加爾金內什氣田漏失井堵漏及固井技術

魏周勝，王大權，李　波，楊佐英

（1.川慶鉆探長慶固井公司，陜西西安710018；2.長慶油田分公司，陜西西安710018）

加爾金內什氣田漏失井堵漏及固井技術

魏周勝*1，王大權1，李波1，楊佐英2

（1.川慶鉆探長慶固井公司，陜西西安710018；2.長慶油田分公司，陜西西安710018）

土庫曼斯坦加爾金內什氣田屬典型的海相沉積地質構造，其產層非常活躍，地層泥巖、砂巖巖性疏松易垮塌，氣層段存在多套壓力體系；今年以來，先后有216井、228井、230井、226井這4口井，在氣層鉆進時出現了惡性井漏和溢流復雜，鉆遇儲層裂縫時常表現為“漏噴同層、漏噴同存”。針對上述技術難題，我們采取了快凝與低密度水泥漿堵漏技術措施，實現了漏失井的堵漏并順利完鉆；應用了控制全井當量密度、平衡壓力固井、分段憋壓、反擠施工預案等技術措施完成了漏失井的固井，成功解決了井控風險高、惡性漏失井的固井技術難題。

惡性漏失；噴漏同層；快凝；低密度水泥漿

“100產能建設”鉆井項目先后4口井在進入產層鉆進階段陸續發生井漏失返并迅速伴生溢流復雜等復雜情況（表1為漏失井的資料統計情況）。在多次堵漏漿、3H和緩凝水泥漿堵漏無果的情況下，我們大膽采用了快凝水泥漿和漏層壓力相應的低密度水泥漿進行復合堵漏，確保了堵漏效果和堵漏施工作業安全，已成功解決了226井、216井、228井、230井惡性井漏溢流復雜。并應用隔離液技術控制全井當量密度，平衡壓力固井技術實現固井全過程防漏壓穩。

1　漏失井堵漏技術

表1　4口典型井井漏復雜統計表

1.1主要技術難點

（1）地層孔隙度極高，含有大型裂縫和溶洞發育，如216井在4412～4445.61m之間共有11個放空井段，最長達到1.51m。常規堵漏材料、3H進入漏層后“暢通無阻”，根本無法起到封堵作用。

（2）牛津—卡洛夫階各層之間地層壓力存在差異，地層安全密度窗口很小，致使鉆進和復雜處理期間的密度和壓力控制難度非常大。

（3）由于儲層厚度大、能量足，快速的漏失和置換作用使關井套壓迅速超過10MPa，正壓井很難實現壓力平衡；采用反推壓井實現壓力平衡，但損失泥漿量巨大。

1.2主要技術措施

面對這些難題，我們制定了一系列有針對性的措施，確保了堵漏效果和堵漏施工作業安全，已成功解決了這4口井的惡性井漏溢流復雜難題。

（1）依據泥漿儲備情況和地層發育情況盡可能多強鉆，更多地暴露漏層。同時在環空用小排量連續吊灌，維持環空液柱高度，避免由于環空壓力下降過大造成的大量氣體涌入井筒。

（2）安裝旋轉防噴器，在出現復雜情況下，快速地進行帶壓起下鉆和避免卡鉆。

（3）采用注快凝水泥漿進行堵漏，并保證每次施工的水泥量大于1.5倍裸眼段容積，使水泥漿在流動過程中稠化、凝結，在漏層能“站住腳”。

（4）采取“鉆一段堵一段”的技術措施，逐步完成對漏層的封固。

1.3低密度堵漏技術

從堵漏施工分析，漏層的承壓當量密度在1.30～1.33g/cm3，采用常規密度水泥漿不能有效平衡漏層壓力，水泥漿存在從漏層流失，堵漏不成功。因此，這里我們提出等同于漏層壓力的低密度堵漏技術。制定以下低密度堵漏施工方案：

（1）注裸眼容積2倍以上低密度水泥漿。

（2）關井頂替水泥漿，使水泥漿不斷填充漏層縫隙，在漏層段形成有效的水泥泥餅，漏層通道慢慢變小且被不斷填塞。

（3）根據水泥漿稠化時間，采取間歇式頂替，當水泥漿初凝時，憋壓使具有初期膠凝強度水泥漿擠入漏層，逐漸在漏層前端形成致密的水泥墻，實現漏層“封門”。最終達到堵塞漏失通道的目的。

2　漏失井固井技術

4口井經過水泥堵漏順利鉆至設計井深，但依然存在微漏情況。固井方案及技術措施不得當，可能會造成更大事故，導致整井的報廢。因此采取以下技術措施確保漏失井固井的順利完成。

2.1漏失井固井工藝技術

（1）下套管過程觀察管內外液面及泥漿返出量，尾管進入裸眼后，要求以0.2m/s速度下放套管。避免井下激動再次壓漏地層。

（2）采用尾管懸掛固井工藝，懸掛器重合段長100～150m。預留上塞100～150m。設計多返10m3水泥漿提高接觸時間，如果固井時出現漏失，多注的這部分水泥漿能夠起到一定的堵漏效果。

（3）根據不同漏失井完井數據，指導現場固井參數的制定和精確計算相關的固井數據（包括當量密度、施工排量、施工壓力等）。

（4）應用隔離液技術，調整全井液注壓力，實現固井全過程防漏壓穩。

（5）在快凝、緩凝水泥漿初凝時分階段進行憋壓，彌補壓力損失，提高裸眼段封固質量。

（6）固井全過程采用人工正返計量的方式，通過正返計量的比對，能夠及時指導調整現場技術措施，盡可能降低井漏風險。

（7）若漏失量大于水泥漿多返量，水泥漿未返至喇叭口，關井進行環空反推鉆井液至漏層，進行擠水泥補救施工。

2.2水泥漿體系

4口井鉆進過程中發生了惡性漏失，因此水泥漿選擇既要考慮壓穩地層，又要兼顧不發生漏失。所以選擇水泥漿密度大小及配方體系是固好這口異常復雜井的關鍵所在。

（1）針對這4口漏失井根據不同漏失情況，選擇合理水泥漿密度控制壓力平衡，達到控漏防噴雙贏的目的。通過精確計算水泥漿的全井當量密度，控制其范圍在1.48～1.50g/cm3之間。

（2）采用加砂抗鹽耐高溫防竄降失水水泥漿體系，緩凝水泥漿密度1.75～1.80g/cm3封固套管重合段；快凝水泥漿密度1.70～1.75g/cm3封固裸眼氣層段。

圖1為不同密度水泥漿體系在井底靜止溫度150℃/20.8Pa條件水泥石強度發展曲線圖。

圖1　不同密度下水泥石強度發展圖

圖2為1.70g/cm3緩凝水泥漿體系在循環溫度130℃/40MPa條件稠化曲線圖。

經過室內大量研究實驗，1.80g/cm3、1.70g/cm3密度體系下的水泥石48h強度能夠達到14MPa，能夠滿足固井的需要。且水泥漿體系具有抗高溫、零析水、低失水、近直角稠化等性能，能夠有效地減少氣侵量；同時水泥漿初凝后形成的早期靜膠凝強度高，避免井漏的發生。

3　現場施工

根據這4口疑難井的技術難點，我們從固井工藝與水泥漿體系2方面深入研究，制定了合理的現場施工措施是井漏施工預案。隔離液技術應用調整全井液注壓力，固井全過程人工正返計量，精確計算水泥漿入井后的各項施工數據，指導現場技術措施的調整；通過這些嚴謹而周密的技術措施，實現固井全過程防漏壓穩，順利完成了4口漏失井的固井施工。并采取分段憋壓技術提高了產層段的固井質量。

圖2　130℃/50MPa水泥漿的稠化曲線圖

現以漏失最嚴重的216井為例，其現場施工步驟及效果如下：

（1）泥漿泵注超細顆粒1.38g/cm3隨堵堵漏漿8m3；

（2）泥漿泵注密度1.2g/cm3GLY隔離液10m3；

（3）水泥車注緩凝1.75g/cm3密度水泥漿13m3；

（4）水泥車注快干1.85g/cm3密度水泥漿11m3；

（5）壓膠塞3m3（1m3水泥漿+2m3配液水）；

（6）以0.8～1.0m3/min頂替泥漿46m3，碰壓壓力7.1↗13.6MPa；

（7）放壓檢查回流，拆卸水泥頭，拔出中心管，起鉆4柱；

（8）循環1周，排出1.70g/cm3水泥漿3m3，喇叭口水泥塞120m；

（9）為確保鉆具井下安全，再起鉆5柱循環，待快干水泥漿初凝后憋壓1.6MPa，緩凝水泥漿初凝后繼續補壓1.5MPa。

從圖3統計對照注入量與返出量，水泥漿出套管鞋后，返出量比注入量少3.8m3，證明喇叭口處有水泥封固。

從固井施工整個過程分析，未出現井漏與溢流。這說明采取的固井工藝技術得當，應用的水泥漿體系可靠。后期銑喇叭口試壓15MPa無壓降，證明氣層段封固良好。

4　結論

通過對這4口惡性漏失井的堵漏及固井順利施工，掌握了“漏噴同存”這種疑難井的固井關鍵技術，得出以下幾點結論：

圖3　施工注入量與返出量統計圖

（1）等同于漏層壓力的低密度堵漏技術，其堵漏效果好，能夠節約大量成本。

（2）制定合理的固井工藝與水泥漿體系，是這類復雜井成功與失敗的關鍵所在。

（3）分段憋壓候凝彌補回壓方式，確保地層的壓力平衡，并且提高了產層段固井質量。

［1］張發展.復雜鉆井工藝技術［M］.石油工業出版社，2006.

［2］劉汝山.鉆井井下復雜問題預防與處理［M］.中國石化出版社，2005.

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［4］牟月清.高溫高壓固井技術研究［J］.西部探礦工程，2006（4）；104-105.

TE2

B

1004-5716（2016）09-0074-03

2015-09-20

2015-10-08

魏周勝（1966-），男（漢族），甘肅榆中人，高級工程師，現從事固井工藝技術研究工作。