近日，在川渝深層頁(yè)巖氣開發(fā)領(lǐng)域，公司所屬西南石油工程公司固井分公司成功完成了139.7mm油層套管固井施工，威榮區(qū)塊威頁(yè)24平臺(tái)3口瘦身井(威頁(yè)24-8/9/10HF井)。與常規(guī)井相比，單井平均水泥消耗量減少130噸，相當(dāng)于減少了84.5噸碳排放，實(shí)現(xiàn)了固井技術(shù)領(lǐng)域“材料成本優(yōu)化”和“低碳減排”的多重突破，為推動(dòng)頁(yè)巖氣開發(fā)向綠色低碳轉(zhuǎn)型邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

瘦身井作為行業(yè)前沿技術(shù)，在深層頁(yè)巖氣開采領(lǐng)域不斷吸引全行業(yè)的關(guān)注。通過縮小井眼尺寸(鉆頭尺寸由傳統(tǒng)的215.9毫米縮小為190.5mm），在大幅度減少水泥漿用量的同時(shí)，縮短鉆井周期，實(shí)現(xiàn)開發(fā)成本顯著下降的目標(biāo)，顯著提高資源開采的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

但瘦身井的創(chuàng)意設(shè)計(jì)也帶來了“窄環(huán)空、高壓、嚴(yán)性能”三大挑戰(zhàn)性的世界級(jí)技術(shù)難題，既考驗(yàn)了套管放入和固井技術(shù)的精細(xì)設(shè)計(jì)能力，又對(duì)材料科學(xué)、流體力學(xué)等學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新提出了嚴(yán)格要求。

通過“井眼精確預(yù)處理”，公司在威頁(yè)24平臺(tái)上成功實(shí)踐。 旋轉(zhuǎn)下套管工藝 特殊的水泥漿系統(tǒng) 全過程技術(shù)聯(lián)動(dòng)智能施工監(jiān)測(cè)，確保各項(xiàng)施工參數(shù)符合設(shè)計(jì)范圍，確保固井施工安全順利。

01

“三維工藝” 突破套管放入難題

在模擬套管剛度的基礎(chǔ)上，通過嚴(yán)格的井眼準(zhǔn)備措施，有效解決了井眼條件復(fù)雜的套管放入問題，為套管順利放入創(chuàng)造了良好的條件。選擇“液力轉(zhuǎn)動(dòng)浮鞋” 一體式彈性扶正器 三維減阻配套技術(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)下套管工藝，形成套管放入全過程減阻增效方案。

其中，液力旋轉(zhuǎn)浮鞋側(cè)面的過流孔設(shè)計(jì)，保證了在旋轉(zhuǎn)下套管過程中順利開泵和液力作用下自旋轉(zhuǎn)的破巖能力通過阻點(diǎn)；一體式彈性扶正器具有點(diǎn)接觸和彈性可微收縮的特點(diǎn)，降低了井壁與套管的接觸面，減少了放入的摩擦阻力；通過破壞靜態(tài)濾餅，旋轉(zhuǎn)下套管工藝可以清除井壁沉積的巖屑，減少套管與井壁的局部長(zhǎng)期接觸，減少下套管的摩擦阻力。提高通過性。

24-8HF井下套管總長(zhǎng)度為70.5小時(shí)，其中旋轉(zhuǎn)發(fā)送時(shí)間為40.5小時(shí)，旋轉(zhuǎn)下套管過程中轉(zhuǎn)速和扭距穩(wěn)定，套管順利下至設(shè)計(jì)井深。

02

“四性協(xié)同” 建立特殊的水泥漿體系

該企業(yè)專家團(tuán)隊(duì)針對(duì)瘦身井的特殊技術(shù)難題，突破了傳統(tǒng)水泥漿的性能極限，構(gòu)建了“低摩阻” 高韌性 彈韌性 四性協(xié)同特殊水泥漿系統(tǒng)，解決了常規(guī)漿料在狹小空間內(nèi)流動(dòng)阻力大、膠結(jié)強(qiáng)度不足、易受地層應(yīng)力破壞的三大技術(shù)瓶頸。

基于材料的優(yōu)選，該系統(tǒng)通過提高液固比、使用低粘度聚合物材料來削弱分子之間的作用力，使用球形流形調(diào)理劑來避免水泥漿的熱增稠，并利用靜電斥力和空間位阻效應(yīng)來分散和減少水泥顆粒的阻力。 細(xì)沙混合水泥灰等形式，可滿足高溫流變下的流動(dòng)指數(shù)n值＞阻力系數(shù)K值0.8＜需要0.5，提高水泥漿的流動(dòng)性，減少流動(dòng)摩阻，提高水泥石抗壓強(qiáng)度，完成減阻流動(dòng)、耐熱穩(wěn)定、增強(qiáng)防竄性能的突破。

該水泥漿系統(tǒng)在威頁(yè)24平臺(tái)3口井固井施工中應(yīng)用效果良好，有效遏制了氣竄風(fēng)險(xiǎn)，施工壓力符合設(shè)計(jì)范圍，保證了固井施工安全。

03

“數(shù)據(jù)中心” 賦能智能高效的操作

建設(shè)過程中，“數(shù)據(jù)中心”以遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為核心，構(gòu)建“人人” 機(jī)器聯(lián)動(dòng)施工方式，覆蓋固井施工全過程的機(jī)器智能監(jiān)控 人工控制機(jī)制，根據(jù)不同施工階段的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集壓力、排量、密度等關(guān)鍵參數(shù)，人工進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，調(diào)整參數(shù)閥值。

1.1-1.4的設(shè)計(jì)環(huán)空返速m/s注射施工參數(shù)，選用兩臺(tái)雙機(jī)泵水泥車混漿，一臺(tái)大功率水泥車混漿分離方式，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，確保入井固井液密度均勻，排量穩(wěn)定。通過專業(yè)固井軟件CemSmart5數(shù)值模擬，提前預(yù)測(cè)高返速技術(shù)的替代效率。

“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)”形成人機(jī)合一 參數(shù)調(diào)整 效果驗(yàn)證”的完整閉環(huán)管理過程。能夠在突發(fā)高壓條件下快速響應(yīng)處理，為施工的可持續(xù)性和安全性提供雙重保障。

Web24平臺(tái)3口瘦身井固井的成功實(shí)踐，不僅為川渝、新疆等復(fù)雜地質(zhì)區(qū)提供了可復(fù)制的“瘦身井固井模板”，還通過綠色低碳技術(shù)路徑加速了頁(yè)巖氣 “大規(guī)模建產(chǎn)” 向 “效益開發(fā)” 轉(zhuǎn)型，為確保國(guó)家能源安全、提高能源結(jié)構(gòu)作出新的貢獻(xiàn)。

投稿單位:西南石油工程公司

投稿：王國(guó)東 陳明偉 封毅

原標(biāo)題：“實(shí)現(xiàn)固井技術(shù)” 減碳“雙突破”

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