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熱采固井技術(shù)研究

2013-11-05 12:39趙慧志
當(dāng)代化工 2013年11期
關(guān)鍵詞:固井熱力稠油

艾 池,趙慧志,郝 明,李 騰

(東北石油大學(xué) 石油工程學(xué)院, 黑龍江 大慶 163318)

吉林油田有部分淺層油藏,需要熱采來進(jìn)行開采,本文結(jié)合這一地質(zhì)情況,設(shè)計(jì)固井方案應(yīng)用于生產(chǎn),希望能進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地下油藏豐富采油機(jī)理[1,2]。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前世界上探明三分之二以上的原油儲(chǔ)量均為稠油,美國(guó)等國(guó)早已進(jìn)行稠油熱力開采,針對(duì)稠油儲(chǔ)量巨大這一情況,美國(guó)及加拿大相應(yīng)都在采取措施,但基本上都局限于熱力開采,這就要求鉆井過程中對(duì)水泥的要求比較高,國(guó)外相應(yīng)的有關(guān)技術(shù)也在蓬勃發(fā)展[3]。

我國(guó)稠油資源巨大,上世紀(jì) 70年代,就在礦場(chǎng)開展稠油技術(shù)探究。我國(guó)東北地區(qū)稠油儲(chǔ)量也很巨大,以遼河油田吉林油田及大慶長(zhǎng)垣為主。為滿足稠油蒸汽降粘開采方式,熱采井水泥石在高溫條件下,產(chǎn)生強(qiáng)度衰退;熱應(yīng)力導(dǎo)致水泥環(huán)產(chǎn)生破壞,層間封隔失效,引起套損。根據(jù)這一要求,設(shè)計(jì)固井采油工具,使之滿足要求,這也是當(dāng)前熱力開采固井一個(gè)研究的大方向[4]。

2 熱采固井技術(shù)研究

2 .1 水泥漿的制備

水泥漿的制備是油井水泥性能測(cè)試的基礎(chǔ)。表1為水與水泥參數(shù)。水泥漿的制備按以下的操作步驟進(jìn)行:

(1)過篩;

(2)稱重;

(3)按要求攪拌。

表1 水與水泥參數(shù)Table 1 The water / cement parameters

2.2 水泥及外加劑優(yōu)選

結(jié)合吉林油田地質(zhì)條件,對(duì)水泥提醒進(jìn)行篩選。適宜長(zhǎng)春嶺油田固井的水泥漿體系應(yīng)滿足如下要求:

(1)快速凝固;

(2)早強(qiáng),這樣可以使水快速凝結(jié);

(3)流動(dòng)性符合要求;

(4)簡(jiǎn)易操作,符合水泥要求[5]。

具體技術(shù)指標(biāo)為見表2。

2.3 降失水劑加量對(duì)水泥漿性能的影響

把不同降水劑加入水泥中,在恒溫下護(hù)養(yǎng),測(cè)量各種系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果見表 3和圖1。由表3和圖1可以看出下降幅度在某一范圍內(nèi)會(huì)急劇增大,當(dāng)在某一范圍內(nèi)失水量可以控制在較小范圍,此為固井施工的要求范圍,滿足要求。

圖1 測(cè)試曲線Fig.1 The test curve

表2 技術(shù)指標(biāo)Table 2 Technical indicators

表3 測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)Table 3 The test results data

2.4 低溫耐高溫水泥漿體系性能評(píng)價(jià)

2.5 高溫強(qiáng)度

通過表4可以得出室內(nèi)試驗(yàn)較好的配方作用生產(chǎn)。

在室內(nèi)低溫護(hù)養(yǎng)情況,變化見表4。

表4 變化情況表Table 4 The change of the

通過觀察表4,可以看出該水泥體系在270 ℃下,抗壓能力大于固有要求,滿足后期開采要求。

3 結(jié) 論

(1)該室內(nèi)試驗(yàn)在 16 MPa情況下,能滿足熱采要求,適用于吉林油田該地質(zhì)情況。

(2)在某一范圍內(nèi)的丟水量可以在固有要求下,能保證水泥泥漿安全到達(dá)地面。

[1]劉崇建,黃柏宗.油氣井注水泥理論與應(yīng)用[M]. 北京:石油工業(yè)出版社,2001.

[2]張永貴. 注蒸汽熱采井套管強(qiáng)度理論與試驗(yàn)研究[D]. 秦皇島:燕山大學(xué),2007.

[3]李早元,郭小陽(yáng),楊遠(yuǎn)光,等.新型耐高溫水泥用于熱采井固井初探[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào),2001,23(4):29-32.

[4]劉大為,田錫君,廖潤(rùn)康.現(xiàn)代固井技術(shù)[M].沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1993.

[5]王金鳳. 吉林油田淺層熱采井固井技術(shù)研究[D]. 大慶: 東北石油大學(xué), 2011.

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