低滲油氣田水平井壓裂完井固井水泥漿技術(shù)研究

劉廣杰(中國石化中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司蘇丹項目部，河南 濮陽 457164)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對油氣田開發(fā)力度逐漸增大，在對低滲油氣田進行開采的過程中，應(yīng)用率較高的技術(shù)即為水平井壓裂完井固井水泥漿技術(shù)。水平井完井方式因其自身特點，存在水平段水泥石收縮控制難度大、鉆井液泥不易清洗、壓裂水泥容易發(fā)生破碎及封固水平段質(zhì)量不高等多種問題。因此對低滲油氣田水平井壓裂完井固井水泥漿技術(shù)進行研究具有非常重要的意義，能夠有效增強水泥石的完整性，提高對壓裂、射孔時的高沖擊力的抵抗能力，為低滲油氣田完井工作的開展奠定基礎(chǔ)。

1 低滲油氣田固井技術(shù)研究現(xiàn)狀分析

低滲油田的定義為單井產(chǎn)能水平不高，油氣儲層滲透率較低的油氣田，該類油氣田不能利用裸眼系列完井方法進行開發(fā)，會使儲層資源得不到有效的開發(fā)利用。超低滲透油氣田、低滲及特低滲透油氣田和一般低滲透油氣田是構(gòu)成低滲透油氣田的三大類型，該劃分標準為滲透儲層滲透率，且建立在實際油氣田生產(chǎn)狀況的基礎(chǔ)上[1]。

在對低滲油氣田進行開發(fā)的過程中，應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)方式遠遠不能達到提升油氣工業(yè)價值的作用，還需融入鉆完井技術(shù)，充分發(fā)揮水平井壓裂完井固井水泥漿技術(shù)的優(yōu)勢，提高油氣田的經(jīng)濟效益。鉆完井工作的關(guān)鍵內(nèi)容就是固井，油井的壽命、鉆井的安全程度均取決于固井質(zhì)量，選取固井作業(yè)技術(shù)時，一方面保障儲層濾失量及漏失量，做好油氣層的保護工作，

2 低滲油氣田固井水泥石評價機制

對于低滲油氣田來說，進行開發(fā)作業(yè)時，完井方式的制定同固井途徑、固井工藝及水泥漿體系等因素有很大的關(guān)系，在一定程度上，還會使鉆井設(shè)計發(fā)生變化，所以水平井鉆井結(jié)合壓裂完井水泥漿技術(shù)在低滲油氣田開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)著極高的地位。而作為低滲油氣田開發(fā)作業(yè)的保障，獲得具有較高完整性的固井水泥石，必須要將壓裂、射孔、固井及鉆井等施工環(huán)節(jié)進行有機整合，制定科學、完善的水平井壓裂完井的固井技術(shù)評價機制，達到高效封固的效果，提高固井水泥石的穩(wěn)固性能[2]。當前，低滲油氣田水平井壓裂完井的固井技術(shù)評價機制主要包括以下五種方法:水泥裝常規(guī)性能評價、低滲固井韌性水泥漿評價參數(shù)、膠結(jié)性能試驗評價、抗沖擊強度試驗評價、模擬射孔水泥石性能評價及封隔性能試驗評價。

3 抗沖擊無自由液低濾失水泥漿構(gòu)建

構(gòu)建抗沖擊無自由液低濾失水泥漿體系，具體的配方如下:偶聯(lián)劑(0.2%)、杜拉纖維(0.2%)、CF44L分散劑(0.4%)、緩凝劑(0.45%)、膨脹劑(0.5%)、消泡劑(0.8%)、膠乳穩(wěn)定劑(1.0%)、膠乳(5%)、支撐劑(6%)、降濾失劑(6%)、淡水(31%)和G級水泥(100%)。還需要結(jié)合實際作業(yè)狀況，添加適量的消泡劑、緩凝劑及分散劑，改善固井水泥漿的密度、稠化時間及流變性[3]。

抗沖擊無自由液低濾失水泥漿體系之所以能夠起到增強固井水泥漿韌性，關(guān)鍵原因是該配方同時應(yīng)用了孔隙支撐劑、杜拉纖維和膠乳穩(wěn)定劑，分別起到縮短水泥漿水化時間、增強水泥石強度和抗沖擊能力、優(yōu)化水泥石結(jié)構(gòu)和密度，提高水泥石延伸性、減少內(nèi)部裂縫發(fā)生幾率、阻止基體損壞程度，提升水泥漿顆粒傳遞能量的能力。

針對低滲油氣田進行開采作業(yè)的過程中，可以在固井水泥漿中添加一定的空隙充填支撐劑、降濾失，增強水泥漿體系穩(wěn)定程度的同時，調(diào)節(jié)其中自由液的含量，有效避免開采時液槽的出現(xiàn)幾率，提高水平井壓裂段的封隔質(zhì)量[4]。

4 抗沖擊低濾失韌性水泥漿性能分析

通過整體分析的方法，評價抗沖擊低濾失韌性水泥漿體系性能時，利用對緩凝劑、分散劑的使用量進行調(diào)節(jié)的手段，輔以降濾失劑，保證固井水泥漿的性能達到作業(yè)標準規(guī)定，并對水泥石的抗沖擊能力提升后，即可獲得水泥漿體系，保證該體系具有較強的穩(wěn)定性。水泥漿體系在強度、任性、抗沖擊性、常規(guī)性能、流變性等方面具有顯著的優(yōu)勢，可以對濾失和自由液進行高效的控制，全面改善水泥漿的質(zhì)量。

5 結(jié)語

將水平井壓裂完井固井水泥漿技術(shù)應(yīng)用于低滲油氣田開發(fā)工作，能夠起到強化水泥石完整性、最大限度的降低水平井儲層流體的干擾，保證固井工作質(zhì)量，將地層間進行合理的分隔處理，避免出現(xiàn)因水泥漿問出現(xiàn)儲層感染的狀況，縮小水泥漿自由液槽、鉆屑床等外界因素的影響，提高水泥漿的固封性能。應(yīng)在掌握低滲油氣田固井水泥石評價方法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建抗沖擊無自由液低濾失水泥漿，并探索抗沖擊低濾失韌性水泥漿性能，實現(xiàn)成本最小化、推動低滲油田水平井壓裂固井水泥漿技術(shù)的發(fā)展和完善。

[1]沈曉濱.動載荷條件下水泥環(huán)損傷原因分析[J].重慶科技學院學報(自然科學版).2010(05).

[2]李巖.低滲透油藏水平井壓裂開發(fā)數(shù)值模擬研究[D].東北石油大學2012.

[3]白建文,胡子見,侯東紅,李義軍,趙占良,朱李安.新型TAP完井多級分層壓裂工藝在低滲氣藏的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝.2010(04).

[4]徐鑫,彭志剛,李文才,馮德杰.勝利油田水平井固井新技術(shù)[J].鉆井液與完井液.2009(06).