冀東油田老井眼開窗側鉆水平井尾管固井技術初探

張越 趙江波 徐澤帥 徐瑋 仲現

摘要：隨著冀東油田開發的不斷深入，調整區塊老井開窗側鉆水平井需求越來越多，解決好開窗側鉆井固井技術瓶頸，對油田的增產和可持續發展具有十分重要的意義。冀東油田開窗側鉆水平井固井面臨著壓力窗口窄，環空間隙小，水泥環薄，循環摩阻大，頂替排量受限，施工中出現漏失及憋堵風險大，工具可靠性等諸多技術難點。本文旨在分析固井難點，提出合理的解決方案，指導現場固井施工。

關鍵詞：冀東油田;開窗側鉆;水平井;尾管固井

1基礎數據

高104側平X井屬于冀東油田高尚堡油田高淺北區塊Ng油層構造的一口采油井，鉆頭尺寸118.5mm，完鉆井深2298m，垂深1845m，開窗側鉆點1850m，下入95.25mm尾管管+88.9mm篩管。鉆井液密度1.16g/cm，粘度54s;地質分層：Nm底界為1795m，Ng未穿。鄰井提示：周圍存在CO注氣井，注氣層位易發生氣竄;本井存在斷層[1420m（Nm，斷距 30m）、1625m（Ng，斷距 20m）]，同時多年開采后地層壓力系數低（0.76），固井中易發生漏失，壓穩和防漏技術難度大。油層位置：油頂2063m（斜深）。

2固井技術難點分析

1、小井眼窄間隙固井，水泥環薄，密封性能不易保證。頂替效率難保證;

2、懸掛器與上層套管的間隙小，環空間隙小，循環流阻大，頂替排量受限，施工中出現漏失及憋堵風險大。導致替漿壓力高，排量小，固井作業時間較長;

3、側鉆井眼小，受井眼軌跡、完井工具、套管接箍、濾砂管和扶正器影響，固井施工存在一定風險;

4、該工藝使用完井工具較多，懸掛器、封隔器、分級箍等工具壓力系統間隔小，對各工具的可靠性要求較高，施工工藝復雜;

5、井深淺、溫度低，低溫條件下水泥漿/水泥石性能（強度發展緩慢）難以保證;

6、工具可靠性：水平井尾管固井工藝復雜，對固井工具及附件可靠性要求高（懸掛器、分級箍、封隔器、扶正器等）。

3固井技術方案

3.1固井方式

采用濾砂篩管完井：膨脹懸掛尾管+篩管頂部注水泥完井工藝，主力油層下篩管，上部固井。

3.2固井井眼準備

1、下尾管前通井：采用雙扶、三扶分兩次下鉆通井，對縮徑、阻卡井段認真劃眼。通井到底后，要認真循環處理泥漿，采用稠漿攜砂，保證井眼清潔，井底無沉砂。

2、下完尾管后：采用小排量頂通建立循環，待泵壓正常、無沉砂返出后逐步提高排量循環，采用稠漿攜砂，保證井眼清潔，暢通。

3、尾管座掛后，小排量頂通建立循環，緩慢上提排量循環不少于二周，壓力平穩、無沉砂返出后調整鉆井液性能實現低粘切方可進行固井施工。

4、嚴格落實工程師盯井制度，確保技術措施落實。優化注替排量，平衡壓力固井。精細化施工，做好應急預案。

3.3水泥漿體系準備

采用渤星增韌水泥漿體系，水泥漿分散性、穩定性好，流變性優越，減小水泥環體積收縮，改善水泥環與套管、地層間的膠結。配合BCS系列沖洗液使用，沖洗隔離液與鉆井液及水泥漿具有良好的相容性，小間隙固井中可以減小摩阻，并保證沖洗頂替效率。

3.4施工方案

3.4.1前期管柱準備

1、原井套管試壓15MPa，螺旋扶正器模擬通井順暢，循環徹底，驗證套管完整性;

2、起鉆至坐掛點稱重并記錄。套管、鉆桿等所有入井管柱用標準通徑規通徑;下套管前確保井眼穩定，無塌、漏等現象，便于完井管柱下入。

3.4.2按管柱結構設計下管串

1、標準扭矩上扣;封隔器上下安放扶正器保護膠筒;

2、分級箍至盲板位置上下絲扣涂抹密封膠，防止鉆塞倒扣;

3、下完膨脹懸掛器、尾管柱下至窗口位置時，均灌滿泥漿，稱重;

4、套管進入裸眼段后控制下放速度，防止壓力激動壓漏地層。

3.4.3座掛、脹封，打開分級箍循環

1、地面管線試壓;憋壓至8MPa、10MPa，分別穩壓5min，脹封管外封隔器，繼續升壓至16-18MPa，打開分級箍建立循環;

2、開泵循環，先小排量開泵，控制循環壓力，防止環空憋堵。

3.4.4倒扣、固井、膨脹侯凝

1、循環正常后，停泵，找到中和點位置，正轉25-30圈，觀察扭矩及懸重變化，試提管柱1m，若指重表無明顯變化，證明已倒開;

2、上提管柱50-80kN，注水泥固井作業;投膠塞頂替，碰壓至25MPa，觀察鉆具懸重變化，打壓至22-30MPa，上提3-4m坐掛懸掛器;

3、循環洗井，洗出喇叭口以上多余水泥漿。候凝時間按照鉆井設計要求。

3.4.5鉆塞通井

1、鉆塞鉆具組合建議：Φ76mm磨鞋+Φ60.3mm地質鉆桿+Φ73mm鉆桿;

2、鉆塞參數：鉆壓20-30KN，轉速40-50r/min，大排量保證有效地循環;

3、勤活動鉆具，劃眼，防粘卡，觀察返出情況;

4、鉆穿盲板后，充分循環起鉆，更換鉆具通井到底;

5、通井鉆具組合建議：Φ70mm鉆頭+Φ50.4mm地質鉆桿+ Φ60.3mm地質鉆桿+ Φ73mm鉆桿。

4結論和認識

1、小間隙固井質量出現問題的原因有很多，最關鍵的還是地質及井眼因素，地層涌、漏并存，后效高，壓力窗口窄，平衡壓力固井實現困難，井身質量較差決定。

2、開窗小井眼因環空間隙小、循環排量小、流動阻力大，須采取綜合配套措施。如優化鉆具組合、固井前井眼準備及鉆井液性能調整、水泥漿體系及添加劑的優選等，為小井眼固井提供質量保證。

3、采用的膨脹懸掛尾管+篩管頂部注水泥及配套的分級箍、封隔器固井工藝能夠符合該區塊調整井老井眼小間隙水平井固井的需要。

參考文獻：

「1」張華，丁志偉，等.窄密度窗口及小間隙超深井尾管固井技術.[J].鉆井液與完井液.2018（4）：87-91.

「2」張東海.中原油田小井眼固井技術.[J].天然氣工業.1997（4）：36-39.