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伊拉克哈法亚地区95/8"套管固井技术研究

作　者: 林志辉
导　师: 黄志强
学　校: 长江大学
专　业: 石油与天然气工程
关键词: 固井高密度水泥浆窄窗口盐膏层
分类号: TE256
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

针对伊拉克哈法亚油田244.5mm技术套管固井存在高压盐层、高密度、窄密度窗口的固井难题,及时立项开展了“伊拉克哈法亚地区9寸5套管固井技术研究”。通过项目的立项研究,形成一套高温、高压、高抗盐的高密度水泥浆体系,并通过改变固井工艺和完善技术措施,形成一套高温、高抗盐、高密度水泥浆固井的综合配套技术,解决了哈法亚油田高压盐层、高压盐水层和窄密度窗口的高密度固井的世界性难题。哈法亚项目是中石油在伊拉克的重点开发区块之一,自2010年11月份启动以后,对于高压盐层和高压盐水层段的Φ244.5mm技术套管固井质量一直不理想,达不到甲方勘探开发的要求,先后有7口井固井质量差,严重影响了哈法亚油田的勘探开发。因此,甲方引入贝克休斯、威德福等国际知名公司进入哈法亚油田,以此想解决固井质量差的问题,但贝克休斯、威德福也没有解决哈法亚油田高压盐层、高压盐水层和窄密度窗口的高密度固井难题。因此,开展高温高压、高抗盐、高密度水泥浆体系研究,不仅是解决目前在市场开发中所遇到的技术难题,更是提升渤海钻探公司固井技术实力的急切需求。研究内容：包括加重材料和外掺料的优选；适合于高温高压、高抗盐、高密度水泥浆外加剂的优选；根据颗粒堆积理论和粒度级配原理,进行高密度水泥浆体系的室内研究和现场应用研究；高温高压、高抗盐、高密度水泥浆体系的综合性能评价：开展2.30-2.60g/cm3高密度水泥浆施工混配设备、混配工艺和施工工艺技术的研究；高密度水泥浆体系的防窜理论及评价研究；高密度水泥石抗H2S的防腐蚀性能评价和研究。本文取得的主要研究成果如下：(1)研究采用三种不同粒度材料,应用粒度级配原理和密度堆积理论,形成了密度为2.30g/cm3～2.60g/cm3的高温高密度水泥浆配方。(2)研究的高温高密度水泥浆体系适用于循环温度90℃-150℃、静止温度为110℃～170℃的温度范围。(3)研究的高温高密度水泥浆体系具有良好的流变性能、低API失水、低自由水、低沉降(稳定性良好)、高抗压强度、高抗盐、高温强度不衰退等特点。(4)研究的高温高密度水泥浆体系具有良好的防窜性能,防气窜能力为中到强。(5)研究的高温高密度水泥浆体系具有一定的抗C02和H2S腐蚀能力。(6)研究的高温高密度水泥浆体系具有良好的相容性,能适用于淡水、无机盐和有机盐等不同钻井液体系。(7)研究选用的微硅,具有悬浮性、热稳定性和提高早期强度的性能,并完全取代微锰悬浮剂,使研究的高温高密度水泥浆体系配方更加合理,成本更低。(8)温度或密度波动对施工安全性的影响较大,温度越高或密度越高,影响越大。因此,实际使用中应做好相关的模拟实验。(9)研究的高温高密度水泥浆体系施工性能良好,利用目前的现有设备,能很方便、很容易地在现场实施和应用。(10)应用的高密度水泥浆体系在伊拉克哈法亚市场完成244.5mm套管固井19口,固井质量大幅度提高,解决了哈法亚油田高密度窄密度窗口的固井技术难题。其中HF109-N109井、HF007-S007H井9-5/8固井质量优质,获得甲方好评。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-12
  1.1 题目的来源、目的及意义  10
  1.2 研究主要内容、创新点及研究路线  10-12
第二章国内外研究情况  12-13
  2.1 国外技术应用现状  12
  2.2 国内技术应用现状  12
  2.3 技术难点  12-13
第三章高抗温高密度水泥浆体系研究  13-42
  3.1 加重材料选择  13
  3.2 添加剂选择  13-14
  3.3 高密度水泥浆固相材料选择设计原理  14-17
  3.4 高密度水泥浆的基本性能实验  17-19
  3.5 高温高密度水泥浆配方及性能试验  19-42
第四章高温高密度水泥浆体系的相容性研究  42-45
  4.1 密度2.30g/cm~3水泥浆体系  42
  4.2 密度2.40g/cm~3水泥浆体系  42-43
  4.3 密度2.50g/cm~3水泥浆体系  43-44
  4.4 密度2.60g/cm~3水泥浆体系  44
  4.5 结论  44-45
第五章高温高密度水泥浆体系的抗腐蚀研究  45-46
  5.1 CO_2腐蚀实验分析  45
  5.2 H_2S腐蚀实验分析  45-46
第六章高密度水泥浆施工设备配套研究  46-51
  6.1 试打设备  46
  6.2 试打情况  46-51
第七章高温高密度水泥浆体系应用情况  51-56
第八章结论与建议  56-58
  8.1 结论  56
  8.2 建议  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-64
个人简介  64-65

伊拉克哈法亚地区95/8"套管固井技术研究

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