盤40地區中高滲透率地層固井工藝技術

朱貴攀

摘 要 本文針對盤40區塊固井質量問題，需研究高效前置液、低失水水泥漿體系、合理的管串結構，解決中孔中高滲長段砂巖地層的固井難題，有效頂替滲透層厚泥餅，提高固井質量；為油田布署整體開發方案，進行分層開采、注水，提高油氣采收率，進行正常的油氣開采和酸化壓裂等增產措施提供有力的技術支撐。

關鍵詞 中高滲地層 前置液 水泥漿

中圖分類號：TE22 文獻標識碼：A

1盤40區塊油藏地質特性

盤40區塊儲集層為上千米厚的中孔中高滲砂巖。該區固井后油、氣、水層不能有效封隔，層間流體互竄，嚴重影響固井質量，無法進行正常的油氣開采和酸化壓裂等增產措施，給甲方開發帶來不利影響。

盤40區塊含油層為沙四段，沙四段是一套上千米厚的以河流相沉積為主的砂泥巖互層，砂層單層厚度一般在3米以上，最大達30米，是一套良好的油氣儲集層。儲集層主要為細砂巖、粉砂巖和少量的泥質砂巖。儲集層中以細砂巖（49.3%）和粉砂巖（30.6%）為主，其中泥質砂巖主要以薄夾層形式存在。儲集層成巖性差、欠壓實、膠結疏松，屬中孔中高滲儲集層。

2盤40區塊固井現狀及難點

盤40區塊儲集層為上千米厚的中孔中高滲砂巖。由于中高滲砂巖地層在鉆井時形成的泥餅比較厚，泥餅失水龜裂將更加嚴重，直接導致固井質量差。固井后油、氣、水層不能有效封隔，層間流體互竄，嚴重影響固井質量，不能滿足分層開采、注水的需求，無法進行正常的油氣開采和酸化壓裂等增產措施，給甲方提高采收率、布署整體開發方案帶來不利影響。

動態地層水對套管與水泥環界面有腐蝕沖刷的作用。地層流體的擾動，對固井質量有一定的影響。隨著地層水的流動速度的增加，影響幅度也相應的增加。同時水泥環外存在泥餅時，影響固井二界面的膠結質量。

3提高中高滲地層封固質量技術對策

3.1前置液的紊流沖洗作用

與鉆井液相混時，應掌握前置液及鉆井液 P、Ty，膠凝強度，懸浮能力和失水的影響，尤其是靜膠凝變化情況。新鉆井液體系，新配水泥漿體系，應在施工前做相容性試驗。

沖洗液和水泥漿混漿后n值總比單純水泥漿和單純的鉆井液的n值大，k值小，說明流變性能變好，具有稀釋鉆井液、降低切力的作用，在相同的泵速下更能實現紊流。對井壁疏松泥餅具有一定的浸透力，降低粘土粒子間的連接力，使之易于被沖洗剝離，提高頂替效率。

將流變參數測定儀轉子外筒壁涂滿鉆井液，在漿杯中裝上前置液，分別在600、300、200、100r/min條件下旋轉3min，根據沖洗掉的鉆井液量，測定其沖洗率。

配方2沖洗液改用了鉆井液外加劑SMP，和鉆井液具有更好的相容性，更能有效稀釋，分散鉆井液，改善其流變性，提高沖洗液的沖洗率。

隔離液改用了礦渣加重，相比重晶石，礦渣粒徑更小，密度更低，液相固相含量更高，增強了隔離液的懸浮性和沉降穩定性，具有良好的浮力效應及拖曳力，加強了頂替效果，從而防止水泥漿的接觸污染和鉆井液的絮凝稠化。

3.2優選水泥漿體系

試驗材料及試驗方法：

G級高抗硫油井水泥；WG172油井水泥防漏增韌劑，DHG302油井水泥降失水劑；USZ油井水泥減阻劑，WG169油井水泥膨脹劑。

增韌劑加量為2.0%（BWOC），水灰比為0.44，水泥漿密度、析水率、濾失量及流變性測定按API規范10進行，流動度及凝結時間按GB1346-89進行。

水泥漿性能（75℃）

配方① 2%WG172+0.5%WG169+1.5%DHG302+0.8%USZ+0.1%XP-1

配方① 2%WG172+0.5%WG169+1.3%DHG302+0.6%USZ+0.1%XP-1

配方① 2%WG172+0.5%WG169+1.0%DHG302+0.6%USZ+0.1%XP-1

經室內優選的水泥漿體系失水低，同時具有直角稠化、短候凝、過度時間短、低失水、高早強、微膨脹性能。該水泥漿在稠度達到30BC之前能夠保持較低的稠度，使環空有足夠的靜液柱壓力，而當水泥發生水化反應放熱造成溫度升高時，稠度快速增大到100BC，初凝、終凝快帶過渡，即在水泥漿失重時，膠凝強度得到迅速發展，保證了水泥漿在凝結過程中環空靜液柱壓力與抗竄阻力之和始終大于地層流體壓力。

3.3配套固井工藝

（1）固井前調整好泥漿性能，恢復到完鉆時的鉆井液密度，在保證井下安全的前提下降低鉆井液靜切力、動切力和塑性粘度。

（2）根據井下情況按設計安放套管扶正器，提高套管居中度。

（3）使用橡膠旋流發生器，這種旋流發生器克服了鋼片扶正器受壓后不能恢復，起不到旋流的現象。橡膠旋流發生器在下入過程中可有效地刮除井壁虛泥餅，在井眼中狀況如圖，在大井徑處葉片完全可以張開，并且使液流呈旋流狀，沖刷井壁攜帶走大井眼中滯留的鉆井液，這樣可大大提高大井徑井段的頂替效率。

（4）在注水泥過程中，實際頂替鉆井液的是前置液。調節前置流變性能以滿足紊流泵送，來達到提高頂替效率的目的。

（5）在復雜井中，存在低壓易漏地層，難以采用大排量頂替，因此，在考慮地層承壓能力的基礎上，應用流變學理論和壁面剪切理論綜合匹配，運用固井設計軟件優化固井施工排量，從而達到提高頂替效率的目的。

（6）活動套管。通過上下活動套管，可以增加狗腿度比較大的井壁與套管之間的間隙，同時不斷改變液體流場，提高鉆井液對井壁的有效沖刷，提高頂替效率。

4現場應用

該項目在研究應用中共進行了11口井的固井施工，固井質量合格。解決了中孔中高滲長段砂巖地層的固井難題，有效頂替滲透層厚泥餅，提高了固井質量；為油田布署整體開發方案，進行分層開采、注水，提高油氣采收率，進行正常的油氣開采和酸化壓裂等增產措施提供有力的技術支撐。

5結論與建議

高效抗污染隔離液不僅解決頂替過程中的界面接觸污染問題，而且有效清除井壁虛泥餅、膠凝鉆井液，尤其是環空井眼不規則井眼滯留的膠凝物質，避免發生井下復雜情況，提高了界面膠結質量。

沖洗液能輔助隔離液清除殘留于井壁和套管壁的鉆井液、虛泥餅，改善二界面膠結質量，隔離液可適當延長水泥漿稠化時間，避免水泥漿因受鉆井液污染閃凝。

由于使用先導漿、沖洗液粘切低，沖刷效果好，對于井壁不穩定的井眼要慎用，防止環空堵塞，造成固井事故復雜。

參考文獻

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