長慶油田隴東地區水平井壓井的難點與對策

柳偉榮（川慶鉆探長慶鉆井總公司，陜西 西安 710021）

長慶油田隴東地區水平井壓井的難點與對策

柳偉榮
（川慶鉆探長慶鉆井總公司，陜西 西安 710021）

長慶油田隴東地區“先注后采”開采工藝導致后期水平井鉆井中溢流頻發。針對該地區井身結構簡單、配漿設備簡陋、壓井效率低下的情況，在總結前期17口溢流井壓井經驗的基礎上，強化了工藝堵漏、注水井停注泄壓、重漿壓井等措施，配套形成了隴東地區快速壓井技術，在現場應用后取得了較好的效果。

水平井；壓井；地層壓力；泄壓

2014年長慶鉆井總公司在隴東地區共施工水平井96口，其中溢流共發生17口，造成了大量的人力和物資浪費。因此有必要分析溢流原因和壓井中發現的問題，保證井控安全。

1 難點分析

（1）地層壓力異常高壓。（2）井身結構簡單。二開后同一裸眼井段存在不同壓力體系，易發生“下吐上瀉”。（3）垂斜深相差大，壓井計算容易出現失誤。（4）人工加重配漿速度慢。（5）鄰井注水井泄壓時排出水受地形等條件限制，泄壓速度慢。（6）井場沉砂池容量有限，不能容納全部出水量。（7）油層暴露面積大，受污染鉆井液多，導致反復壓井。

原因分析

（1）長慶油田公司采取“先注后采”技術提高油井產量，隴東地區施工水平井的西峰、白馬-元城、華池-紙坊區塊都已部署完善注水井網，注水井與正鉆井井底距離近，注水時間長、注水壓力大、注水總量大。（2）陳平10-10井周圍有注水井11口，溢流發生后都進行了泄壓；表層套管下深約200m-300m。易漏失的洛河組垂深約在500m-1100m，易出油氣的長3垂深約在1800m-1900m，易出水的目的層長6垂深約在2000m-2150m。三個異常壓力的層位存在于同一裸眼井內。鉆到局部異常高壓的長3和目的層時，容易發生溢流。加重鉆井液后加劇洛河漏失，全年共發生了4次。（3）壓井時主要通過提高靜液柱壓力來提高井底壓力，跟靜液柱壓力相關的是鉆井液密度和垂深。水平井入窗后井深與垂深相差越來越大，水平段鉆進井深增加而垂深變化不大，壓井時容易出現用井深代替垂深計算靜液柱壓力的失誤。根據左圖及計算公式可以得出鉆頭在各位置打重漿產生的靜液柱壓力，具體情況見表1。

從表1可以得出

Pb2= Pb3＞ Pb2，V1＜V2＜＜ V3

即在入窗點和完鉆點打入重漿能得到最大靜液柱壓力，但在入窗點需要較少數量的重漿。

（4）鉆井隊現場普遍配備有電動漏斗和射流漏斗各1個，配漿速度慢。70方鉆井液提高0.2g/cm3-0.3g/cm3需要2-3小時，尤其是目的層出水采用邊鉆進邊加重的方式時，要連續加重，加料量大。17口溢流井加料量最多的陳平9-26井達1012t，最少的陳平22-8井達161.50t。（5）水平段在油層中穿行，鉆井液與油層接觸面積大，地層水侵入鉆井液，破壞鉆井液性能。17口溢流水平井水平段最長的為川平49-12井1649.83m，最短的為莊平22井742.79m。（6）壓井時重漿循環一周后鉆井液密度下降最大的達0.32g/cm3（陳平10-10井），最小的達0.10 g/cm3（陳平29-17井）。由于下降幅度較大，無法達到控制水侵的目標。

表1

表2

3 對策

（1）搬入新井場后，鉆井隊技術員認真調查周圍注水井井號和井下壓裂作業情況，及時申請停注泄壓。（2）在注水區域施工水平井，鉆開洛河層有漏失時進行承壓堵漏。鉆井液轉化體系后，逐步上調密度。電測前在洛河以下井段用重漿封井。通井、電測循環時分段循環出重漿。（3）水平井完鉆時從入窗點打入重漿，填充洛河以下入窗點以上井段。（4）入窗前備用一罐1.5 g/cm3重漿，發生溢流后關井再配兩罐。（5）在鉆井隊搬入新井場后就開始落實停注泄壓工作，泄壓1個井距內注水井。（6）出水后及時壓井，控制溢流量，將鉆井液轉運至附近挖好的池子。（7）利用3-4個循環罐和上水池一次性配好壓井所需重漿，小排量打入，調節節流閥附加一定回壓，降低地層水進入井筒速度。

4 現場應用

川平54-15井是一口比較典型的例子，該井老井眼因出水導致井壁垮塌，最后填井側鉆。新井眼應用了上述集成技術后，與老井形成了鮮明的對比。

（1）鄰近注水井停注泄壓是降低溢流嚴重度的第一步。該井填井后，對新井眼水平段方向5口注水井立即實施泄壓，入窗后溢流情況顯著好轉，與老井眼相關數據對比情況見表2。（2）洛河地層進行承壓堵漏，提高壓井液密度。老井眼在密度達到1.30 g/cm3時漏失量約40方/小時，新井眼鉆穿洛河后進行了承壓堵漏，在1.32 g/cm3時漏失量約1方/小時。（3）完鉆起鉆時用高密度重漿填充洛河底至入窗點井段。新井眼電測前起鉆至入窗點打入50方密度1.7 g/cm3的重漿，填充洛河以下1276m井段，以較高的井底壓力平衡了目的層壓力。（4）及時替出受侵蝕的鉆井液。新井眼在完鉆后電測前空井的3天時間內通了2次井，電測后下套管前通了1次井，替出鉆井液最低密度為1.10g/cm3，性能嚴重受到破壞。

5 結論與建議

（1）鉆井隊應充分認識鄰近注水井停注泄壓對遏制溢流的作用。（2）承壓堵漏可以避免壓井時出現“下吐上泄”，提高壓井一次成功率。（3）起鉆前在洛河底界至入窗點井段打入重漿，產生較大井底壓力來平衡地層壓力。（4）轉運泄壓水車輛要充足，確保能夠連續泄壓。（5）在交通便利的地點建立泥漿站，提前儲備200-300方重漿，一旦出現溢流可以運送上井，完井后回收重復使用。

[1]賀春明.長慶油田隴東地區水平井鉆井液技術[J].江漢石油科技， 2014（03）：52-53.

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