油氣井注水泥簡稱“固井”工程,固井是鉆井的最后一道工序,其主要目的是確保壓井安全控制、實(shí)現(xiàn)地下油、氣、水層嚴(yán)密的層間分隔和支撐與保護(hù)套管,其重要功用是構(gòu)建油氣井生產(chǎn)安全屏障、提高儲(chǔ)層酸化壓裂改造效能、延長油氣井生產(chǎn)壽命。以提高復(fù)雜地質(zhì)條件下固井質(zhì)量為目標(biāo)開展基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究及技術(shù)攻關(guān)是本實(shí)驗(yàn)室長期形成的特色和優(yōu)勢,一直引領(lǐng)該方向的發(fā)展。
實(shí)驗(yàn)室針對(duì)沿用數(shù)十年的G級(jí)加砂水泥體系高溫下強(qiáng)度衰退的關(guān)鍵問題,研發(fā)出一套適合稠油熱采井固井的新型抗300~350℃高溫鋁酸鹽水泥體系,是稠油熱采井固井水泥漿體系的一次革命性創(chuàng)新與突破,在我國最典型的遼河稠油油田成功應(yīng)用開創(chuàng)了國內(nèi)乃至世界稠油熱采井固井新型水泥體系的先河,標(biāo)志著傳統(tǒng)水泥體系向新型抗高溫水泥體系的換代轉(zhuǎn)型,也標(biāo)志著稠油熱采井固井技術(shù)的突破和發(fā)展。
針對(duì)超深碳酸鹽巖大厚儲(chǔ)層(埋深5000~8000m)、自上而下層系多漏層多、地層壓力系統(tǒng)安全密度窗口窄、高溫高壓髙酸性等難題,研發(fā)出一套長封固大溫差低密度水泥漿體系,一次上返固井封固段最長紀(jì)錄已達(dá)6985m,使我國這一固井技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,成功應(yīng)用為塔里木油田簡化井身結(jié)構(gòu)、降低勘探開發(fā)投資奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ);防止調(diào)整井水竄固井技術(shù)在大港油田成功應(yīng)用破解了油田近40年的固井難題,為我國老油田二次開發(fā)的增儲(chǔ)上產(chǎn)闖出了一條新路。針對(duì)注水泥作業(yè)中鉆井液和水泥漿化學(xué)兼容性極差、水泥漿提前凝固造成井下安全事故、污染影響界面膠結(jié)誘發(fā)環(huán)空帶壓而嚴(yán)重影響后期生產(chǎn)與環(huán)境安全等難題,研發(fā)成功深井超深井防污染安全注水泥及防止環(huán)空帶壓綜合技術(shù),在川渝地區(qū)龍崗、九龍山、磨溪等氣田以及大慶、塔里木等主力油區(qū)工業(yè)化應(yīng)用,例如在樂山-龍女寺隆起磨溪-安居店構(gòu)造重點(diǎn)探井-磨溪1井、龍女寺構(gòu)造西段重點(diǎn)探井-寶龍1井、高石梯構(gòu)造重點(diǎn)探井-高石1井和磨溪-龍女寺構(gòu)造帶龍女寺構(gòu)造重點(diǎn)探井-磨溪23井等成功應(yīng)用,為川渝地區(qū)深井超深井的作業(yè)安全奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為四川盆地樂山-龍女寺古隆起震旦系燈影組、寒武系龍王廟組特大型超萬億深層氣藏的勘探做出了重大貢獻(xiàn)。哈薩克斯坦是中國石油走出國門開展油氣合作最早的地區(qū)之一,也是中國石油部署建設(shè)中亞油氣合作示范區(qū)的主體。中資公司杰瑞能源服務(wù)固井作業(yè)公司在哈薩克斯坦卡拉贊巴斯油田的固井質(zhì)量差影響了哈薩克斯坦方面對(duì)杰瑞公司能力的信任,導(dǎo)致與國外公司的競爭處于不利境地。杰瑞公司向我室發(fā)出求援函,請(qǐng)求赴哈指導(dǎo)公司攻克難關(guān)。實(shí)驗(yàn)室制定詳盡技術(shù)措施和施工方案,有效解決全部技術(shù)難題,固井合格率達(dá)到99%以上,作業(yè)質(zhì)量一舉超過國外競爭對(duì)手。
發(fā)明高韌性強(qiáng)堵漏防漏固井水泥漿及隔離液體系,創(chuàng)新了鄂爾多斯盆地延長組下組合低壓、高含泥、強(qiáng)非均質(zhì)性致密油藏固井技術(shù),固井質(zhì)量優(yōu)良率達(dá)到98.1%,作為主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)獲2013年度國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。