页岩气水平井气层封固难点分析与技术对策_武治强VIP免费

第34卷增刊2012年9月石油钻采工艺OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYVol.34Sup.Sep.2012文章编号：1000–7393（2012）S0–0026–04页岩气水平井气层封固难点分析与技术对策武治强周建良靳勇张红生（中海油研究总院，北京100027）引用格式：武治强，周建良，靳勇，等.页岩气水平井气层封固难点分析与技术对策［J］.石油钻采工艺，2012，34（S0）：26-29.摘要：页岩气开采常用完井方式是套管射孔+分段压裂技术，能否有效封固页岩产层，避免气体窜流泄漏和稳定气井产量，是页岩气水平井固井水泥环要经受考验的难题。从页岩地层特性、钻井施工条件以及后期增产作业等方面，分析了页岩气水平井气层封固面临的难点，提出了改善页岩气水平井水泥环封固能力的主要技术对策，应用了前置液固壁冲洗技术、可固化工作液技术、水泥石降脆增韧技术以及水泥环伤口自愈合技术。现场应用表明，该技术提高了水泥环的封固质量，延长了气井生产寿命。关键词：页岩气水平井；气层泄漏；封固难点；技术对策；产气寿命中图分类号：TE256文献标识码：AtheshalegashorizontalwellWUZhiqiang,ZHOUJianliang,JINYong,ZHANGHongsheng（ResearchInstituteofChinaNationalOffshoreOilfieldCorporation,Beijing100027,China）Abstract:Themaincompletionmethodofshalegasreservoiriscasingperforationplusseparatinglayerfracture.Thekeychallengesofhorizontalwellcementmantlearesealingshalegasproductionlayereffectively,avoidinggaschannelingleakageandstabilizingthegasproduction.Fromtheaspectsonthecharacteristicsofshalelayer,theconditionofdrillingconstructionaswellofshalegasreservoir,thepaperproposestotakethemaintechnicalcountermeasuresfortheimprovementofsealingability-ogy,cementstonedroppingbrittlenesswhilestrengtheningtoughnesstechnologyandcementringself-healingtechnology.Afterapplicationoftheabovetechnologiesonthespot,itdemonstratesthattheyhaveimprovedthesealingqualityofthecementring,andelongatedtheproductionlifeofthegaswell.Keywords:productionlife作者简介：��武治强，1985年生。2011年毕业于西南石油大学油气井工程专业，现主要从事固井与完井工程相关研究工作，钻井工程师。电话：010-84526769。E-mail：wuzhq2@cnooc.com.cn。页岩气是一种重要的非常规天然气，在我国储量和产能潜力巨大［1］。由于页岩含泥质较多，具有易膨胀、易破碎的特点，产层裂缝发育，其开采井主要完井方式是套管固井后射孔完井，采用多级压裂技术来提高页岩气气井产气量［2-3］。水泥环能否有效封固页岩气层，是稳定页岩气气井产量和延长气井产气寿命的重要前提。页岩气水平井水平段较长，一般能达到上千米，加上特殊的完井方式和增产措施，如何有效封固产层和提高固井质量，是国内外研究的一个重点。笔者从分析页岩气层封固难点出发，提出改善水泥环层间封固能力的技术对策，确保页岩气产层段封固质量。1气层封固难点分析（1）页岩含泥质较多，产层易垮塌破碎，水泥环与Vol.34Sup.Sept.2012第34卷增刊2012年9月石油钻采工艺OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY27武治强等：页岩气水平井气层封固难点分析与技术对策井壁胶结质量差。页岩作为储存页岩气的天然储集体，含泥质较多，产层易垮塌破碎，与水泥胶结质量较差，胶结强度较低，水泥环体积收缩严重，胶结界面容易生成微环空和微间隙，形成气体窜流通道，导致页岩气窜槽或泄漏［4］。（2）套管壁附着油膜，影响水泥环与套管界面胶结。页岩气水平井下套管困难，一般要在钻井液中混含8%~12%的柴油，提高套管在水平井造斜段、增斜段与水平段的安全下入能力，由于柴油的大量混入，套管壁上附着大量油膜，室内实验表明［4］：附着大量油膜的套管与水泥环胶结质量不强，固井质量很差。（3）钻井液不能有效替净，虚泥饼和死钻井液滞留，危害水泥环固结质量。由于页岩易疏松易坍塌，极易形成“大肚子”和“键槽”型井眼，在水泥浆顶替钻井液过程中，残存的虚泥饼和死钻井液被滞留，导致水泥浆不能完全顶替钻井液，固井质量较差，使得...