T25井長(zhǎng)替空段補(bǔ)擠水泥固井實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

田常銘

摘要：針對(duì)長(zhǎng)替空段，文章預(yù)選了三種補(bǔ)注、補(bǔ)擠水泥方案。由于環(huán)空出現(xiàn)“橋堵”，分別采用封隔器、光鉆桿等管串結(jié)構(gòu)以注、擠水泥的方式逐段封堵。實(shí)踐表明，對(duì)長(zhǎng)替空井段擠水泥需避開“橋堵”點(diǎn)；封堵高壓層應(yīng)選擇密閉擠水泥、蹩壓候凝方式；地層吸水能力差，則需采用橋塞擠水泥工藝。

關(guān)鍵詞：固井事故；套管射孔；擠水泥

中圖分類號(hào)：TE256文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）20-0159-02

油氣井固井時(shí)長(zhǎng)井段替空將導(dǎo)致油、氣、水層漏封，影響勘探開發(fā)進(jìn)程。從統(tǒng)計(jì)資料看，每年約有1%±的井出現(xiàn)固井注水泥替空，但多數(shù)井替空量較小，漏封井段短，擠水泥成功率較高，固井質(zhì)量得以補(bǔ)救。T25井Φ139.7 mm油層套管固井時(shí)，因現(xiàn)場(chǎng)失誤，導(dǎo)致大量替空，近千米地層漏封，油氣水層段裸露。為此，首次采取長(zhǎng)井段分段擠水泥補(bǔ)救。

1固井替空情況

T25井Φ215.9 mm井眼完鉆井深3 516 m，Φ139.7 mm套管下深3 514 m，設(shè)計(jì)水泥封固段2 500~3 514 m。固井時(shí)，注水泥50 t；替井漿39 m3，碰壓1 m3后壓力由8 MPa上升至15 MPa；繼續(xù)加壓使封隔器座封時(shí)，由于指揮、操作失誤，多替約20 m3，水泥上返至井段1 500~2 555 m，而設(shè)計(jì)應(yīng)封井段2 555~3 501 m無水泥，油層裸露。

2補(bǔ)擠水泥方案

2.1全井段補(bǔ)擠水泥

先確定工程孔的位置，以盡量多封為原則；射上下孔；下封隔器至上孔以下10 m左右的套管本體上。如能建立循環(huán)，則進(jìn)入擠水泥作業(yè)。接下承留器至下孔以上10 m處；注水泥漿；替漿；提松管柱、充分循環(huán)，將上孔返出的水泥漿返出井口；起鉆，候凝。再下擠水泥管串至上孔位置對(duì)上孔擠注水泥封堵；候凝；探鉆水泥塞后，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。

2.2油層井段補(bǔ)擠水泥

如果上、下孔不能建立循環(huán)，則在油層和水層之間選擇適當(dāng)位置補(bǔ)射中孔，與上孔建立循環(huán)，對(duì)油層段進(jìn)行封固。

2.3油水層間補(bǔ)擠水泥

如果上、中孔不能建立循環(huán)，而中、下孔暢通，則在中、下孔間擠注水泥，封堵高壓鹽水層，或者在中孔處強(qiáng)行向環(huán)空補(bǔ)擠水泥，以封隔油、水層。

3現(xiàn)場(chǎng)施工

3.1射工程孔及驗(yàn)通

分別對(duì)井段3 000~3 002 m（“上孔”）、3 428~3 430 m（“下孔”）的套管射孔。下入驗(yàn)通管柱，管串結(jié)構(gòu)為?73 mm球座+?73 mm油管1根+?106 mm節(jié)流器+江453封隔器（?114 mm）+?114 mm水力錨+下部連通閥（?89 mm）+?105 mm變扣接頭+?73 mm鉆桿，對(duì)“上孔”與“下孔”之間的環(huán)空蹩壓驗(yàn)通；蹩壓33 MPa不通。

再對(duì)井段3 330~3332 m（“中孔”）的套管射孔。下入驗(yàn)通管柱，對(duì)“上孔”與“中孔”之間的環(huán)空蹩壓驗(yàn)通；蹩壓35 MPa不通。改變封隔器位置再次下入驗(yàn)通管柱，對(duì)“中孔”與“下孔”之間的環(huán)空蹩壓，蹩壓25 MPa環(huán)空通；循環(huán)排量0.45 m3/min，泵壓14 MPa。

因此，只能對(duì)中、下孔間的井段進(jìn)行擠水泥封固。

3.2第一次注水泥施工

目的是封固高壓鹽水層。注水泥管串下深3 418.11 m，封隔器位置3 416.22~3 417.72 m；管串結(jié)構(gòu)為?94 mm球座+?93 mm單向流通閥+封隔器（?114 mm卡瓦牙+?115 mm膠筒+?114 mm水力錨）+?95 mm安全接頭+?105 mm變扣接頭+?73 mm鉆桿。

蹩壓4次，壓力由10 MPa漸次增加到25 MPa，封隔器座封并建立循環(huán)，排量0.4 m3/min，循環(huán)壓力12 MPa。

注三峽D級(jí)水泥4 t（水泥漿密度平均密度1.95 g/cm3），注水泥排量0.28 m3/min，壓力12 MPa；替漿，泵壓16 MPa，排量0.37 m3/min，替量6.9 m3；起鉆；循環(huán)；候凝。

實(shí)探上塞井段3 330.34~3 349.4 m，表明“中孔”有水泥漿返出；下塞井段3 397.06~3 415.5 m，表明未替空。聲幅檢測(cè)，未見水泥環(huán)，分析為高壓水層存在導(dǎo)致竄槽。

3.3第二次擠水泥施工

對(duì)“上孔”和“中孔”同時(shí)擠水泥封堵。為避免“插旗桿”，將水泥塞長(zhǎng)度控制在300 m左右。下27/8"鉆桿至井深3 188.61 m。測(cè)地層吸水，加壓25 MPa，試擠15 min，共擠入鹽水2 m3。注水泥漿3 m3，水泥漿密度平均1.91 g/cm3；替泥漿6.18 m3；起鉆至井深2 747.86 m。水泥漿位置2 929.32~3 188.61 m。擠入鹽水4.1 m3。蹩壓、候凝。

實(shí)探表明井段2987.13-3029.5 m為水泥塞段；井段3 029.5~

3 415 m為混漿段。聲幅檢測(cè)，“上孔”附近的井段2 842~3 020 m有間斷水泥環(huán)存在，封固合格的水泥段累長(zhǎng)50 m；“中孔”附近無水泥漿進(jìn)入跡象。用密度1.28 g/cm3，的井漿對(duì)套管試壓不合格。

3.4第三次擠水泥施工

鑒于試壓穩(wěn)不住，決定對(duì)“中孔”再擠水泥封堵、封隔油氣層。

下27/8"鉆桿至井深3 348.72 m。注水泥漿2.5 m3，水泥漿密度平均1.90 g/cm3；替漿6.61 m3；水泥漿位置3 132.63~3 348.72 m；起鉆至井深2 919.54 m；加壓27 MPa，擠井漿3 m3；蹩壓、候凝；放壓時(shí)反吐0.75 m3。

實(shí)探水泥塞段3 155.13~3 415 m。聲幅檢測(cè)曲線特征與擠水泥前相近，表明無水泥漿進(jìn)入環(huán)空。

4結(jié)論與認(rèn)識(shí)

4.1環(huán)空通暢是長(zhǎng)井段擠注水泥補(bǔ)救成功的關(guān)鍵

資料顯示，上、下孔之間聲幅值在30~80%，平均60%，固井質(zhì)量差-無水泥膠結(jié)；但高壓驗(yàn)竄時(shí)環(huán)空不暢通，導(dǎo)致全井段補(bǔ)擠水泥作業(yè)無法實(shí)施。該井從完井固井到射孔驗(yàn)竄歷時(shí)10 d，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間浸泡后水化剝落的巖塊在環(huán)空堆積形成“橋堵”，同時(shí)完井固井時(shí)，殘余水泥漿在環(huán)空沉淀聚集也能形成“橋堵”。因此環(huán)空補(bǔ)擠水泥時(shí)，盡量縮短準(zhǔn)備時(shí)間；對(duì)長(zhǎng)替空井段擠水泥，需避開所有的“橋堵”點(diǎn)（聲幅值小于50%的點(diǎn)）。

4.2對(duì)存在高壓層的井段，常規(guī)注水泥易造成竄槽

該井對(duì)井段3 332~3 428 m間高壓鹽水層進(jìn)行封固時(shí)，盡管前期進(jìn)行了壓穩(wěn)處理，但由于封固段短，水泥漿量少，常規(guī)注水泥、開井式候凝方式很難防止高壓鹽水的竄槽。封堵高壓鹽水層應(yīng)選擇密閉擠水泥、蹩壓候凝方式。

4.3地層的吸水量決定了對(duì)工程孔的封堵效果

該井對(duì)工程孔封堵時(shí)，加壓25 MPa測(cè)得地層吸水能力為8 m3/h；采用光鉆桿擠水泥，在“上孔”附近獲得了累計(jì)50 m封固合格段的效果。對(duì)高壓鹽水層封堵時(shí)，加壓27 MPa測(cè)得地層吸水能力為5 m3/h；采用光鉆桿擠水泥，蹩壓候凝，無水泥進(jìn)入環(huán)空。兩次施工對(duì)比表明，地層吸水能力大，即使采用光鉆桿擠水泥對(duì)工程孔的封堵效果也好；反之，效果就差，需采用橋塞擠水泥工藝。

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