雅布賴油層固井技術

馬永星，王震宇，梁明喆，李國興

（西部鉆探國際鉆井公司，甘肅玉門735200）

雅布賴油層固井技術

馬永星*，王震宇，梁明喆，李國興

（西部鉆探國際鉆井公司，甘肅玉門735200）

雅布賴區塊是玉門油田一個外圍試采區塊，位于內蒙古自治區阿拉善右旗雅布賴鹽場周圍。目的層在中侏羅統新河組下段J2x1，和青土井組J2q，井型主要為直井。自2012年后，為滿足后期油層改造，該區塊油層固井要求全井封固。該區塊侏羅系地層，易剝落掉塊，井徑不規則，儲層承壓能力低。固井存在封固段長、易漏、上下溫差大的難點。

易漏；低密高強水泥漿；固井；全井封固

1　概述

油層固井質量是制約油田勘探開發的瓶頸問題，為此開展了雅布賴低壓地層長封固固井技術的研究，形成了一套適用在該區塊油層固井全井封固的配套技術，包括雙凝水泥漿液柱設計研究、固井施工設計參數優選、大溫差水泥漿配方調配等。

2　雅布賴區塊固井現狀

雅布賴目前有2種常見結構，三層結構為新河組J2x層厚，新河組J2x下部青土井組J2q有油氣顯示，2層結構為淺井新河組J2x層較薄，新河組J2x下部青土井組J2q無顯示。雅布賴區塊儲層主要漏失層及深度分布在新河組下段J2x1，J2x1段易裂縫性漏失，低承壓能力的地層壓力梯度在1.05～1.10MPa/100m，從所取地層巖芯判別該區塊新河組J2x1下段砂巖與泥巖互層，程微裂縫縱橫發育，且發育較好。地層承壓能力較低，對水泥漿密度較為敏感，一旦發生漏失，固井質量無法保證，且無良好的補救措施；侏羅系泥頁巖易水化，剝落掉塊嚴重，井徑不規則，存在“大肚子”井段。

在雅布賴區塊試采中，油層固井工藝上要求水泥全井封固，考到后期油層改造的套管抗內壓要求，分級注水泥工序復雜及分級箍質量問題，因此對雅布賴區塊油層固井要求采用一次性固井工藝技術。

3　雅布賴區塊一次性全井封固水泥漿液柱設計的研究

低密度水泥漿是降低環空液柱壓力，封固承壓能力較低地層的主要措施，但普通低密度水泥漿的抗壓強度低，無法滿足油層固井封固質量、射孔及油氣層改造的要求，再次基礎上應用低密高強水泥漿體系，低密高強水泥漿體系雖然密度低，但該水泥漿體系強度高，不但可以滿足油氣層固井的要求，同時也降低了施工中環空液柱的靜液柱壓力，從而降低壓漏地層的風險。

3.1儲層水泥漿體系選擇

儲層采用低密高強水泥漿體系，該漿體密度低，但強度比普通低密水泥高，降低了環空靜液柱壓力，同時可保障雅布賴中侏羅系低壓易漏地層的封固質量。

低密高強水泥漿是普通漂珠低密度水泥漿中，加入根據顆粒級配和緊密堆積理論研究的油井水泥增強劑PZW-A配制而成的，PZW-A能提高水泥石的抗壓強度，含有大量的硅質材料，能夠產生凝硬性反應，提高水泥石顆粒之間的膠結進一步提高低密水泥石強度。

3.2非儲層水泥漿體系選擇

非儲層段采用低密早強水泥漿封固，主要目的是降低環空液柱壓力，同時可滿足水泥漿返至地面后低溫環境下的早期強度發展，滿足非目的層填充段封固要求。

4　雅布賴低密水泥漿配方室內調配

4.1儲層選用低密高強水泥

經過室內調配，調配了密度1.50～1.55g/cm3的低密高強水泥漿體系，體系具有較好的強度發展，配方性能滿足固井要求。

實驗條件模擬井下壓力：65MPa，溫度：75℃調試儲層配方如下：

儲層配方1：葛G+25%漂珠+25%增強劑+2%降失水劑+2%早強劑+0.6%分散劑+膨脹劑；

儲層配方2：葛G+20漂珠+25%增強劑+2%降失水劑+2%早強劑+0.6%分散劑+膨脹劑。

4.2非儲層選用低密早強水泥

為了滿足單級全井封固中上部井段的低溫早期強度發展，調配了密度1.40～1.48g/cm3的低密填充段水泥漿體系，低溫早期強度發展較好。

實驗條件模擬井下壓力：65MPa，溫度：75℃調試配方如下：

填充段配方1：葛G+28%漂珠+2%降失水劑+2%早強劑+0.4%分散劑+0.15%緩凝劑；

填充段配方2：葛G+20%漂珠+2%降失水劑+2%早強劑+0.4%分散劑+0.15%緩凝劑。

5　水泥低溫早期強度調試

低密水泥漿體系在低溫條件下存在強度發展緩慢問題，在低密早強配方中引入2%TW600S早強劑,

配方如：葛G+（28-20）%漂珠+2%降失水劑+2%早強劑+0.4%分散劑+0.15%緩凝劑。該系列早強劑的應用可以使雅布賴低密早強水泥漿在候凝12h后可以產生7.0～8.4MPa早期強度。

6　儲層低密高強水泥漿頂替效率研究

低密高強水泥漿隨著剪切速率提高，的剪切應力提高，但提高幅度不大，剪切速率降低時，剪切應力降低幅度較慢。低密高強水泥漿該特性可降低頂替時循環壓耗，頂替時減小對井底的中侏羅系易漏地層的壓力，減小井漏風險；在降排量碰壓或水泥漿上行遭遇大肚子井眼，低返速的水泥漿仍具有一定的壁面剪切力存在，保證了碰壓時或“大肚子”井眼內的的頂替效率。

7　雅布賴油層固井技術的現場應用情況

自雅布賴區塊投入開發至今累計完井固井11井次，其中4口井完井為2012年后低密單級一次上返封固。合格率100%，優質率75%。

以雅探5井為例，該井是雅布賴盆地薩爾臺凹陷小湖次凹馬崗構造的一口探井，井型為直井。

基本數據：

?311 mm×506m/?244.5mm×505.85m；

?216 mm×2420m/?139.7mm×2412.05m。

管串結構：浮鞋+套管×2+浮箍+套管+浮箍+套管串。

該井完鉆泥漿密度1.20g/cm3，粘度76s，儲層鉆進中鉆井液全程加隨鉆堵漏劑提高井眼承壓能力。該井由于泥頁巖易水化，剝落掉塊嚴重，井徑不規則剝落掉塊嚴重，在1100～1300m及儲層段2250～2400m存在大肚子井眼，平均井徑273.7mm，環容48.1L/m，擴大率26.7%。

該井采用單級全井封固，封固段較長，采用低密早強+低密高強雙凝水泥漿體系全井封固，稠化曲線直角走勢，兩段漿體30～100Bc過渡時間短，具有較好的防竄性。固井施工完畢候凝48h后經聲幅檢測固井質量為全井優質。

[1] 肖華，等.低密高強水泥漿固井技術在吐哈油田的應用推廣[J].鉆井液與完井液，2008，2（3）：27-29.

[2]郭小陽，等.提高復雜井固井質量的關鍵因素探討[J].鉆井液與完井液，2005（22）：53-58.

TE256

B

1004-5716(2016)11-0054-02

2015-12-08

2016-01-19

馬永星（1983-），男（漢族），黑龍江漠河人，工程師，現從事固井技術服務工作。