勝利油區(qū)中深井全井封固固井技術(shù)研究

周偉光(中石化勝利石油工程有限公司黃河鉆井總公司 山東東營 257064)

一、基本概況

隨著油田生產(chǎn)開發(fā)的不斷發(fā)展，油氣井深度不斷增加，中深井普遍增加， 在黃河鉆井承鉆的勝利油田黃河以南所在油區(qū)2000－3500 米的井占了較大部分。 2007 年全年黃河固井公司固井934 口，2000－3500 米 的井有530 口；2008 年全年固井1024口，2000－3500 米的井有543 口， 中深井一直占53%以上的比例。 在所有的中深井中，全井封固完井的2007 年有64 口，2008年增加為94 口，2009 年一季度即完成44 口，呈現(xiàn)逐年增加的態(tài)勢。

采用全井封固完井方式的中深井的特點為∶

（1） 該類型井一般不下技套，只有200－400 米的表層，裸眼段長， 鉆井過程中容易穿越多套壓力體系， 有些地層承壓能力低，易發(fā)生井漏。

（2）部分區(qū)塊由于長期的注采開發(fā)，地下壓力系統(tǒng)紊亂，存在多套壓力體系，層間壓力變化較大，以河50、河51 區(qū)塊為典型代表。

（3）出于保護套管，延長套管壽命以及氣井防竄等方面的考慮要求全井封固。 該類型井主要油層位于井底或下部，除個別復雜區(qū)塊外地層壓力不高，油層段不長，上部水泥只起填充和保護作用。

二、中深井全井封固完井工藝固井要求及存在的問題

1、固井要求

(1)該類型井固井要求水泥漿返出地面,以起到保護套管的作用，水泥用量較大。

(2)主力油層在井眼下部，由于開發(fā)需要，對下部油層段固井質(zhì)量要求較高，除一界面要求之外，部分區(qū)塊對二界面質(zhì)量也有要求。

(3)部分復雜區(qū)塊，要求做好防竄措施，確保下部多套油層固井質(zhì)量。

2、固井過程中存在的問題

中深井全井封固主要是低壓易漏長裸眼固井問題， 在固井施工中漏失、憋泵、竄槽等問題比較突出。

(1)漏失問題：該類型井由于封固段長，液柱壓力較高。 由于水泥漿的密度高，部分地層承壓能力低，在固井注水泥后期及頂替過程中容易發(fā)生井漏，造成水泥低返。

(2)長裸眼問題：裸眼段長，封固井段所需水泥量大，施工時間長，對設(shè)備要求較高。

(3)防竄問題：封固段長，上下溫度差異較大，上下部井段水泥漿稠化時間差異較大，部分區(qū)塊存在高壓層，容易竄槽。

(4)老區(qū)注水井、生產(chǎn)井影響：由于注水井不停注，造成地層流體壓力總是動態(tài)變化，對井下干擾大，增大了固井難度。

三、技術(shù)措施

根據(jù)中深井全井封固完井技術(shù)的特點和固井要求， 我們結(jié)合現(xiàn)有長裸眼固井理論和以往的固井現(xiàn)場經(jīng)驗， 總結(jié)摸索出了一套現(xiàn)場操作性強的經(jīng)驗技術(shù)措施：

1、固井前準備措施

（1） 下套管前井隊認真通井，保證井眼通暢。

（2）下套管過程中嚴格控制下放速度，按照設(shè)計要求頻率灌滿鉆井液。

（3）固井施工前調(diào)整好鉆井液性能，大排量循環(huán)洗井，確保井壁穩(wěn)定、壓穩(wěn)油層。

（4）增加扶正器的入井數(shù)量，提高套管的居中度，提高水泥漿頂替效率。

（5）提前停注、停產(chǎn)釋放地層壓力是保證老區(qū)和復雜區(qū)塊固井質(zhì)量的關(guān)鍵。

2、通過優(yōu)選，采用“雙凝、雙密度”水泥漿體系

由于封固段長，水泥漿液柱壓力高，上部地層承壓能力低，容易漏失，造成低返。 我們研究采用“雙凝、雙密度”水泥漿體系，上部井段使用低密度水泥漿體系， 主要是泡沫水泥漿或漂珠水泥漿體系，以降低環(huán)空液柱壓力，防止壓漏情況發(fā)生，部分地層穩(wěn)定的井上部采用G 油粉水泥漿體系； 下部油層采用常規(guī)水泥漿，確保膠結(jié)強度和固井質(zhì)量。 嚴格控制雙凝水泥漿的比重，使水泥漿從上到下逐漸凝固，從而防止氣竄，保證下部油層段的固井質(zhì)量。

對于井底油層存在低壓易漏層的井， 下部井段使用增韌膨脹水泥漿體系，以提高水泥漿自身的防漏性能，提高水泥石膠結(jié)強度和抗折強度，有效補償水泥石的體積收縮，保證水泥石與地層的致密膠結(jié)，防止竄流發(fā)生，有利于提高固井質(zhì)量。

3、防竄、壓穩(wěn)技術(shù)措施

（1） 前置重漿的設(shè)計使用

在注前置液之前注入在環(huán)空中間占有一定高度的重漿，一是可以平衡注前置液損失的液柱壓力。 二來也可以提高過平衡壓力， 達到固井施工結(jié)束后的水泥漿候凝期間壓穩(wěn)高壓油氣層的目的。

（2）套管外封隔器的應用

套管外封隔器的應用對于解決高壓井氣竄、 低壓滲漏等復雜情況也有明顯效果，在河50 區(qū)塊我們在主要油層段以上30—50 米井段安放管外封隔器， 阻斷地層流體的上竄通道。 沙三段（2800－－3300 米）完鉆的井加放2 只管封，沙二段（2600 米）完鉆的井加放1 只管封。

（3）使用膨脹水泥體系，提高第二界面固井質(zhì)量

現(xiàn)場應用中， 油層段使用晶格膨脹劑水泥， 密度設(shè)計為1.90g/cm3,水泥漿稠化時利用晶格膨脹劑水泥微膨脹的特性，減小與地層的微間隙，保證第二界面固井質(zhì)量。

四、現(xiàn)場應用情況

經(jīng)過以上技術(shù)分析和現(xiàn)場施工經(jīng)驗的匯總， 我中隊對今年的中深井實施全井封固的油井固井施工貫徹了以上技術(shù)措施，取得了很好的固井效果。 該系列技術(shù)措施自實行以來共固油層27 口，其中優(yōu)質(zhì)19 口，合格率100%，保證了油井的后續(xù)施工作業(yè)，解決了現(xiàn)場固井技術(shù)難題。 下面對所施工的幾口全井封固的中深平井作一詳細介紹：

[1] 李克向等. 鉆井手冊（甲方）[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，1990

[2] 劉崇建等. 油氣井注水泥理論與應用[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2001