濮深18-側(cè)1井φ127 mm 套管回接固井技術(shù)

王正軍，趙休龍，覃 樂，張 勇

（中國石化中原石油勘探局固井工程處，河南濮陽457001）

濮深18-側(cè)1井是中原油田部署在泥巖層中第一口非常規(guī)重點井，也是高壓深層稠油小井眼開窗側(cè)鉆井，設(shè)計在φ177.8 mm 套管內(nèi)用φ149.3 mm鉆頭開窗側(cè)鉆至井深3 319 m，在3 070 m 懸掛φ101.6 mm 尾管完井，但因φ101.6 mm 尾管固井油氣竄槽形成通道，稠油從井口溢出，決定采用φ127 mm 套管回接至井口。井身結(jié)構(gòu)見圖1。由于回接套管與下部φ101.6 mm 尾管外環(huán)空存在通道，為壓穩(wěn)異常高壓油氣層，井筒內(nèi)油基鉆井液密度高達2.10 g／cm3，下 完 套 管 用4 L／s 排 量 循 環(huán)（泵 壓12 MPa）發(fā)生井漏，停泵后井口溢流，開泵循環(huán)溢流量增大，使尾管回接固井難度增大。為保證固井質(zhì)量和防止水泥漏失污染產(chǎn)層，通過優(yōu)選前置液，改進回接裝置和控量加壓等技術(shù)措施，使本井回接固井順利，固井質(zhì)量優(yōu)良。

1 套管回接固井難點

1.1 套管內(nèi)壁油污清除困難

為保護油氣層和順利鉆進，φ149.3 mm 鉆頭開窗鉆進過程中，使用密度2.10 g／cm3油基鉆井液，φ177.8 mm 套管內(nèi)壁長時間受油基泥漿侵泡已形成油膜和泥餅，加之φ101.6 mm 尾管固井油氣竄槽，稠油從φ177.8 mm 套管內(nèi)溢出，套管內(nèi)壁存在油污和結(jié)臘。因此有效清除套管壁泥餅、油膜和油污是保證固井質(zhì)量的難點。

1.2 固井壓穩(wěn)與防漏

由于φ101.6 mm 尾管固井后高壓油氣上竄，導(dǎo)致尾管重合段套管外無水泥，稠油從φ101.6 mm 套管環(huán)空上竄外溢，φ127 mm 回接套管環(huán)空與高壓油氣層間已形成通道，下完套管用4 L／s排量循環(huán)（泵壓12 MPa）發(fā)生井漏，停泵后井口溢流，溢流量最大時關(guān)井套壓達13 MPa。固井不但要防止水泥漿漏失污染產(chǎn)層，而且要保證固井整個過程始終壓穩(wěn)高壓油氣層。

圖1 濮深18-側(cè)1井井身結(jié)構(gòu)

1.3 回接筒處密封易失效

回接套管固井中，回接插頭提離回接筒一般在0.5 m 左右，固井替漿結(jié)束后下放管串插入回接筒，這樣很容易造成回接筒處無水泥或者形成混漿，回接筒處水泥封固質(zhì)量難以保證。高壓油氣井套管回接固井后，在后期的開采中，回接筒處成為最容易密封失效的薄弱環(huán)節(jié)。

2 技術(shù)措施

2.1 選用油膜清洗劑

在φ177.8 mm 套管內(nèi)開窗側(cè)鉆時采用油基鉆井液，套管內(nèi)壁已經(jīng)形成泥餅和油膜，加之φ101.6 mm 尾管固井后油氣竄槽，原油涌入φ177.8 mm 套管內(nèi)，在套管內(nèi)壁形成油污。由于地層壓力高，井筒內(nèi)鉆井液密度高達2.10 g／cm3，無法采用清水內(nèi)加入表面活性劑作為前置液來清洗套管壁的泥餅和油污，經(jīng)過實驗優(yōu)選，采用在鉆井液內(nèi)加入15%油膜清除劑作為沖洗液，考慮到油膜清除劑和套管內(nèi)壁接觸時間必須大于10分鐘，確定其用量為30 m3。固井施工前，在水基鉆井液內(nèi)加入15%油膜清洗劑注入井內(nèi)，再注入密度1.85 g／cm3加重隔離液5 m3。注入密度2.0g／cm3前導(dǎo)水泥漿4 m3，利用其較好的流動性提高對套管內(nèi)壁泥餅的沖刷。

2.2 控制排量

控制循環(huán)和固井施工排量防止漏失。由于本井漏失層為泥巖，泥巖中不存在裂縫性漏層，分析認為循環(huán)過程中發(fā)生漏失，是由于循環(huán)壓力加上井內(nèi)鉆井液的液柱壓力大于地層孔隙壓力，鉆井液被擠入地層，地層壓力也隨之增大。而停泵后，井內(nèi)循環(huán)壓力撤銷，地層壓力大于井底泥漿柱的壓力，把循環(huán)時擠入地層的鉆井液回吐出來造成了井口溢流。所以在固井前，應(yīng)停泵或者小排量循環(huán)讓擠入地層中的鉆井液完全回吐出來，使地層壓力恢復(fù)到其原有狀態(tài)，防止固井后泥漿回吐造成環(huán)空竄槽。在開泵循環(huán)時，采用小排量頂通，小排量循環(huán)出井筒內(nèi)所有鉆井液，然后慢慢增加排量，同時要做好泥漿計量，觀察是否漏失，另外，固井時控制注替排量不超過漏失時循環(huán)的最大排量。

2.3 改進回接裝置

改進回接裝置提高回接筒處封固質(zhì)量?；亟油蔡幨歉邏河蜌饩笃陂_采中套管串損壞的薄弱環(huán)節(jié)，不能單純靠回接筒密封件來達到長久密封，所以必須提高回接筒處水泥環(huán)的質(zhì)量，用良好的水泥環(huán)和回接筒密封件雙作用來達到回接筒處的長久密封。為保證回接筒處的水泥環(huán)質(zhì)量，就必須避免回接固井中回接筒處混漿或者無水泥，所以對回接插頭進行改進，在回接插頭頂端安裝一根長度0.7 m，直徑φ60 mm 帶有旋流孔的鋁制加長導(dǎo)流管，這樣在注水泥時回接插頭提離回接筒0.5 m 后，帶有旋流孔的導(dǎo)流管仍插在回接筒內(nèi)，水泥漿通過導(dǎo)流管能完全置換掉回接筒內(nèi)鉆井液，這就避免了回接套管固井時回接筒處無水泥或者產(chǎn)生混漿的問題?；亟硬孱^加長導(dǎo)流管在固井后鉆回接浮箍時可鉆掉，不影響后期采油管柱的下入?；亟硬孱^加長導(dǎo)流管結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 回接插頭加長導(dǎo)流管結(jié)構(gòu)圖

2.4 控量擠水泥

控制環(huán)空擠入量進行加回壓提高尾管重合段封固質(zhì)量。為提高φ101.6 mm 尾管重合段封固質(zhì)量，回接套管固井后，采取從環(huán)空擠水泥對尾管重合段進行補救封固，由于存在井漏，為防止擠入水泥漿漏進入地層污染產(chǎn)層，擠入水泥漿量以φ101.6 mm 尾管重合段外環(huán)空總量為限，擠水泥后環(huán)空帶壓候凝，同時可以防止地層回吐鉆井液造成泥漿竄槽。

2.5 雙凝水泥漿技術(shù)

由于地層壓力高，井筒鉆井液密度高達2.20 g／cm3，回接套管環(huán)空與高壓油氣層形成通道，所以固井選用水泥漿密度必須考慮壓穩(wěn)地層，解決好水泥侯凝期間油氣竄槽問題。通過實驗優(yōu)選，選用加入鈦鐵礦的高密度水泥漿體系，采用雙凝水泥漿技術(shù)解決侯凝期間水泥漿失重引起的油氣竄槽。水泥漿性能見表1，配方如下：

首漿：D 級水泥＋加重劑60%＋分散劑1.0%＋降失水劑5.0%＋穩(wěn)定劑1.0%＋緩凝劑0.4%。

尾漿：D 級水泥＋加重劑60%＋分散劑1.0%＋降失水劑5.0%＋穩(wěn)定劑1.0%＋早強劑1.5%＋緩凝劑0.3%。

3 現(xiàn)場施工

①下完套管后，用水泥車以120 L／min排量頂通，泵壓16～17 MPa，20 min后慢慢降至12 MPa，改用鉆井泵單凡爾180 L／min循環(huán)2 h，發(fā)現(xiàn)井漏。改用水泥車以120 L／min排量循環(huán)1 h，停泵后井口溢流，30 min 后溢流量增大到約150 L／s，開泵以600 L／min排量循環(huán)，泵壓6～7 MPa，停泵后溢流量逐漸增大，關(guān)井觀察，套壓達13 MPa，截流循環(huán)6 h后套壓降至3 MPa。采用400 L／min排量循環(huán)，泵壓9～10 MPa，返出量正常，確定固井注替排量400 L／min。②停泵安裝水泥頭，觀察井口不溢流。③用大泵360 L／min排量注入密度2.08 g／cm3油膜清洗劑30 m3。④注入密度1.85 g／cm3加重隔離液5 m3，后跟配漿緩凝水1 m3。⑤注入平均密度2.02 g／cm3首漿13 m3，尾漿8 m3。⑥壓塞清水2 m3，大泵以360 L／min 排量頂替鉆井液26.3 m3，壓力從12 MPa迅速升至15 MPa，水泥車頂壓至20 MPa碰壓。⑦下放管串回插。⑧關(guān)封井器從環(huán)空擠水泥460 L，壓力19 MPa，觀察30 min壓力不降，關(guān)井候凝。

固井候凝48 h，變密度測聲幅，全井質(zhì)量優(yōu)良。

表1 濮深18-側(cè)1井回接固井水泥漿性能

4 結(jié)束語

（1）油膜清洗劑作為油基鉆井液固井前置液，能有效清除井壁和套管壁油膜油污，對提高固井質(zhì)量具有良好的作用。

（2）回吐性漏失地層固井，必須確定不漏失時循環(huán)的最大排量，固井時以此排量為上限控制注替排量，以防止固井候凝期間回吐鉆井液竄槽。

（3）回接插頭加長導(dǎo)流管能有效提高回接固井回接筒處水泥封固質(zhì)量。