页岩气长水平井段防气窜固井技术

作     者：赵常青 胡小强 张永强 梁洪 房皓 张磊 唐守勇 曾凡坤 Zhao Changqing;Hu Xiaoqiang;Zhang Yongqiang;Liang Hong;Fang Hao;Zhang Lei;Tang Shouyong;Zeng Fankun

作者机构：中国石油川庆钻探工程公司井下作业公司 国家能源页岩气研发(实验)中心 中国石油浙江油田公司 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2017年第37卷第10期

页      面：59-65页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家科技重大专项"大型油气田及煤层气开发"子课题"提高大型体积压裂条件下固井质量与井筒完整性新技术"(编号:2016ZX05022-005) 

主　　题：页岩气 水平井 固井 下套管 韧性防窜水泥浆 隔离液 水泥石 强度 弹性模量 四川盆地 

摘      要：页岩气开发的核心技术为水平井配合大型水力压裂,而固井质量不佳已成为页岩气完井和实施储层改造的主要瓶颈问题。为此,以四川盆地页岩气开发区块为例,探索了水力压裂作用下保持水泥环力学完整性的方法及其配套工艺技术措施。研究结果表明:(1)采用模拟套管刚度的近钻头三扶正器通井钻具组合,可以降低长水平段页岩气井套管下放难度,提高下套管时效和安全度;(2)研制的高效洗油冲洗隔离液体系在常温至120℃下的冲洗效率均大于90%,能够保证水泥浆对油基钻井液的顶替效率和井壁的有效胶结;(3)确定了该区长水平段固井韧性防窜水泥浆凝固后的性能——水泥石弹性模量应小于7 GPa、三轴强度最好大于40 MPa,以减轻和避免压裂时的水泥环破坏;(4)形成的钻井液调整、预应力固井、地面高压泵注工艺等配套技术提高了页岩气井固井质量。2015—2016年期间运用上述系列固井技术在四川盆地开展了85口井固井作业,平均井深4 832 m,平均水平段长1 560 m,固井质量优质率达89.58%;水平井固井后候凝期间无环空带压,钻完井及试油期间环空气窜得到明显改善。结论认为,该配套技术可以保证并提高长水平段页岩气井的固井质量。