雅布賴油層固井技術(shù)

馬永星，王震宇，梁明喆，李國(guó)興

（西部鉆探國(guó)際鉆井公司，甘肅玉門735200）

雅布賴油層固井技術(shù)

馬永星*，王震宇，梁明喆，李國(guó)興

（西部鉆探國(guó)際鉆井公司，甘肅玉門735200）

雅布賴區(qū)塊是玉門油田一個(gè)外圍試采區(qū)塊，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善右旗雅布賴鹽場(chǎng)周圍。目的層在中侏羅統(tǒng)新河組下段J2x1，和青土井組J2q，井型主要為直井。自2012年后，為滿足后期油層改造，該區(qū)塊油層固井要求全井封固。該區(qū)塊侏羅系地層，易剝落掉塊，井徑不規(guī)則，儲(chǔ)層承壓能力低。固井存在封固段長(zhǎng)、易漏、上下溫差大的難點(diǎn)。

易漏；低密高強(qiáng)水泥漿；固井；全井封固

1　概述

油層固井質(zhì)量是制約油田勘探開發(fā)的瓶頸問題，為此開展了雅布賴低壓地層長(zhǎng)封固固井技術(shù)的研究，形成了一套適用在該區(qū)塊油層固井全井封固的配套技術(shù)，包括雙凝水泥漿液柱設(shè)計(jì)研究、固井施工設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)選、大溫差水泥漿配方調(diào)配等。

2　雅布賴區(qū)塊固井現(xiàn)狀

雅布賴目前有2種常見結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)為新河組J2x層厚，新河組J2x下部青土井組J2q有油氣顯示，2層結(jié)構(gòu)為淺井新河組J2x層較薄，新河組J2x下部青土井組J2q無(wú)顯示。雅布賴區(qū)塊儲(chǔ)層主要漏失層及深度分布在新河組下段J2x1，J2x1段易裂縫性漏失，低承壓能力的地層壓力梯度在1.05～1.10MPa/100m，從所取地層巖芯判別該區(qū)塊新河組J2x1下段砂巖與泥巖互層，程微裂縫縱橫發(fā)育，且發(fā)育較好。地層承壓能力較低，對(duì)水泥漿密度較為敏感，一旦發(fā)生漏失，固井質(zhì)量無(wú)法保證，且無(wú)良好的補(bǔ)救措施；侏羅系泥頁(yè)巖易水化，剝落掉塊嚴(yán)重，井徑不規(guī)則，存在“大肚子”井段。

在雅布賴區(qū)塊試采中，油層固井工藝上要求水泥全井封固，考到后期油層改造的套管抗內(nèi)壓要求，分級(jí)注水泥工序復(fù)雜及分級(jí)箍質(zhì)量問題，因此對(duì)雅布賴區(qū)塊油層固井要求采用一次性固井工藝技術(shù)。

3　雅布賴區(qū)塊一次性全井封固水泥漿液柱設(shè)計(jì)的研究

低密度水泥漿是降低環(huán)空液柱壓力，封固承壓能力較低地層的主要措施，但普通低密度水泥漿的抗壓強(qiáng)度低，無(wú)法滿足油層固井封固質(zhì)量、射孔及油氣層改造的要求，再次基礎(chǔ)上應(yīng)用低密高強(qiáng)水泥漿體系，低密高強(qiáng)水泥漿體系雖然密度低，但該水泥漿體系強(qiáng)度高，不但可以滿足油氣層固井的要求，同時(shí)也降低了施工中環(huán)空液柱的靜液柱壓力，從而降低壓漏地層的風(fēng)險(xiǎn)。

3.1儲(chǔ)層水泥漿體系選擇

儲(chǔ)層采用低密高強(qiáng)水泥漿體系，該漿體密度低，但強(qiáng)度比普通低密水泥高，降低了環(huán)空靜液柱壓力，同時(shí)可保障雅布賴中侏羅系低壓易漏地層的封固質(zhì)量。

低密高強(qiáng)水泥漿是普通漂珠低密度水泥漿中，加入根據(jù)顆粒級(jí)配和緊密堆積理論研究的油井水泥增強(qiáng)劑PZW-A配制而成的，PZW-A能提高水泥石的抗壓強(qiáng)度，含有大量的硅質(zhì)材料，能夠產(chǎn)生凝硬性反應(yīng)，提高水泥石顆粒之間的膠結(jié)進(jìn)一步提高低密水泥石強(qiáng)度。

3.2非儲(chǔ)層水泥漿體系選擇

非儲(chǔ)層段采用低密早強(qiáng)水泥漿封固，主要目的是降低環(huán)空液柱壓力，同時(shí)可滿足水泥漿返至地面后低溫環(huán)境下的早期強(qiáng)度發(fā)展，滿足非目的層填充段封固要求。

4　雅布賴低密水泥漿配方室內(nèi)調(diào)配

4.1儲(chǔ)層選用低密高強(qiáng)水泥

經(jīng)過室內(nèi)調(diào)配，調(diào)配了密度1.50～1.55g/cm3的低密高強(qiáng)水泥漿體系，體系具有較好的強(qiáng)度發(fā)展，配方性能滿足固井要求。

實(shí)驗(yàn)條件模擬井下壓力：65MPa，溫度：75℃調(diào)試儲(chǔ)層配方如下：

儲(chǔ)層配方1：葛G+25%漂珠+25%增強(qiáng)劑+2%降失水劑+2%早強(qiáng)劑+0.6%分散劑+膨脹劑；

儲(chǔ)層配方2：葛G+20漂珠+25%增強(qiáng)劑+2%降失水劑+2%早強(qiáng)劑+0.6%分散劑+膨脹劑。

4.2非儲(chǔ)層選用低密早強(qiáng)水泥

為了滿足單級(jí)全井封固中上部井段的低溫早期強(qiáng)度發(fā)展，調(diào)配了密度1.40～1.48g/cm3的低密填充段水泥漿體系，低溫早期強(qiáng)度發(fā)展較好。

實(shí)驗(yàn)條件模擬井下壓力：65MPa，溫度：75℃調(diào)試配方如下：

填充段配方1：葛G+28%漂珠+2%降失水劑+2%早強(qiáng)劑+0.4%分散劑+0.15%緩凝劑；

填充段配方2：葛G+20%漂珠+2%降失水劑+2%早強(qiáng)劑+0.4%分散劑+0.15%緩凝劑。

5　水泥低溫早期強(qiáng)度調(diào)試

低密水泥漿體系在低溫條件下存在強(qiáng)度發(fā)展緩慢問題，在低密早強(qiáng)配方中引入2%TW600S早強(qiáng)劑,

配方如：葛G+（28-20）%漂珠+2%降失水劑+2%早強(qiáng)劑+0.4%分散劑+0.15%緩凝劑。該系列早強(qiáng)劑的應(yīng)用可以使雅布賴低密早強(qiáng)水泥漿在候凝12h后可以產(chǎn)生7.0～8.4MPa早期強(qiáng)度。

6　儲(chǔ)層低密高強(qiáng)水泥漿頂替效率研究

低密高強(qiáng)水泥漿隨著剪切速率提高，的剪切應(yīng)力提高，但提高幅度不大，剪切速率降低時(shí)，剪切應(yīng)力降低幅度較慢。低密高強(qiáng)水泥漿該特性可降低頂替時(shí)循環(huán)壓耗，頂替時(shí)減小對(duì)井底的中侏羅系易漏地層的壓力，減小井漏風(fēng)險(xiǎn)；在降排量碰壓或水泥漿上行遭遇大肚子井眼，低返速的水泥漿仍具有一定的壁面剪切力存在，保證了碰壓時(shí)或“大肚子”井眼內(nèi)的的頂替效率。

7　雅布賴油層固井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

自雅布賴區(qū)塊投入開發(fā)至今累計(jì)完井固井11井次，其中4口井完井為2012年后低密單級(jí)一次上返封固。合格率100%，優(yōu)質(zhì)率75%。

以雅探5井為例，該井是雅布賴盆地薩爾臺(tái)凹陷小湖次凹馬崗構(gòu)造的一口探井，井型為直井。

基本數(shù)據(jù)：

?311 mm×506m/?244.5mm×505.85m；

?216 mm×2420m/?139.7mm×2412.05m。

管串結(jié)構(gòu)：浮鞋+套管×2+浮箍+套管+浮箍+套管串。

該井完鉆泥漿密度1.20g/cm3，粘度76s，儲(chǔ)層鉆進(jìn)中鉆井液全程加隨鉆堵漏劑提高井眼承壓能力。該井由于泥頁(yè)巖易水化，剝落掉塊嚴(yán)重，井徑不規(guī)則剝落掉塊嚴(yán)重，在1100～1300m及儲(chǔ)層段2250～2400m存在大肚子井眼，平均井徑273.7mm，環(huán)容48.1L/m，擴(kuò)大率26.7%。

該井采用單級(jí)全井封固，封固段較長(zhǎng)，采用低密早強(qiáng)+低密高強(qiáng)雙凝水泥漿體系全井封固，稠化曲線直角走勢(shì)，兩段漿體30～100Bc過渡時(shí)間短，具有較好的防竄性。固井施工完畢候凝48h后經(jīng)聲幅檢測(cè)固井質(zhì)量為全井優(yōu)質(zhì)。

[1] 肖華，等.低密高強(qiáng)水泥漿固井技術(shù)在吐哈油田的應(yīng)用推廣[J].鉆井液與完井液，2008，2（3）：27-29.

[2]郭小陽(yáng)，等.提高復(fù)雜井固井質(zhì)量的關(guān)鍵因素探討[J].鉆井液與完井液，2005（22）：53-58.

TE256

B

1004-5716(2016)11-0054-02

2015-12-08

2016-01-19

馬永星（1983-），男（漢族），黑龍江漠河人，工程師，現(xiàn)從事固井技術(shù)服務(wù)工作。