留70區(qū)塊固井技術研究

王福昌 郗浩天 王嘯 張英 楊宇

摘要：留70區(qū)塊油氣埋藏深度深，油層段長，地層壓力系統(tǒng)復雜，低壓層漏失嚴重，高壓層油氣水侵嚴重，井身質量差，固井質量不易保證。針對地層特點、固井質量影響因素，通過沖洗隔離液、水泥漿體系及固井工藝配套技術研究，較好的解決了困擾留70區(qū)塊固井質量的諸多瓶頸難題，固井質量得到了有效保證。

關鍵詞：上漏下侵;防漏;防竄;增強劑;管外封隔器

1 留70區(qū)塊固井難點

留70區(qū)塊固井難點：①地層壓力系統(tǒng)復雜，3400m以上井段地層壓力系數(shù)低，鉆井及固井期間漏失嚴重，3400m以下井段地層壓力系數(shù)高，油氣活躍，壓穩(wěn)難度大，油氣水侵嚴重;②油氣埋藏深度深，層位多、油層段長，存在嚴重的上漏下侵等復雜情況;③鉆井周期長，工程事故多，井身質量差，頂替效率低;④鉆井液性能差，界面膠結強度低，難以滿足后續(xù)壓裂增產(chǎn)作業(yè)需要;⑤井下情況復雜，易發(fā)生環(huán)空憋堵等固井工程事故。

2 高效隔離沖洗液研究

通過對隔離劑、沖洗劑的優(yōu)選，得到良好的沖洗隔離液配方，進行沖洗效果評價，考察沖洗隔離液與鉆井液、水泥漿的相容性，以及對水泥漿稠化時間、水泥石抗壓強度的影響[1]。

3 水泥漿體系研究

根據(jù)留70區(qū)塊地層特點，優(yōu)化出1.85-1.90g/cm3的低失水微膨脹高強度防竄防漏水泥漿體系，根據(jù)緊密堆積理論優(yōu)化固相顆粒級配，提高水泥漿穩(wěn)定性，提高水泥石強度及韌性，在水泥漿中加入能夠防止水泥石收縮產(chǎn)生微間隙及竄流通道的膨脹劑及增強劑，提升水泥環(huán)膠結強度防止油氣水竄，加入纖維或橡膠顆粒堵漏劑，防止漏失，確保固井質量[2]。

在水泥漿體系中穩(wěn)定性尤為重要，通過不斷研究，利用顆粒級配原理，選擇對水泥漿穩(wěn)定性影響小，對強度發(fā)展影響小的降失水劑[5]，保證水泥漿的沉降穩(wěn)定性，提高水泥石強度，均化孔隙避免有害大孔隙出現(xiàn)，從而降低水泥石滲透率，提高抗壓強度[3]。

在水泥漿中加入增強劑，主要是提高水泥石的強度及韌性，提高水泥漿防竄能力，實驗表明，隨著增強劑加量的增加，水泥石強度增強，當加量達到3.0%時，繼續(xù)增加加量水泥石強度增加不明顯。

4 固井工藝配套技術研究

①井眼準備，加強通井工作，帶扶正器通井，確保井眼暢通;調整好鉆井液性能，使粘度切力在確保井壁穩(wěn)定的前提下調整至最低值;②清潔井眼，通井及下完套管循環(huán)正常后，采用含0.1%長短纖維粘度120s的稠漿攜砂20m3，清除井底及大肚子井段沉砂，降低固井施工時發(fā)生憋堵的概率;③通過模擬軟件合理設計扶正器及旋流發(fā)生器，確保套管居中度，改變頂替流態(tài)，提高頂替效率;④注隔離液前先注入10-15m3密度1.55g/cm3的加重鉆井液，在高壓層頂部使用套管管外封隔器，以防固井施工中及水泥漿侯凝失重時發(fā)生油氣水竄;⑤采用平衡壓力固井技術及防竄防漏水泥漿體系，控制頂替排量，嚴防井下漏失。

5 現(xiàn)場應用

5.1留70-120x井基本數(shù)據(jù)

留70-120x完鉆井深4375m，139.7mm套管下深4364m m，井底溫度118℃，最大井徑270.1mm，最大井徑擴大率25.52%，設計返高2000m，實際返高1788m，封固段長2576m，施工最高壓力23MPa，封隔器位置3397-3400m。

5.2水泥漿體系

5.2.1水泥漿配方

根據(jù)室內研究結果，結合留70-120x井的實鉆情況和施工要求，確定水泥配方為：

首漿：D級水泥+降失水劑+減阻劑+堵漏劑+緩凝劑+消泡劑（實注水泥漿20m3）

中漿：G級水泥+降失水劑+減阻劑+堵漏劑+增強劑+緩凝劑+膨脹劑+消泡劑（實注水泥漿18m3）

尾槳：G級水泥+降失水劑+減阻劑+堵漏劑+增強劑+膨脹劑+消泡劑（實注水泥漿17m3）

5.2.2水泥漿性能

5.3固井質量

留70-120x井經(jīng)CBL和VDL測井，固井質量合格率100%，優(yōu)質率96.8%。

6 結論

1.高效隔離沖洗液及低失水微膨脹高強度防竄防漏水泥漿體系對留70區(qū)塊固井質量的提升起到了至關重要的作用，增強劑能夠顯著改善水泥石的力學特性，提高水泥石的防竄性能及抗沖擊破碎能力。

2.留70區(qū)塊單獨采用環(huán)空壓加重鉆井液或單獨使用管外封隔器固井工藝均不能獲得好的固井質量，環(huán)空壓加重鉆井液與管外封隔器同時使用可獲得優(yōu)良的固井質量，顯著提高固井質量優(yōu)質率。

3.固井前采用稠漿攜砂，有效清潔井底及大肚子井段沉砂，可有效預防環(huán)空憋堵，避免“灌香腸”事故發(fā)生。

參考文獻：

[1] 馬勇，郭小陽，姚坤全等.鉆井液與水泥漿化學不兼容原因初探[J].鉆井液與完井液，2010，27（6）：46-48.

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Study on Portland Cement Slurry System with High Temperature Resistance [J].Drilling and Completion Fluids，2017.5：63-65