鄭西頁1井技術(shù)套管固井技術(shù)

李照海（中石化中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮陽 457001）

鄭西頁1井技術(shù)套管固井技術(shù)

李照海（中石化中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮陽 457001）

鄭西頁1井φ244.5mm技術(shù)套管固井存在地層嚴(yán)重漏失、封固段長、井徑極其不規(guī)則、頂替效率低等問題。通過下套管措施、防漏措施、優(yōu)選水泥漿體系、提高頂替效率等提高固井質(zhì)量的主要技術(shù)措施，保證了鄭西頁1井技術(shù)套管的固井質(zhì)量。

技術(shù)套管固井；漏失；長封固段；水泥漿體系

鄭西頁1井是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(shí)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(píng)價(jià)井，中完井深3026m。本文重點(diǎn)對(duì)φ244.5mm技術(shù)套管固井存在的難點(diǎn)和技術(shù)措施進(jìn)行探討。

1 固井技術(shù)難點(diǎn)

①套管安全下入難度大：鄭西頁1井裸眼段長達(dá)2600m，超長的裸眼井段一次性下入大尺寸套管，下套管時(shí)間長，套管剛性大、外徑大、噸位大、活動(dòng)性差，對(duì)下套管設(shè)備要求高。②地層漏失嚴(yán)重：鉆進(jìn)過程中發(fā)生多次嚴(yán)重漏失，累計(jì)漏失量達(dá)2000m3，共進(jìn)行堵漏9次。漏失井段在于384.39m～550m、631m～767m、805m～1040m，防漏是本次固井一個(gè)難點(diǎn)。③井眼極不規(guī)則：由于技術(shù)套管封固段以泥巖、砂巖為主，鉆進(jìn)至2515m～2530m、2480m～2606m井段存在井壁嚴(yán)重垮塌。2237m～2255m、2505m～2650m、2525m～2530m、2525m～2649m、2583m～2607m、2605m～2607m、2646m～2649m、2647m～2649m，井段也出現(xiàn)不同程度的掉塊現(xiàn)象。導(dǎo)致井徑嚴(yán)重不規(guī)則、井徑擴(kuò)大率大，多處出現(xiàn)“糖葫蘆井眼”、“大肚子井眼”。④頂替效率低下：由于受到地層嚴(yán)重漏失、井徑擴(kuò)大率大、“糖葫蘆”井眼多等因素的影響，在替漿的過程中頂替排量小，難以實(shí)現(xiàn)紊流頂替。⑤對(duì)固井施工設(shè)備要求高：封固段長、環(huán)空間隙大，水泥漿量和頂替鉆井液量都很大，施工作業(yè)時(shí)間長。因此要求注水泥設(shè)備具有很高的混配性能并且能長時(shí)間工作，從而保障施工作業(yè)安全。

2 固井技術(shù)措施

（1）下套管措施 ①全井要認(rèn)真通井劃眼，加大鉆具剛性，帶扶正器通井到底后，充分循環(huán)，確認(rèn)無阻卡現(xiàn)象，井眼干凈后，方可起鉆準(zhǔn)備下套管。②裸眼段每下1根套管灌漿一次，每15根灌滿1次，灌滿后才能繼續(xù)進(jìn)行下套管作業(yè)。下入下部附件時(shí)，底部5根套管要涂絲扣膠，其它套管絲扣涂好螺紋密封脂。③下套管過程中嚴(yán)格控制下放速度，防止激動(dòng)壓力壓漏地層。

（2）防漏措施 ①因水泥漿封固井段較長，上部井段選用高強(qiáng)低密度水泥漿體系（附加量為20%），下部井段采用防竄防漏高密度水泥漿體系（附加量為10%），可預(yù)防在注替水泥漿過程中因液柱壓力和流動(dòng)摩阻壓力過大而造成的井漏。②替漿時(shí)先開1號(hào)泵（φ180×3），根據(jù)壓力情況再開2號(hào)泵（φ170×3），最后水泥車碰壓，有效的控制排量，采用紊流+塞流［1］的方式替漿預(yù)防井漏。③井漏預(yù)案：情況1、固井過程中在返出口安排專人坐崗，觀察返出情況，如果井口失返，在保障施工時(shí)間安全的前提下，根據(jù)實(shí)際情況減小注、替排量直至施工結(jié)束。以1000m為漏失點(diǎn)重新計(jì)算灰量，立刻組織安排上灰，從井口進(jìn)行反擠水泥作業(yè)；情況2、固井過程中返出排量減小和水泥漿未返出地面，等電測(cè)結(jié)果出來后，根據(jù)水泥漿返高的實(shí)際情況，確定水泥量，從井口反擠高密度水泥漿。

（3）優(yōu)選水泥漿體系 ①通過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，要求水泥漿具有一定的防塌、防漏能力和良好的流變性。針對(duì)這種情況對(duì)水泥漿體系進(jìn)行優(yōu)選研究，化驗(yàn)室先后共計(jì)調(diào)試200余套水泥漿化驗(yàn)，設(shè)計(jì)出了雙密度、雙凝防塌防漏性能優(yōu)良的水泥漿體系和配方：采用高強(qiáng)低密度水泥漿體系解決中上部井段漏失的問題，采用防竄防漏高密度水泥漿體系保證下部井段的水泥石強(qiáng)度，滿足三開要求。②由于套管內(nèi)容積和環(huán)空容積都比較大，水泥漿在運(yùn)移過程中容易混漿，鉆井液、隔離液和水泥漿按照1∶1∶1∶1∶2∶7∶7∶2∶1比例做相容性實(shí)驗(yàn)，且稠化時(shí)間均大于400min，保障施工安全。

（4）提高頂替效率 ①通過對(duì)鉆井液流變性處理，保持鉆井液與水泥漿的合理密度差、動(dòng)塑比，鉆井液觸變性變小，鉆井液紊流速度和流動(dòng)阻力降低，水泥漿的驅(qū)動(dòng)力增大，同一排量下水泥漿具有較大的驅(qū)動(dòng)能量，利于提高長裸眼井段的頂替效率。②前置液采用紊流型高效沖洗隔離液10m3，占環(huán)空高度200m，在有效沖洗地層、隔離水泥漿的同時(shí)，增加接觸時(shí)間和提高紊流程度。

（5）施工設(shè)備的保障 對(duì)所有參與固井施工的設(shè)備進(jìn)行檢查，采用雙車進(jìn)行注灰，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 結(jié)語

①通過對(duì)鄭西頁1井技套固井水泥漿體系的優(yōu)選，采用雙密度雙凝水泥漿可以實(shí)現(xiàn)長裸眼段一次性安全優(yōu)質(zhì)封固。②低密度水泥漿與高密度水泥漿的配合使用，有效地降低了固井施工過程中地層發(fā)生漏失的概率。③在井眼條件受限的情況下可以通過調(diào)整鉆井液性能、適當(dāng)加大隔離液用量來提高頂替效率。

［1］劉崇建，黃柏宗，徐同臺(tái)，等.油氣井注水泥理論與應(yīng)用［M］.北京:石油工業(yè)出版社，2001，09.

李照海（1984- ），男，漢，助理工程師，從事固井工藝技術(shù)工作。