老油田復雜斷塊固井技術

摘要：勝坨油田是開發五十多年的老油田，經過多次加密鉆井、高壓注水、高強度開采，綜合含水率已達96%以上，縱向上形成了高壓低滲、低壓高滲、異常高壓、欠壓和低壓漏失、多壓力層系共存的局面，給調整井固井帶來了許多技術難題。另外地下水礦化度高，對套管腐蝕嚴重，為保護套管，水泥漿要返至地面，這就造成了長封固段、大水泥量固井施工，增加了壓漏地層、污染油層、蹩泵低返等事故的風險。為滿足油田高效開發，必須保證固井質量，通過分析原因，優化固井設計，采用新工藝新水泥漿體系，取得了較好的效果。

關鍵詞：老油田;調整井;固井技術;水泥漿體系

勝利油田的勝坨油田是開發歷程最長、產油最多的老油田，從明化鎮組地層至3沙四段，中間夾雜著93個小層，有的厚有的薄，主力油層在沙二段，厚度近900m，包含了十幾個砂層組。50年來，一直采用大段合采合注方式開發，經過高強度的持續開發，該油田采收率已超過40%，可采儲量采出程度達到92%以上，綜合含水率已達96%以上。老油田調整挖潛對象轉向非主力薄差層、厚層頂部和層內韻律層。要求不僅要搞好層間封隔，更要搞好第二界面固井質量。

1 存在的主要技術難題

（1）長期開采注水生產的影響

長期注水開采，縱向上形成了高壓低滲、低壓高滲、異常高壓、欠壓和低壓漏失、多壓力層系共存的局面。

（2）多套壓力層系的影響

多套壓力層系共存且安全窗口低是最棘手的難題，采取針對高壓層的措施，會引起井漏，采取針對漏失層措施，因高壓壓不穩而造成竄槽，平衡點難以掌握，平衡壓力固井設計難以實施。

（3）老區開發復雜性的影響

經過多年的開采，新鉆井多為調整開發方案措施實施井，主要是剩余油挖掘和注水井，而剩余油多存在于支離破碎的低序級復雜斷層、微斷層夾角和厚度薄、穩定性差、橫向延伸較短的儲層韻律段及層內夾層以及在優勢通道頂部滲流較弱區域，利用復雜結構井和特殊工藝開發，這就對固井工藝、工具、水泥漿體系和配套技術提出了更高的要求。

（4）地下水或動態干擾的影響

水泥漿凝固期間，臨井與之相關層系的注采狀態直接影響到水泥環的封固質量。短時間內，即使停注停采，也存在動態的干擾，實驗證明：地下的動態滲流以及地下水礦化度對水泥漿與界面的膠結和對水泥石的腐蝕都具有較大的影響。

（5）射孔和壓裂的影響

選擇高能射孔彈;對于低滲透油層需要高壓壓裂。聚能彈射孔作業時產生的強大應力波，會造成水泥環內部斷裂或膠結界面脫開，層間發生竄通。

2 固井技術措施

采取如下對策：（1）停采停注，為水泥漿凝固創造一個靜態或者穩定的環境。（2）補水增壓，防止漏失，防止鉆井過程中形成厚濾餅或虛濾餅。（3）選擇適合地層巖性和油藏類型的鉆井液體系，改善界面膠結環境，優選鉆井參數，為固井提供一個良好的井身質量。（4）針對地下水對套管和水泥石的腐蝕性，選擇使用抗鹽、抗腐蝕的水泥漿體系。（5）根據水泥漿的收縮特性，選擇使用膨脹水泥漿體系，改善收縮并增大結構應力，進一步壓實界面，提高界面膠結強度。（6）為滿足高能射孔和高壓壓裂防水泥石碎裂的要求，選擇使用柔性微膨脹抗沖擊水泥漿體系。（7）在保證井下安全、井壁穩定的情況下，選擇界面活性沖洗液的數量和沖刷流速，沖掉虛濾餅;選擇使用界面增強隔離液，通過潤濕反轉改變濾餅電性，通過與濾餅發生化學反應，提高濾餅強度，增強水泥漿與濾餅的膠結質量。（8）針對剩余油開發采用的新鉆井技術和新完井工藝，優選各種特殊工具和施工裝備，確保工藝成功和固井順利。

3 實施

3.1 制定針對性措施 針對高壓低滲、低壓高滲、異常蹩壓、多套壓力共存等情況，合理確定與鉆井相關層系的泄壓和補償的時機。與之相關層系500～1500m之內的注水井開鉆至固井后24小時停注，300～500m之內采油井在鉆開油層之前至固井后12小時停采。

3.2 確保井身質量 優化鉆井井身結構設計，優選鉆井液體系，在保證井下安全的情況下，低粘、低切、低密度，控制失水，改善泥餅質量。優選鉆頭和鉆井參數，控制井眼擴大率和井眼軌跡，井徑規則。發生漏失要承壓堵漏，為固井創造一個良好的井眼條件。

3.3 提高頂替效率 計算確定扶正器的加放間距和數量，確保套管居中度大于67%;下套管之前通井、固井之前調整鉆井液性能;使用性能良好的沖洗液和加重的隔離液;有條件應當活動套管;在井徑擴大率超標井段加放旋流發生器。

3.4 優化固井設計 在停采停注、泄壓補壓的基礎上，進行平衡壓力固井設計，采用針對性的固井工藝和水泥漿體系。選擇管外封隔器、旋流發生器等特殊工具和抗竄、防漏、微膨脹、低失水、韌性等水泥漿體系[1] [2]。

3.4.1 封隔器輔助封隔技術[3]在不同滲透率、不同壓力等級的油氣層之間，加放管外封隔器、水泥漿充填封隔器或遇油遇水膨脹封隔器，阻斷漏失或竄通的通道，保證層間密封和有效開采。

3.4.2 特殊工藝完井固井技術 [4]跨斷層水平井、階梯水平井、繞水錐水平井、側鉆水平井、三維繞障多靶點聰明井、魚骨狀分支井。固井選用：射孔完井固井、尾管完井固井、篩管頂部注水泥、封隔器輔助完井固井、篩管分段完井選擇性固井工藝等。

3.5 采用多功能水泥漿體系。水泥漿具有防漏、防竄、防腐、增韌、低失水、微膨脹、早強等功能，選擇：低密度水泥漿體系、復合纖維增韌防漏微膨脹體系等。

4 實施與效果

勝坨老區開發井，運用了各種技術措施和配套的固井工藝技術：采用了封隔器完井、水平井篩管頂部注水泥、選擇性完井固井等工藝;對于漏失井和要求返至地面的長封固段井，采用了低密度+防漏水泥漿體系;水竄或地層干擾的井，采用了早強快凝水泥漿體系;高壓井采用了三凝防竄微膨脹水泥漿體系;剩余油開發應用了水平井精密濾砂篩管、封隔器輔助完井、免鉆一體式篩管頂部注水泥等配套的固井工藝和多功能的水泥漿體系，保證了固井質量，一界面固井質量優良率達到95.3%，二界面固井質量合格率達到86.4%。實現了不同壓力層系之間有效封隔，滿足了老油田調整井精細開采和有效開發要求。

5 結論

（1）老油田開發，針對老油田開發后期存在的一系列技術難題，研究并采用適合油藏特征和剩余油復雜性的鉆井、完井、固井新工藝新技術，才能最大限度地提高采收率。

（2）良好的井身質量和穩定的水泥漿凝結環境是保證固井質量的前提。

（3）采用復合多功能水泥漿體系是解決復雜難題的重要措施，多種外加劑配伍的混配質量、均勻的水泥漿密度、較高的頂替效率、優良的裝備、縝密的生產組織、連續的固井施工是優良固井質量的保證。

（4）良好的水泥層間封隔質量和界面膠結質量是保證復雜油藏有效開采的關鍵。

參考文獻：

[1]劉錚，張宏軍，劉傳仁等。復合纖維水泥漿體系在川東北鉆井承壓堵漏中的應用[J]。鉆采工藝，2007，30（6）116-118。

[2]俞然剛。解決油井水泥失水收縮的措施[J]。石油鉆探技術，2000，28（2）：27～28。

[3]孔濤，趙建新，張宏軍等。ECP在完井固井工藝中的應用與分析[J]。石油鉆采工藝，2010，32（5）：48-52。

[4]張宏軍，楊立明。復雜斷塊油藏立體開發鉆井完井優化技術[J]。石油鉆采工藝，2010，32（6）：38-41。

作者簡介：王欽華，工程師，畢業于中國石油大學（華東）石油工程專業 ，現在東營大明石油工程科技開發有限責任公司從事固井技術工作。

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