超深井施工作業工藝技術研究①

摘要：受完井深度大、地層壓力高等因素影響，G區塊超深井施工作業中存在沖砂難度大、復雜事故發生率高等問題，影響鉆井周期，為此開展技術對策研究，包括制定超深井施工作業管理規定、優化沖砂技術和擠注灰技術等，指導實施6口超深井，一次交井合格率100%，無復雜事故發生，階段累產油2.1萬噸，生產效果較好，為區塊深部儲層有效動用奠定基礎。

關鍵詞：超深井 ? 施工作業 ?技術研究

1.概況

G區塊為復雜斷塊邊底水油藏，開發目的層為下第三系沙河街組沙三、沙四段油層，油藏埋深2350～3000m，上報含油面積5.56平方公里，石油地質儲量1364.5萬噸，標定采收率25.0%，可采儲量341萬噸，儲層呈現高孔高滲特征，平均孔隙度23.5%，平均滲透率1252.3mD.區塊1988年投入開發，先后經歷天然能量、注水開發、精細注水+深部調驅等開發階段，共有油井100口，開井65口，日產液1072.4噸，日產油155.5噸，綜合含水85.5%。

2.開發中存在問題

經歷30多年開發歷程，G區塊淺層主力開發目的層儲量動用怠盡，新井效果逐年變差，老井措施挖潛空間減少，穩產能力差，年自然遞減率高達40%以上，具體如圖1所示。為確保區塊產量穩定，2019年以來，勘探開發重點向深層儲層轉移，但深井、超深井作業存在三方面難題，一是完井深度大，常規沖砂很難沖開井底沉砂，易形成砂埋;二是作業負荷重，淺層作業修井機不滿足起升需求;三是鉆進過程中復雜事故發生率高，突發異常情況頻繁，常規應急措施難以應付。

3.技術對策研究

3.1強化制度建設，規范施工作業流程

依據行業相關標準，結合現場施工作業流程，圍繞超深井作業設備選型、配備、施工技術要求、工序、作業質量以及安全管理等方面，詳細制定了超深井施工作業管理規定，確定安全、規范、標準施工要求，確保全部工序在可控狀態下進行，杜絕復雜工程事故發生。

3.2優化沖砂技術，提高出砂返出率

（1）旋流沖砂技術

深井、超深井沖砂過程中，受完鉆井深大、壓裂液膠結、井底壓力高等因素影響，井底沉砂致密，沖砂難度大，優選旋流沖砂技術，管柱由射流器、旋轉器、扶正穩定器和可控閥組成，將沖砂液泵入射流器內，沖砂液呈旋流狀況，當沖砂壓力達3.0～5.0MPa時，控制壓力裝置打開，產生向上舉升力，井底沉砂隨沖砂液返出地面。

（2）連續沖砂技術

針對常規停泵接單根沖砂工藝中存在卡管柱等問題，采用地面換向閥來實現不停泵情況接單根，實現連續沖砂，確保沖砂效果。連續沖砂技術主要技術優點有三方面，一是實現不停泵連續沖砂，避免停泵造成環空砂粒沉降形成砂卡管柱事故;二是減少現場技術人員勞動強度，避免疲勞工作和復雜作業工充帶來的安全隱患;三是沖砂質量和返砂率高;四是針對深井作業管柱負荷和抗拉強度大問題，優選Φ73mm、Φ89mm換向短節，抗壓強度分別為75噸和100噸，滿足超深井施工作業要求。

3.3優化擠注灰技術，提高井身質量

（1）抗高溫堵漏劑

針對超深井注灰漏失問題，優選抗高溫暫堵劑，耐溫150攝氏度，適用于5000m井儲層堵漏，根據需求量調配堵漏劑用量，大幅度節省拉運費用，堵漏成功率高。以G125井為例，鉆至5250m時，遇到斷層，漏失鉆井液105方，多次調整鉆井液密度無果，后加入抗高溫暫堵劑，成功堵漏，順利完鉆至設計井深6250m。

（2）高溫水泥漿體系

在水泥中加入一定比例耐高溫降失水劑、緩凝劑、減阻劑、熱穩定劑和消泡劑等（表1），具體用量根據室內試驗確定，可大幅度提高水泥漿耐溫性能，初始稠度10～20BC，稠度達到100BC所需時間300min左右，失水量50ml以下，24小時后水泥強度18MPa左右。

4.實施效果

在上述技術指導下，2019年以來，G區塊共實施超深井6口，一次交井合格率100%，鉆井質量合格率100%，固井質量全部合格，無復雜工程事故發生，平均單井初期日產油12.5噸，目前日產油9.6噸，階段累產油2.1萬噸，預計全生命周期累產油3.6萬噸，生產效果較好，為區塊深部儲層有效開發奠定基礎。

5.結論

（1）G區塊淺層儲量動用怠盡，開發效果逐年變差，亟需動用深井儲層控制儲量，改善區塊開發效果。

（2）受完井深度大、地層壓力高等因素影響，深井施工中存在沖砂難度大、復雜事故發生率高等問題，影響鉆井周期。

（3）開展技術對策研究，包括制定超深井施工作業管理規定、優化沖砂技術和擠注灰技術等，現場應用取得較好效果。

（3）本文在超深井施工作業方面取得的成果和認識，可為同行提供借鑒經驗。

參考文獻：

[1] 周代生.川西雙魚石構造超深井大尺寸井眼鉆井提速技術研究[J].鉆采工藝.2019（06）.

[2] 楊博仲，汪瑤，葉小科.川西地區復雜超深井鉆井技術[J].鉆采工藝.2018（04）.

[3]桑明.石油鉆井技術及固井技術的發展探究[J]. 中國石油和化工標準與質量. 2018（10）.

作者簡介：張升峰，男，1986年9月出生湖南邵陽，回族，工程師，2012年畢業于中國石油大學（北京），現于中石油遼河油田公司鉆采工程技術部從事鉆井管理工作。