大牛地氣田固井漏失情況分析與技術(shù)對策

張磊

[摘要]大牛地油氣田是華北石油工程有限公司的主戰(zhàn)場，經(jīng)過長達(dá)十幾年的開發(fā)，這里大量推廣三級結(jié)構(gòu)水平井。但是近年來固井過程中越來越多的發(fā)生漏失情況，一般程度的漏失會造成水泥漿返高不夠，嚴(yán)重的漏失直接造成固井的失敗，這些都會影響到后期的油氣開發(fā)。本文針對漏失的原因分析，結(jié)合實際的生產(chǎn)情況，制定出一系列應(yīng)對漏失情況的技術(shù)對策。

[關(guān)鍵詞]鄂北工區(qū) 水平井 固井 漏失

[中圖分類號] TE [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-67-1

0前言

固井是鉆井工程中不可或缺的一部分，固井的成功和固井質(zhì)量的好壞直接影響到整個鉆井工程的成敗及油氣井的生產(chǎn)壽命。近年來，鄂北工區(qū)越來越多的井在固井作業(yè)時發(fā)生漏失，輕度的漏失會造成水泥漿返高不夠，重度的漏失直接造成固井的失敗。如何應(yīng)對漏失已經(jīng)成為大牛地油氣田固井工程一個長期存在的難題。

本論文一共分三章。分別從漏失原因，如何減少漏失情況的發(fā)生以及漏失后如何補救來討論。

1漏失原因的分析

1.1油田開發(fā)到后期對地層的影響

大牛地最常見的開發(fā)井井型為三級結(jié)構(gòu)水平井，幾乎每口井在完井之后都需要進(jìn)行壓裂工程，以便更好的提升油氣的產(chǎn)量。壓裂施工會往地層里注入大量壓裂液，使地層裂縫增加，對地層造成一定的破壞。隨著油田開發(fā)到后期，井位逐漸緊張，加密井越來越多，經(jīng)常一個井場周圍就有好幾個采氣樹，鉆井隊不僅要注意井眼軌跡與周圍井防碰，周圍井的壓裂作業(yè)也使井隊在打鉆過程中經(jīng)常發(fā)生漏失。

1.2易漏地層

經(jīng)過多年開發(fā)的經(jīng)驗，大牛地油氣田最常見的易漏失地層為劉家溝。為了滿足壓穩(wěn)的要求，二開技術(shù)套管固井前鉆井液密度一般為1.25g/cm3左右。但是壓穩(wěn)和防漏有時候是魚和熊掌不可兼得，滿足壓穩(wěn)的前提下，脆弱的劉家溝有時候會發(fā)生漏失。

由下表可見，劉家溝垂深一般在1700-2000之間，巖性多為泥巖和砂巖互層。固井設(shè)計一般過渡漿段200m，尾漿段一般400多米，尾漿和過渡漿封固垂長約為500m，因此封固劉家溝的是最后一部分打入井內(nèi)的領(lǐng)漿。水泥漿有一定的封堵效果，但是如果漏失比較明顯，這種效果就可以忽略。一般井隊在打鉆過程中發(fā)生過漏失的話，在下完套管的循環(huán)過程中就需要格外注意。套管下完后井隊若是要堵漏，由于浮鞋浮箍的存在，只能用中細(xì)顆粒。在打入堵漏漿循環(huán)堵漏的過程中，經(jīng)常會發(fā)生先漏失，停泵又反吐的現(xiàn)象，我們形象的叫這為“彈性地層”。從鉆井液密度和水泥漿密度的降低來避免漏失顯然不能滿足壓穩(wěn)要求。井隊必須提供一個不涌不漏的井眼方可開始固井，固井過程中只能從排量壓力等方面來避免漏失或者延遲漏失的發(fā)生。

1.3下套管和循環(huán)過程操作不當(dāng)

下套管的過程應(yīng)該控制好下放速度，避免激動壓力過大而造成地層漏失，遇阻后及時接循環(huán)頭循環(huán)解阻。下完套管后，應(yīng)該小排量頂通，然后緩慢提升排量，調(diào)整好鉆井液密度，降粘降切。為保證固井時候的頂替效率，大牛地工程處要求鉆井隊在固井前的循環(huán)過程中必須保證1.2m/s的上返速度，有的井眼先天條件不好，在提升循環(huán)排量后就漏失了，這也是一種難以兩全的情況。

1.4替漿過程的靜壓差和摩阻導(dǎo)致井漏

固井過程中井漏一般發(fā)生在替漿中后期，隨著水泥漿越來越多的被頂替到環(huán)空，環(huán)空和套管內(nèi)的液柱壓力差越來越大，漏失的可能性也越來越高。另外一個就是摩阻壓力，這個壓力值跟排量有很大關(guān)系。液柱壓差的逐漸增加無法避免，我們可以在保證安全施工的前提下盡量減小排量來避免或延緩漏失的發(fā)生，有效的保證返高。

2如何減少漏失情況的發(fā)生

2.1承壓試驗

下完套管后的堵漏工作比下套管前的堵漏要困難很多，只能用中細(xì)顆粒堵漏，效果不明顯。因此鄂北會戰(zhàn)指揮部工程技術(shù)部下達(dá)了〔2014〕007號《關(guān)于加強固井作業(yè)等技術(shù)管理的通知》，要求鉆井隊在下套管前做承壓試壓，驗證井眼穩(wěn)定性，如果漏失，提前堵漏。具體要求如下：

完鉆通井前井隊按要求做承壓試驗，承壓試驗?zāi)酀{比重在1.23g/cm3左右，井隊下入光鉆桿至表套內(nèi)，關(guān)防噴器，單凡爾打壓，要求30分鐘穩(wěn)壓2.5-3MPa，穩(wěn)壓合格后方可泄壓，進(jìn)行通井作業(yè)。

2.2低密度領(lǐng)漿，短候凝尾漿體系

大牛地常見的水泥漿為低密度領(lǐng)漿，短候凝尾漿體系。低密度領(lǐng)漿采用的漂珠作為減輕劑，密度可降低至1.3g/cm3左右，比鉆井液密度高出不多，既能保證密度高于鉆井液不發(fā)生竄槽，又能最大程度的降低地層壓力，降低漏失發(fā)生的概率。尾漿采用常規(guī)密度短候凝水泥漿體系，密度在1.90 g/cm3左右，稠化時間一般在100-130分鐘之間，在替漿結(jié)束后很短時間內(nèi)就能稠化，這樣可以減緩在候凝期間發(fā)生的漏失。

另外，將水泥漿液柱當(dāng)量密度調(diào)整至近地層漏失壓力當(dāng)量密度，適當(dāng)增長過渡漿封固段，使尾漿的壓穩(wěn)系數(shù)保持不變，保證目的層段的封固質(zhì)量，減少前置液用量，采用低密度水泥漿做沖洗液，避免誘發(fā)劉家溝地層泥漿返吐，確保低密度封固段質(zhì)量。

2.3替漿過程的排量壓力控制

固井過程的替漿過程是應(yīng)付漏失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。替漿前期負(fù)壓階段可以適當(dāng)加大排量，起壓后開始調(diào)整排量控制壓力，壓力達(dá)到固井前循環(huán)的壓力時停泵換水泥車替漿，因為大泵控制排量遠(yuǎn)沒有水泥車靈敏，大泵替漿的過程水泥車最好一直小排量跟著，替漿過程中間最好不要有停頓操作，因為這也是一個漏失的誘因。停泵后的水泥車替漿過程是一個重點把控的環(huán)節(jié)，在尾漿稠化時間允許的范圍內(nèi)盡量小排量替漿。降排量遵循階梯性，根據(jù)替漿的剩余量和壓力的情況逐步的降低。

下表是DPS-208井技術(shù)套管固井替漿過程詳細(xì)的施工數(shù)據(jù)記錄表，壓塞液打完后替漿車排量降低至0.1m3/min，開大泵，排量提升到65沖，約為1.2m3/min。起壓后根據(jù)壓力增長情況和替漿量的情況調(diào)節(jié)大泵排量，待壓力升至5MPa（固井前的循環(huán)壓力），停大泵換水泥車替漿。水泥車將排量提升至0.7m3/min，后根據(jù)替漿量和壓力情況逐步降低排量，碰壓前5-10m3降低至0.3m3/min，在保證施工安全的前提下盡量小排量替漿至碰壓。小排量替漿可以預(yù)防漏失，即使在井已經(jīng)漏失的情況下排量越小漏失量也越少，能夠有效的保證水泥返高。

3漏失的補救措施

所有能控制的要點都做到的情況下，還是有可能因為先天不足原因發(fā)生井漏。由于大牛地所開發(fā)的大部分生產(chǎn)井都是氣井，要求水泥漿必須返到表套，防止后期油氣生產(chǎn)階段有天然氣竄出地面。因此這種情況下需要我們補救，常規(guī)的補救措施是正注反擠。

在固井過程中發(fā)生漏失的話，一般在碰壓后等待尾漿稠化，根據(jù)漏失情況預(yù)估一下漏失量，然后從壓井管匯擠入一定量水泥。DPT-307井就是這樣操作，具體固井施工情況如下：

該井下套管過程順利，9：30套管下完，10：30循循環(huán)頂通，循環(huán)至11：20發(fā)生井漏，泵沖：53沖，漏速1.25m3/min，井隊配中小顆粒堵漏材料進(jìn)行堵漏，后又發(fā)生反吐現(xiàn)象。后經(jīng)處理井內(nèi)正常后，開始進(jìn)行固井。

替漿至42m3時發(fā)生漏失，返漿口返漿量明顯減小，替漿至52m3時返漿口斷流，預(yù)計漏失量約20m3。碰壓正常，壓力從12.5↗16MPa。放回水不斷流，判定回壓凡爾失靈。等待3個小時尾漿稠化后，放回水泄壓。后從壓井管匯進(jìn)行反擠水泥操作，擠入低密度水泥漿8 m3，常規(guī)密度水泥漿1.5 m3，最后注入1 m3清水作為后置液，然后關(guān)閉壓井管匯，候凝。反擠水泥操作壓力6-7MPa，排量0.8m3/min。

后測井聲幅全井固井質(zhì)量優(yōu)秀。證明此種方法在一定程度上是不錯的補救措施。

4結(jié)論

應(yīng)對大牛地生產(chǎn)井固井時的漏失情況，不管是下套管前的承壓，水泥漿配方的優(yōu)化，還是固井過程的嚴(yán)格把控，漏失后的補救，那么每個環(huán)節(jié)都是不可缺少的，都要認(rèn)真仔細(xì)對待，把每口井都當(dāng)作重點井，這樣才能讓固井質(zhì)量上一個臺階。