鄭西頁1井中完作業(yè)技術(shù)難點分析與對策

李棟華（中原石油工程有限公司鉆井三公司技術(shù)發(fā)展中心， 河南 濮陽 457000）

鄭西頁1井中完作業(yè)技術(shù)難點分析與對策

李棟華（中原石油工程有限公司鉆井三公司技術(shù)發(fā)展中心， 河南 濮陽 457000）

鄭西頁1井是河南豫礦地質(zhì)勘查投資有限公司部署在通許隆起與開封坳陷結(jié)合部的穆寨鼻狀構(gòu)造的一口探井，既是溫縣區(qū)塊實施頁巖氣勘查的探井，也是兼探致密砂巖氣、或煤層氣資源的綜合評價井。二開鉆至井深3026m，鉆進過程中伴隨著嚴重的漏失及井壁垮塌現(xiàn)象，而且裸眼段長達2600m，給二開完井施工作業(yè)帶來極大困難和風險。本井通過優(yōu)選水泥漿體系和制定詳細的完井技術(shù)措施，使得套管順利下入，固井施工順利進行，固井質(zhì)量合格。

中完；地層漏失；地層垮塌；提高固井頂替效率鄭西頁1井二開井身結(jié)構(gòu)

開鉆次序 鉆頭尺寸mm 套管尺寸mm 套管下深m 水泥返高一開 444.5 339.7 385 地面

二開 311.15 244.5 2985 地面

二開鉆至井深3026m， 表層套管鞋處以下500m井段漏失嚴重，地層劉家溝組、孫家溝組出現(xiàn)不同程度的垮塌現(xiàn)象，二開泥漿密度1.23 g/cm3，完鉆排量43L/s，最高泵壓21MPa。

1 中完作業(yè)難點分析

（1）地層漏失嚴重以及井徑不規(guī)則 鉆進過程中發(fā)生多次嚴重漏失，累計漏失量約2000m3，共進行堵漏9次。漏失井段在于384.39m-1040m，防漏是本次完井一個難點。鉆井至2515m-2530m；2480m-2606m井段存在井壁嚴重垮塌。2000m以下各井段也出現(xiàn)不同程度的垮塌現(xiàn)象。導致井徑嚴重不規(guī)則，多處出現(xiàn)“糖葫蘆井眼”、“大肚子井眼”。

（2）下套管困難 ①下套管時間長，套管剛性大、外徑大、重量大，對下套管設備要求高。②本井二開裸眼段2600m，鉆進過程中下部井段垮塌嚴重，套管能否下到設計井深是一個難點。

（3）頂替效率難以保證 ①本井裸眼段長達2600m，注替量大，固井時井眼會承受較大液柱壓力，施工時間較長，對固井設備要求較高。②多井段出現(xiàn)大肚子井眼，頂替過程中鉆井液里的重晶石和巖屑在井壁低邊沉淀不易攜帶出來，影響水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量。

2 針對性中完技術(shù)措施

（1）井眼準備 ①全井認真通井劃眼，加大鉆具剛性，用311.15mm牙輪鉆頭+203mm鉆鋌2根+308mm扶正器+ 203mm鉆鋌1根+177.8mm鉆鋌6根+127mm鉆桿鉆具組合通井。②通井循環(huán)時選用KCl防塌鉆井液體系，到井底后以較大排量洗井，洗井時間不少于兩個循環(huán)周，洗井時，要密切觀察振動篩返出巖屑量的變化、鉆井液池液面變化，同時應慢速轉(zhuǎn)動鉆具防粘卡。③配制一罐稠漿打入井內(nèi)，以便充分攜帶井底和井壁上巖屑，保證套管到底后開泵正常。下入套管前2300至井底打入固體潤滑泥漿，減少下套管摩阻。起鉆前封閉液加入抗高溫降濾失劑，增粘劑。

（2）下套管技術(shù)措施 ①套管串結(jié)構(gòu)：引鞋+1根長套管+浮箍+1根長套管+浮箍244.5mm套管串+水泥頭。最后一只套管下部5m內(nèi)割三個旋流孔，防止在固井施工過程中出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象。②嚴格控制套管下放速度，單根下放大于25秒，防止激動壓力壓漏地層。下套管過程中灌漿及時，每下20根必須灌滿一次。③下完套管后，灌滿鉆井液，小排量開泵，頂通建立循環(huán)泵壓穩(wěn)定后，用大排量循環(huán)洗井2周，直至振動篩上無泥餅和巖屑，固井前鉆井液性能要求：密度為1.23g/cm3，粘度60s-70s，進出口密度保持平衡。

（3）優(yōu)選水泥漿體系 ①水泥漿性能要求：低濾失量（〈50ml）、零游離液（傾斜45°）、沉降穩(wěn)定性小于0.02g/cm3、水泥漿防竄性能系數(shù)小于3，做好水泥漿發(fā)散實驗和混漿實驗。②因水泥封固井段較長，上部井段選用低密度水泥漿體系，下部井段采用防竄防漏高密度水泥漿體系，可預防在頂替水泥漿過程中因液柱壓力和流動摩阻壓力過大而造成的井漏。

低密度水泥漿配方：漂珠30%+微硅12%+分散劑0.7%+膠結(jié)劑2%+早強劑2%+降失水劑1.8%+消泡劑0.1%。

高密度水泥漿配方：防氣竄劑2.5%+分散劑0.5%+膨脹劑0.5%+早強劑1.5%+降失水劑2%+堵漏纖維0.4%+消泡劑0.1%。

（4）提高固井頂替效率技術(shù)措施 ①做好水泥漿大小樣實驗，確保失水、強度、稠化時間等達到設計要求，做好水泥漿相容性實驗。②前置液使用紊流型高效沖洗隔離液10m3，占環(huán)空容積200m，有效沖洗地層、隔離水泥漿。③替漿時先開1號泵（φ180×3），根據(jù)壓力情況再開2號泵（φ170×3），最后水泥車碰壓，有效的控制排量，采用紊流+塞流的方式替漿預防井漏。④對所有參與固井施工的設備進行檢查，確保施工連續(xù)平穩(wěn)，每種類型的施工車輛均有備用車輛。

3 固井施工過程

施工連續(xù)有序，注水泥2-0MPa，頂替泥漿0-11MPa，碰壓20MPa。注灰低密度1500袋，高密度700袋，水泥漿返出地面。

4 結(jié)論及認識

①下套管前優(yōu)化管串結(jié)構(gòu)，不但使套管順利下放到位，且能改善水泥漿體系環(huán)空流型，保證固井質(zhì)量。②做好通井作業(yè)，調(diào)整好鉆井液性能，保證套管順利下放到位。③前期組織調(diào)研工作是關(guān)鍵，在固井附件、水泥漿體系試驗方面嚴格把關(guān)，做好各項準備工作，確保固井施工達到甲方要求。④注水泥、替漿排量應保持平穩(wěn)，控制井內(nèi)壓力，采用紊流+塞流的方式替漿防止出現(xiàn)漏失，有效合理控制排量，堅持平衡壓力固井原則。

李棟華，2012年畢業(yè)于長江大學石油工程專業(yè)，助理工程師 。