毛壩501—1H井生產(chǎn)套管固井技術(shù)實(shí)踐認(rèn)識(shí)

摘 要：毛壩501-1H井位于四川省達(dá)州市宣漢縣毛壩鎮(zhèn)十一村九組，是一口中石化普光分公司布置在四川盆地川東斷褶帶大灣-雷音鋪背斜帶毛壩構(gòu)造帶的雙靶水平開發(fā)井。設(shè)計(jì)井深5467.05m（垂深3879m），目的層為下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組。本次固井目的：封固好三開裸眼井段及套管重疊段，為后期試采創(chuàng)造良好的井眼條件。

關(guān)鍵詞：三開固井；三凝雙密度水泥漿；頂替效率；防漏防竄

1 井身結(jié)構(gòu)

2 固井難點(diǎn)分析

2.1下套管難點(diǎn)

本井是大斜度井，井斜較大（最大井斜54.9°），穿越嘉陵江膏層、飛仙關(guān)氣層等層位，如何保證套管順利下到位并且居中是本次施工的難點(diǎn)之一。

2.2 水泥漿設(shè)計(jì)難點(diǎn)

①井斜較大，水泥漿析出的自由水容易在井眼高邊積聚形成通道，造成竄槽。②水泥漿在大斜度井段凝固時(shí)，由于重力作用，水泥漿易發(fā)生沉降，造成上側(cè)的水泥石強(qiáng)度低，滲透率高。

2.3 提高頂替效率難點(diǎn)

①套管居中困難，在拉力和自重作用下，大斜度井段套管與上下井壁大面積接觸，套管偏心嚴(yán)重，窄邊鉆井液很難被隔離液和水泥漿頂替出來，影響封固質(zhì)量。②鉆井液中的重晶石和巖屑在井壁低邊沉淀不易攜帶出來，影響水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量。

2.4 防漏和防氣竄困難

①本井固井段在鉆進(jìn)過程中雖無嚴(yán)重漏失現(xiàn)象，但固井時(shí)井眼會(huì)承受較大液柱壓力，而本區(qū)域地層承壓能力有限，所以防漏是本次固井的一個(gè)難點(diǎn)。②本次固井井段的嘉陵江及須三段存在氣層顯示，固井過程中壓穩(wěn)以及候凝過程中防氣竄是本次固井的另一個(gè)難點(diǎn)。

3 針對性固井技術(shù)措施

3.1 井眼準(zhǔn)備

①測井提供詳實(shí)的雙井徑、井斜、方位、井溫、油氣水層位置等數(shù)據(jù)。②做地層承壓試驗(yàn)，用密度1.75g/cm3的泥漿28L/s的排量循環(huán)兩周不漏為合格。承壓實(shí)驗(yàn)過程中均勻提密度，每循環(huán)周提0.02-0.03g/cm3，加強(qiáng)坐崗液面監(jiān)測，動(dòng)態(tài)承壓試驗(yàn)合格后，使用離心機(jī)降密度。③強(qiáng)化鉆具結(jié)構(gòu)通井，雙扶通井結(jié)構(gòu)為：Φ241.3mm牙輪鉆頭+Φ236mm螺旋扶正器+Φ177.8mmDC*9m+Φ236mm螺旋扶正器+Φ177.8mmDC*45m+Φ127mmHWDP*5柱。④下套管前通井到底后，用30m3密度為1.37g/cm3、粘度150s以上的稠泥漿循環(huán)一周，徹底把井內(nèi)砂子攜帶干凈。攜砂后進(jìn)行短起下，短起下順利則使用固體潤滑劑以及抗高溫材料打封閉。⑤套管下到設(shè)計(jì)井深后，采用循環(huán)洗井排量由小到大，最后以大排量（≥28L/s）充分循環(huán)兩周以上、確保井眼無沉砂，鉆井液性能達(dá)到進(jìn)出口密度平衡，固井前要求密度1.37g/cm3，泥漿粘度≤60s，初切≤2。⑥固井前確保油氣上竄速度<10m/h，進(jìn)出口密度差<0.03g/cm3。

3.2 水泥漿技術(shù)措施

①水泥漿性能要求：低濾失量（<50ml）、零游離液（傾斜450）、沉降穩(wěn)定性小于0.02g/cm3、水泥漿防竄性能系數(shù)小于3，做好水

泥漿發(fā)散實(shí)驗(yàn)和混漿實(shí)驗(yàn)。②采用三凝雙密度水泥漿，三凝界面定在2000m，領(lǐng)漿為密度1.60g/cm3的低密度水泥漿體系；雙凝界面定在3000m，中間漿和尾漿為膠粒防氣竄水泥漿體系，中間漿、尾漿密度為1.90g/cm3。為防止井漏和提高水泥石的韌性，水泥干灰里加

入1‰的短纖維，現(xiàn)場施工時(shí)水泥漿里面加入1-2‰的3-5mm纖維。

3.3 提高頂替效率技術(shù)措施

①通井時(shí)提高泥漿的屈服值和靜切力，保持泥漿懸浮和攜帶巖屑的最小屈服值為9Pa。下套管前通井時(shí)鉆井液的屈服值應(yīng)控制在9-12Pa，把泥漿中的重晶石沉淀和巖屑盡量攜帶干凈。②固井前最后1周循環(huán)將泥漿的屈服值和靜切力適當(dāng)降低，屈服值應(yīng)控制在9Pa以內(nèi)，初切小于2Pa，密度1.37g/cm3，粘度小于60s，改善鉆井液的流動(dòng)性能，提高頂替效率。③為保證套管居中度，提高水泥漿的頂替效率，加密使用扶正器。扶正器設(shè)計(jì)為：0-2830m五根套管加一只Φ7″×8-7/8″剛性扶正器；3030-3200m每根套管加一只Φ7″×9-3/4/″雙弓彈性扶正器；3200-3862m每根套管加一只Φ7″×9-1/2″樹脂剛性扶正器。④采用稀釋型化學(xué)沖洗液，增加表面活性劑的濃度，達(dá)到對界面有良好的化學(xué)沖洗及水潤濕效果，采用抗高溫、懸浮能力強(qiáng)、沉降穩(wěn)定性好的加重隔離液，隔離鉆井液與水泥漿，提高水泥與套管及井壁的膠結(jié)強(qiáng)度。沖洗液使用6m3，沖洗型隔離液使用20m3。⑤施工前注入30m3性能優(yōu)良、密度1.37g/cm3、粘度小于50s、具有抗鈣性、冷卻的先導(dǎo)泥漿，提高頂替效率并適當(dāng)降低井底溫度。

4 固井質(zhì)量

后經(jīng)電測Φ139.7mm產(chǎn)層套管固井質(zhì)量綜合評價(jià)優(yōu)秀。

5 固井施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

①井身質(zhì)量好，井眼軌跡圓滑，完井液性能好，保證了套管的順利下入。②優(yōu)化扶正器組合和位置，在做到套管居中的情況下盡量減少其數(shù)量。③采用雙凝水泥漿體系，解決水泥漿在失重時(shí)對氣層的壓穩(wěn)。在產(chǎn)層井段選用防氣竄水泥漿體系。④下套管前優(yōu)化管串結(jié)構(gòu)，不但套管順利下放到位，且能改善水泥漿體系環(huán)空流型，保證固井質(zhì)量。⑤干法固井為防止一次性注入可能發(fā)生橋堵、脫水稠化或井漏，優(yōu)先保證套管鞋處的封固質(zhì)量，采用“先穿鞋后戴帽”的方式固井。⑥在鉆井液中加入固體潤滑劑，降低套管下入摩阻，摩阻系數(shù)控制在0.06～0.08。⑦水泥漿性能要求：低濾失量、零游離液、高沉降穩(wěn)定性、水泥漿性能系數(shù)小于3。⑧沖洗液采用稀釋型化學(xué)沖洗液，增加表面活性劑的濃度，達(dá)到對界面有良好的化學(xué)沖洗及水潤濕效果，提高水泥與套管及井壁的膠結(jié)強(qiáng)度。隔離液采用抗高溫、懸浮能力強(qiáng)、沉降穩(wěn)定性好，隔離鉆井液與水泥漿。⑨前期組織調(diào)研工作是關(guān)鍵，在固井附件、水泥漿體系試驗(yàn)方面嚴(yán)格把關(guān)，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，確保固井施工達(dá)到甲方要求。

作者簡介：

李棟華，2012年畢業(yè)于長江大學(xué)石油工程專業(yè)，助理工程師。