棗南孔一段固井工藝技術(shù)優(yōu)化研究

徐永強(qiáng) 王賀強(qiáng)(大港油田采油三廠， 河北 061035)

棗南孔一段固井工藝技術(shù)優(yōu)化研究

徐永強(qiáng) 王賀強(qiáng)(大港油田采油三廠， 河北 061035)

棗南孔一段是一個典型的復(fù)式油氣藏，斷塊多、油藏類型復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)、天然能量低。目前，該油田已經(jīng)進(jìn)入高含水開發(fā)階段，受長期注水開發(fā)的影響，地層壓力系統(tǒng)紊亂，給固井工程帶來較大的施工困難。針對該區(qū)塊的復(fù)雜性，通過對固井前鉆井液性能調(diào)整和固井中平衡壓力設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的研究，提出了適用于棗南斷塊的固井施工工藝。

棗南孔一段；調(diào)整井；固井工藝；固井質(zhì)量

1 棗南孔一段地質(zhì)及儲層特征

通過棗南棗IV、V的8口取芯井882塊樣品分析，棗IV油組平均孔隙度為22．2%。儲層水平滲透率平均為135．3×10-3μm2；棗V 油組儲層平均孔隙度為22．4% ；儲層水平滲透率平均117×10-3μm2。層內(nèi)非均質(zhì)性突出，層內(nèi)突進(jìn)系數(shù)多大于4，變異系數(shù)0．63-2．91。該斷塊主力油層主要分布在棗Ⅳ下部、棗Ⅴ油組中上部，油藏油水界面復(fù)雜。

2 棗南孔一段固井難點分析

(1)高壓水竄層的影響 棗南孔一段層間非均質(zhì)嚴(yán)重，層間矛盾突出，由于長期注水開發(fā)，部分區(qū)塊會形成高壓圈閉，出現(xiàn)不明層位的高壓水層，地層中已形成小型圈閉，在固井候凝過程中，地層流體侵入環(huán)空，造成水泥漿污染，影響膠結(jié)質(zhì)量。理論上過壓時，實際并不能抵消地層能量，地層水容易對水泥環(huán)產(chǎn)生沖蝕、繞流，在二界面形成微環(huán)隙[1]。

(2)高壓層、欠壓層共存的影響 該區(qū)塊由于長期注水開發(fā)，非均質(zhì)油層物性的影響，油層孔隙壓力在縱向上高低壓層相間存在，原始地層壓力系統(tǒng)被打破，層間矛盾加劇。固井中壓穩(wěn)與防漏矛盾突出，封固段地層巖性為中高滲透率砂巖，且同一口井的縱向剖面上交互存在高、低壓層與欠壓層，存在防漏與壓穩(wěn)的矛盾，嚴(yán)重影響了新鉆井固井質(zhì)量。

(3) 特殊巖性的影響 鉆井過程中存在玄武巖、生物灰?guī)r等惡性漏失層，鉆進(jìn)過程及固井過程中惡性漏失頻發(fā)，后期的堵漏工作對井眼的有效沖洗造成難度，嚴(yán)重影響固井質(zhì)量。

3 固井工藝技術(shù)優(yōu)化

(1)創(chuàng)新性地提出水竄識別方法、建立壓穩(wěn)前提 鉆井過程中持續(xù)檢測油氣上竄速度、全烴含量，以及加密監(jiān)測對應(yīng)儲層井段鉆井液密度、失水等性能的變化情況，根據(jù)加密監(jiān)測得到的鉆井液密度及失水量變化判斷儲層水竄情況，同時，由井口測得的鉆井液密度變化對實時鉆井液密度進(jìn)行調(diào)整。

(2)提高井筒承壓能力 棗南孔一段由于長期注采影響，井下壓力系統(tǒng)紊亂，經(jīng)過多方面的技術(shù)分析與實踐，總結(jié)出來一套強(qiáng)穿漏層與固井之前提高井筒承壓能力的配套措施。鉆進(jìn)強(qiáng)穿技術(shù)：由于漏失層厚度較長，邊打邊堵，針對這一現(xiàn)象，采用封門強(qiáng)穿“暫堵”技術(shù)先把整個漏層強(qiáng)行鉆穿，使整個漏層暴露出來，之后再進(jìn)行提高整個漏層的承壓能力。雷特應(yīng)力籠堵漏技術(shù)：采用雷特超強(qiáng)堵漏劑，通過少量多次的不斷的井口加壓，填塞段逐漸被擠壓強(qiáng)化，由于顆粒的硬度較為堅固，不會被擠壓破碎，地層承壓能力得到提升，逐漸達(dá)到可以滿足下步固井的施工要求。模擬固井技術(shù)：鉆井過程中發(fā)生漏失時，有針對性地進(jìn)行隨鉆堵漏，強(qiáng)穿漏層后整體擠注、靜止堵漏，提前預(yù)測、模擬壓穩(wěn)高壓層所需壓力，模擬固井動態(tài)當(dāng)量比重，提高地層承壓能力。

(3)鉆井液體系選擇 棗南孔一段地層壓力紊亂，保證壓穩(wěn)地層需要鉆井液密度1．30g/cm3以上，因此棗南孔一段采用硅基防塌鉆井液體系，固相含量相對較高，鉆井液泥餅虛厚，嚴(yán)重影響二界面固井質(zhì)量。因此，固井前嚴(yán)格按照要求進(jìn)行鉆井液性能的調(diào)整。

(4)固井前性能調(diào)整 針對硅基鉆井液泥餅虛厚的問題，調(diào)整鉆井液的流變性使其流性指數(shù)，有利于提高鉆井液的驅(qū)替效率，更好的清潔井眼。同時，創(chuàng)新采用以NaOH的強(qiáng)堿性調(diào)整鉆井液的pH值的方法，能夠更好的使井壁清洗干凈，為提高二界面固井質(zhì)量提供了基礎(chǔ)。

(5)采用低溫早強(qiáng)短候凝防竄水泥漿體系 該水泥漿體系較常規(guī)水泥漿體系具有早期強(qiáng)度發(fā)展快，低溫下控制失水效果明顯，膨脹率高，防竄防漏效果好，強(qiáng)度發(fā)展快等特點，能夠有效保證棗南孔一段固井質(zhì)量。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

通過總結(jié)分析前期棗南斷塊固井過程中出現(xiàn)的一系列問題，結(jié)合棗1281斷塊的地層特性，制定針對棗1281斷塊9口井的固井措施，堅持固井前鉆井液性能的調(diào)整，保證鉆進(jìn)過程中的壓穩(wěn)，對漿柱結(jié)構(gòu)和壓力進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用有針對性的低溫早強(qiáng)短侯凝防竄水泥漿體系，使該地區(qū)的固井質(zhì)量有了大幅度地提高。

5 結(jié)論與認(rèn)識

通過對棗南孔一段中的高含水調(diào)整井的固井工藝技術(shù)優(yōu)化研究分析，在今后的固井施工工藝過程中，做好一系列前期工作，包括鉆井液性能調(diào)整、合理確定水泥漿柱結(jié)構(gòu)、做好漏失井的承壓試驗、選擇具有針對性的水泥漿體系，是保障該斷塊固井質(zhì)量的前提。

(1)調(diào)整鉆井液的流變性能使其流性指數(shù)。通過模擬計算發(fā)現(xiàn)，其有利于提高鉆井液的驅(qū)替效率，更好的清潔井眼。同時調(diào)整鉆井液的pH值后有利于改變鉆井液處理劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使鉆井液在井壁上形成的“虛泥餅”更易溶于清水中。

(2)合理的平衡壓力計算可以避免固井過程中發(fā)生漏失，降低固井施工風(fēng)險，對固井質(zhì)量影響較大。

(3)提出了適用于棗南孔一段的固井施工工藝。創(chuàng)新了現(xiàn)場水竄識別方法，固井前進(jìn)行承壓試驗，提高漏失井井筒的承壓能力，提出了針對不同漏失地層堵漏方案。

[1]魏濤.油氣井固井質(zhì)量測井評價[M].北京: 石油工業(yè)出版社, 2010.

[2]劉崇建,等.油氣井注水泥理論與應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.

[3]陳養(yǎng)龍，等.低壓易漏井固井技術(shù)[J].斷塊油氣田，2001，8(5) ：60-63.