羅家區塊高壓漏失井固井工藝技術研究

吳偉東

摘 要：羅斜73塊為羅家油田的探井，該井既存在漏失，又存在高壓層，要求采用尾管固井施工工藝。因固井施工過程中壓力波動窗口較窄，給固井施工帶來較大難度。在優化水泥漿體系的基礎上，使用高效沖洗液和加重隔離液提高對下部高壓層的壓穩能力，同時改變水泥漿流態，提高二界面膠結質量，從而解決了上高壓下漏失井的固井問題。

關鍵詞：油氣侵;漏失;高壓;尾管;固井施工

一、基本情況

1、 基本數據

探井羅斜73井，完鉆井深3788m，完鉆層位沙四段，水泥返高2760m。鉆井液性能：密度1.62g/cm3，漏斗粘度80s，API失水1.8ml，泥餅0.5mm，切力5/12Pa，含砂0.3%，PH值9.5。

2、井漏情況

羅斜73井鉆進過程中發生漏失，鉆至井深3788m，由于油氣侵現象嚴重，氣測值較高，進出口密度大于0.02 g/cm3，按接甲方要求以每周提升0.01 g/cm3的密度持續加重循環觀察，在將泥漿密度由1.61提至1.62 g/cm3的過程中，發現漏失，本次井漏累計漏失48.1 m3。

二、固井施工難點

1、鉆遇漏失層

該井鉆進至3270-3300m沙四地層發生漏失，共漏失泥漿約48.1m3，后經過堵漏，目前無漏失現象。但固井過程中仍然存在漏失風險，對壓穩造成影響，且造成水泥漿低返。

因儲層漏失，需要堵漏，導致無法使用振動篩清除堵漏材料，堵漏材料在井壁形成泥餅且泥餅較厚，若清除不徹底將嚴重影響二界面膠結質量。

2、鉆遇高壓層

鉆進至3720m時鉆遇高壓層，該井高壓層油氣上竄速度42m/h，若無法形成有效壓穩，將發生油氣侵竄，影響水泥石膠結質量。且尾漿失重后，壓穩困難，高壓層流體上竄，影響固井質量;

3、水泥封固段較長

水泥封固段較長，環空靜液柱壓力增加值較大，易壓漏薄弱地層造成水泥漿低。且水泥漿長距離運移，易發生竄槽，鉆井液對水泥漿的污染，易引發水泥漿的急劇稠化，造成施工壓力過高、蹩泵等復雜情況。

4、尾管工藝難點

尾管下入的扶正器可能將井壁上的虛泥餅刮掉，懸掛器處過流面積小，若循環不徹底，在懸掛器處易發生砂堵蹩泵;尾管固井存在不能正常碰壓的風險，若不能碰壓，可能替空水泥漿或留水泥塞，管外封隔器也無法脹封。

三、針對性技術措施

1、優化前置液和水泥漿設計，綜合應用防漏、壓穩固井工藝，配合使用套管外封隔器提高防竄能力，預防漏失的同時防止或減輕地層流體層間互竄。

2、使用高效沖洗液和加重隔離液，提高前置液對的井壁虛泥餅的清洗、對鉆井液隔離，同時提高對下部高壓層的壓穩能力。

3、在重點封固段下入樹脂螺旋扶正器和整體式彈性扶正器，提高套管居中度的同時改變水泥漿流態，提高二界面膠結質量;在上部裸眼段下入整體式彈性扶正器減小摩阻，保證套管順利下入;懸掛器及技套鞋處分別下入剛性扶正器，提高重疊段處的套管居中度，保證重疊段處封固質量，滿足套管試壓要求。

4、上部使用流變性好，稠化時間較長的降失水水泥漿，密度控制在1.75-1.85g/cm3，既提高頂替效率同時對高壓層能夠有效壓穩;油層段采用初凝時間短，高密度的塑性膨脹水泥漿體系，密度控制在1.85-1.95g/cm3，防止高壓油氣上竄及層間互竄，提高固井質量。

5、特殊技術措施

（1）懸掛器不坐掛，引鞋坐井底固井，下完鉆具加壓探實底，保證管串不下滑，由于下部使用套管外封隔器，上部采用 液壓懸掛器，形成2個壓力系統，采用引鞋坐到井底倒扣方式倒扣。

（2）引鞋各循環孔堵死，防止對井底沖刷，套管下沉，在 3714-3724m，多次下鉆遇阻，采用堵死引鞋循環孔，防止沖刷井底造成套管串下行，懸掛器中心管拔出，固井失敗。

（3）下套管前，打通碰壓座，需要提前憋掉球座，防止復合膠塞碰壓時無法插入球座形成自鎖。

（4）下短旋流套管，盡量多割旋流孔。

6、套管柱結構

盲引鞋+短旋流套管1根+浮箍+短套管1根+浮箍+短套管1根+球座短節+套管串+管外封隔器+套管串+管外封隔器+套管串+懸掛器+送入鉆具。

7、套管扶正器設計

共下入彈性扶正器42只，樹脂扶正器22只，剛性扶正器4只。

8、水泥漿設計

根據電測井徑計算，水泥漿共計29.4m3。考慮到井徑誤差及上部井段水泥漿的接觸時間，附加水泥漿4.6 m3，共計34m3，水泥用量47噸。

9、水泥漿柱設計

領漿防竄系數4.88，防竄性能練好，領漿施工后期返處地面，在施工過程中起到封固和輔助壓穩作用。尾漿防竄系數4<SPN≤6.5防竄能力較強。

10、前置液設計

加重隔離液密度1.7g/cm3，環空高度253m，用量8m3;高效沖洗液密度1.02g/cm3環空高度167m，用量8、6m3。加重前置液采用石英砂與懸浮劑及水配置而成.

由測得的600r/min和300r/min的刻度盤讀數，可以利用以下公式求得塑性粘度和動切力：μp=? 600-? 300;τ0=0.511（? 300-μp）依據賓漢模式，τ0=τ-μpγ，由此得到：μp=35;τ0=2.044;n=0.924;K=0.0422，配置前置液n<1流動性能良好，沖刷能力較強。

11、替漿量計算

分段容積分別為25.28m3和11.57m3，后置液和壓塞液36.85 m3。

12、測井要求

水泥漿候凝時間36h。

四、施工結果

固井質量，一界面優質，二界面合格。

參考文獻

[1] 張明昌.固井工藝技術[M].北京 中國石化出版社，2017.1

[2]張明琛.固井工程師一口井[M].2002.3

（作者單位：勝利石油工程有限公司固井技術服務中心）