纹连接安全系数31．煤层跨塌问题。由于在井深2865~3067井段共存在5②井眼允许套管下入的曲率条

5、件：套煤层，煤层段长最大达到4m，该井段井斜角从61度到91，2定向井井眼曲率半径计算：R0=360．S／2．3，14*K度，为了煤层保持稳定，钻井液密度必须控制在1．24g／cm。K=360．S／2．3，14．R0=32以上，固井前不得降低密度。R0：井眼曲率半径2．水泥浆流变性问题。DF2井水泥浆密度要求较高，对流S：100m变性提出一定要求，施工过程中很难达到紊流状态，并且在K：井眼曲率度／100紊流状态下容易造成井下漏失，难于保证固井质量；根据套管的弯曲半径179m，计算井眼的允许井眼曲率32DF2井A点前

6、施工目的：保证在不压漏地层前提下使水泥度／100m。实际测井的井眼曲率17．5度／100m，能够满足下套浆全井段封固上返，能够安全顺利提交A点。为水平井段施管要求。工提供条件。2．压漏及压稳计算3．气层压稳、固井质量问题。产层的上半区段普遍存在注水泥作业过程中压力计算：气侵窜现象，从鄂北气田近几年固井质量分析，一次注水泥地层压力(Pin)×1，05<环空液柱压力(P)+动摩阻压作业中，固井中易发生井漏现象，DF2井需要保证煤层稳定，力<地层破裂压力(Pout)×0．95水泥浆密度必须达到一定要求，要求低密度水泥浆返

7、出井口，计算方法：固井质量难于保证。P=地层破裂压力(Pout)×A(A为液柱压力系数，现场统(三)采取的措施计回归，A取值范围为0，83～0．86)=45，19×0．86=38．86Mpa1．通井技术措施P=O．O0981×(Lm×Pin+Lw×Pw+Lz×Pz+L1×Pl+Lc×Pc)(1)下套管前，根据电测井径情况对小井眼段和遇阻段=38，3Mpa要反复认真通井、划眼和循环洗井，做到起下钻顺畅无阻卡，式中：Lr泥浆长度(m)；为顺利下套管创造良好的井眼条件，同时为降低下套管摩阻，【收稿日期】2008一O3—1

8、6【作者简介】王旭宏(1971一)，中石化华北分公司工程处工程师。．75．维普资讯http://www.cqvip.compITr__泥浆密度(g／cm)；使浮鞋在大斜度井段离开井壁，以减小前部套管摩阻，导引Lw——前置液长度(m)；套管顺利进入大斜度井段；在斜度较大井段采用刚性旋流扶pw——前置液密度(g／cm。)；正器尽量使套管达到居中，从而保证固井质量