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中原“硬核”技术解决国内固井难题
2022-05-07 13:57:00 来源:能源科技
通讯员 栗 强
中原石油工程固井公司面对复杂的固井环境,攻坚克难,自主研发堵漏工艺、水泥浆体系、固井工具,在国内重点天然气、页岩气开发中踢好 “临门一脚”,成为解决多个固井难题的“硬核”技术。
堵漏工艺成为止漏“硬核”
涪陵页岩气开发,受地层裂缝、溶洞发育影响,85%以上的井在导管、表层、技术套管钻进中发生钻井液漏失。个别井队一连往井里注入一两万立方米清水或泥浆,却不见一滴返出井口,成为缩短钻进周期、降低钻井成本“拦路虎”,严重影响了固井质量提升和后期页岩气安全开采。
围绕漏失的技术难点,他们加大攻关力度,工程技术人员们通过对漏失层位、漏失速度、漏失量进行分析,按照不同的漏层和漏失量,采用自主研发的可控胶凝堵漏剂在30多口井应用,堵漏效果达90%以上。该堵漏工艺荣获国家发明专利。
自主的可控胶凝堵漏剂进入地层缝洞后,在0.5~2小时间迅速凝固。3小时后逐渐形成强度,6小时后强度达到5兆帕,24小时强度达到20多兆帕。
为此,他们在可控胶凝堵漏工艺基础上进一步“催育”,自主研发的裂缝型可固化桥浆堵漏技术,弥补堵漏技术缺陷,解决了“插旗杆”风险,使堵漏技术更加成熟,通过在国内18井次应用,堵漏成功率为100%。目前,这项技术正在申报国家专利。
“硬核”体系降“三高”
在国内高含硫、高压、高产超深气井固井中,他们将面临易漏、易垮塌、超高温、超高压盐水层、气层难压稳等诸多世界级难题。该公司“对症下药”一井一策,一层一策,通过2年多时间室内试验和现场应用,自主研发出降“三高”气井水泥浆体系,固井质量提高15个百分点。
四川省境内的普光、元坝天然气田具有 “三高”特性,科研团队在地层结构上苦下硬功夫,解决了裸眼段长、温差大、安全密度窗口窄、间隙小、压稳与防漏矛盾突出、防气窜难度大、顶替效果差等固井难题。
他们先后研发出的 “弹韧性水泥浆”、抗高温前置液体系、弹韧非渗透性水泥浆体系、高温大温差非渗透性弹性增韧防气窜等18套水泥浆体系,应用于国内外固井市场,提高了固井成功率。固井质量优良率从2014年的77.1%,提高到现在的93.6%,井口带压率降至不足10%的佳绩。
“硬核”新工具,创效添动能
针对水平位移、垂深井和下套管经常遇阻等难题,该公司在通过现场试验,在套管上加装滚珠扶正器、弹性扶正器、刚性扶正器,穿上自主研发的自导式旋转浮鞋,将套管居中率由过去不足25%提高到67%以上。
一年多来,由他们研发的整体式螺旋弹性扶正器、弹浮式套管浮箍浮鞋、液力旋转自导式套管浮鞋、嵌入式螺旋滚珠扶正器、双螺旋自调心式套管扶正器、拦截袋式堵漏工具、固井用管外防气窜装置等25套固井工具,有效解决钻完井施工中的技术难题。去年至今,使用自研新工具4500余套,节约固井成本240余万元。目前,该公司拥有固井工具专利25项获得国家专利。
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