元坝气田超深探井小尾管防气窜固井技术
2021-01-05 10:35:18杨红歧陈会年邓天安李小江魏浩光
石油钻采工艺
2020年5期
杨红歧 陈会年 邓天安 李小江 魏浩光
1. 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院；2. 中国石化西南石油工程有限公司固井分公司
元坝气田构造位置位于四川盆地川中低缓构造带北缘，通南巴构造带和九龙山背斜构造带向川中低缓构造带过渡地区，是全球首个7 000余米超深高含硫生物礁大气田，累计获得探明天然气地质储量 2 195.82×108m3，含气面积 350 km2，气藏平均埋深6 673 m，最深7 730 m，以二叠系长兴组为主要目的层［1］。于2014年年底投产，年产气 40×108m3，至今已稳产5年，累计生产天然气160×108m3，是迄今为止我国埋藏最深的大型海相气田，也是目前我国第二大酸性气田。元坝气田具有超深层、高产、高温、超高压、高含硫和多压力系统等特点［2］，是世界上建设难度大、风险高的气田之一。
随着勘探开发的持续深入，固井工作面临更大的挑战，Ø139.7 mm小尾管的固井难题主要是超深、高温、高压和高含酸性气体条件下实现固井水泥环的水力密封长期有效。通过优选耐温200 ℃的防气窜乳液和防腐蚀剂，研发出了抗高温胶乳-纳米硅乳液增强型防气窜防腐蚀水泥浆体系；通过优化硅粉粒径及掺量，基于紧密堆积设计原理设计高密度水泥浆配方，提高了水泥石的高温强度稳定性；通过数值模拟优化水泥浆、前置液、钻井液密度差和流变参数，解决了窄环空间隙条件下的顶替效率难题；现场应用取得了良好效果，形成了高酸性气田超深层小尾管固井配套工艺。
