江漢油田老區(qū)特殊復(fù)雜井固井工藝改進(jìn)與實(shí)踐

周福新，李 簏，劉 瑤

中石化江漢石油工程公司鉆井一公司，湖北 潛江

1.引言

江漢油田屬于老油田，經(jīng)過(guò)多年的壓裂、開采、回注，壓力系統(tǒng)早已紊亂，特別是王場(chǎng)老油區(qū)，鉆井過(guò)程中常常鉆遇局部高壓溢流地層、惡性井漏地層等，給鉆井施工造成非常大的困難，使得完井固井工作難度更大[1][2]。為了改進(jìn)江漢油田老區(qū)復(fù)雜井固井工藝，以王新32斜-7井為例，提出老區(qū)復(fù)雜井固井工藝改進(jìn)與措施，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐。

2.王新32斜-7井概況

王新32斜-7井位于湖北省潛江市前進(jìn)一隊(duì)，設(shè)計(jì)井深1420 m，實(shí)際完鉆井深1500 m，固井要求水泥漿返高500 m。鉆井液密度為1.02～1.20 g/cm3，漏斗黏度為30～60 s，含砂率為0.5%，pH值為8～9。鉆井施工井身結(jié)構(gòu)見表1。

Table 1.The wellbore structures表1.井身結(jié)構(gòu)

王新32斜-7井屬于王場(chǎng)區(qū)塊的老區(qū)調(diào)整井，經(jīng)過(guò)多年的注水、采油和其他增產(chǎn)措施后，井下地層油、水層系間原本不穩(wěn)定的壓力系統(tǒng)更加紊亂。該井鉆進(jìn)過(guò)程中，上部井段多次發(fā)生井漏，經(jīng)過(guò)多次堵漏，漏速減??；鉆進(jìn)至1232 m發(fā)生失返性井漏，經(jīng)過(guò)多次堵漏，毫無(wú)效果，共計(jì)漏失泥漿715.7 m3。由于井漏無(wú)巖屑返出，表現(xiàn)為較大裂縫漏失、承壓能力極低，判斷為可能與鄰近采油井竄通。使用鹽水搶鉆至1500 m完井，整個(gè)過(guò)程井口無(wú)返出，完井后繼續(xù)使用水泥漿堵漏，無(wú)效果。

3.固井施工技術(shù)難點(diǎn)分析

王新32斜-7井鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的復(fù)雜情況主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①該井1232 m發(fā)生失返性井漏后，后期都是鹽水搶鉆完井，主要封固油層都在漏層以下，要求返高至 500 m，從技術(shù)上難以到達(dá)，因此影響到固井質(zhì)量。②該井油層段以上發(fā)生失返性井漏，固井、候凝過(guò)程中，下部的地層流體(油、水等)都可能竄入井內(nèi)對(duì)水泥漿造成污染，影響油層段的固井質(zhì)量。③該井由于使用鹽水泥漿搶鉆完井，上部井段一直處于空井狀態(tài)，裸眼井段可能處于失穩(wěn)狀態(tài)，完井工作必須盡快進(jìn)行，否則，井下可能存在固井安全風(fēng)險(xiǎn)。④該井存在漏失情況，固井頂替時(shí)可能影響頂替排量，降低頂替效率。

4.固井技術(shù)改進(jìn)措施與施工設(shè)計(jì)

4.1.固井技術(shù)改進(jìn)措施

由于該井鉆井及完井過(guò)程中存在的特殊復(fù)雜情況，要保證該井固井質(zhì)量需要制定針對(duì)性的特殊工藝措施，確保固井質(zhì)量[3][4][5][6]。針對(duì)該井具體情況，提出以下幾項(xiàng)技術(shù)措施：①通井后要求井隊(duì)將泥漿罐掏干凈并保證下完套管后能正常開泵循環(huán)，準(zhǔn)備充足的鹽水泥漿，保證完井電測(cè)、下套管、固井施工過(guò)程井口環(huán)空定時(shí)定量灌入泥漿，平衡地層壓力和穩(wěn)定井壁。②采用正注反擠水泥漿固井方案，確定準(zhǔn)確漏層深度，計(jì)算準(zhǔn)確正注水泥量和返灌水泥量，以及后置清水平衡液的壓力。③現(xiàn)場(chǎng)按照水泥漿返至漏失點(diǎn)計(jì)算管內(nèi)外壓力，要求設(shè)計(jì)管內(nèi)漿柱壓力小于管外漿柱壓力。④正注水泥漿使用常規(guī)密度(1.90 g/cm3)堵漏水泥漿體系，要求具備一定封堵能力?？刂扑酀{密度、失水量及注替排量，采用大排量注漿、替漿，確保水泥返高以及下部油層段固井質(zhì)量。⑤返灌水泥漿采用常規(guī)密度水泥漿體系，關(guān)閉環(huán)空進(jìn)行反循環(huán)固井，對(duì)漏失井段進(jìn)行雙覆蓋封固，確保固井質(zhì)量。⑥優(yōu)選正注水泥漿前置液體系及用量，提高沖洗效果及壓穩(wěn)地層穩(wěn)定井壁。

4.2.固井施工設(shè)計(jì)

1) 設(shè)計(jì)正注水泥漿封固漏層以上200 m。固井過(guò)程中兼顧防漏，頂替量為17.80 m3。

2) 關(guān)閉環(huán)空進(jìn)行反循環(huán)固井，要求水泥漿量封固至漏層以下200 m。

3) 固井施工采用水泥車注、替，正注水泥漿及頂替排量設(shè)計(jì)為 0.8～1.2 m3/min；返灌水泥漿及頂替排量設(shè)計(jì)為1.2～0.5 m3/min，后期水泥達(dá)到漏失井段，控制排量，降低漏失激動(dòng)壓力，保證水泥返高。

4) 設(shè)計(jì)正注水泥漿前置液為10 m3，采用大排量清洗井壁，去除井壁的泥餅。

5) 在固井施工前取現(xiàn)場(chǎng)水泥樣、水樣，進(jìn)行水泥漿試驗(yàn)及污染性試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為45℃ × 20 MPa ×20 min，設(shè)計(jì)水泥漿稠化時(shí)間為168 min，稠化曲線如圖1所示，24 h抗壓強(qiáng)度為14 MPa，API失水量為48 mL。

Figure 1.The curve of slurry thickening圖1.水泥漿稠化曲線

5.施工實(shí)踐

5.1.固井施工概況

1) 正注固井施工。①通水試壓10 MPa；②注入前置液10 m3，排量1 m3/min，施工壓力1 MPa；③現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際注入水泥漿18.5 m3，密度為1.88～1.90 g/cm3，排量1.2 m3/min，施工壓力1～2 MPa；④沖洗管線，使用1 m3清水壓膠塞；⑤使用單車替漿17 m3，排量1.2～0.6 m3/min，施工壓力2～5 MPa；⑥使用0.40 m3單車碰壓，排量0.4 m3/min，施工壓力5～7 MPa；⑦碰壓完檢查回流水，回流水憋壓后無(wú)壓降且斷流。正注水泥漿固井施工完畢。

2) 候凝期間環(huán)空吊灌泥漿。①候凝期間小批量環(huán)空吊灌密度為1.25～1.30 g/cm3泥漿，維持井下壓力及井壁穩(wěn)定；②候凝2 h后開始返擠固井施工作業(yè)。

3) 返灌固井施工。①關(guān)閉環(huán)空，水泥車使用清水試擠，壓力為0.1～0.2 MPa；②返擠沖洗液3 m3，水泥漿30 m3，排量1.2～0.4 m3/min，施工壓力20 MPa；③水泥車替清水3 m3；④候凝36 h測(cè)聲幅。

5.2.固井質(zhì)量檢測(cè)

固井聲幅測(cè)井質(zhì)量報(bào)告：0～500 m固井質(zhì)量較差；500～880 m固井質(zhì)量合格；880～950 m固井質(zhì)量合格、良好各50%；950～1050 m固井質(zhì)量良好；1050～1300 m固井質(zhì)量?jī)?yōu)良。可見油層段的固井質(zhì)量達(dá)到了良好和優(yōu)良，油層段實(shí)現(xiàn)了良好的封固，有利于后期的油層分層開采。特別是該井鉆進(jìn)至1232 m曾發(fā)生過(guò)失返性井漏，判斷該處裂縫較為發(fā)育。經(jīng)過(guò)固井施工，在1210～1230 m井段測(cè)井聲幅值僅僅略有增大(CBL幅值小于15%)。充分說(shuō)明正注段和反擠段進(jìn)行了成功對(duì)接，該段的固井質(zhì)量得到有效保障。

6.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1) 類似江漢王場(chǎng)油區(qū)的老油田，鉆完井過(guò)程中常出現(xiàn)特殊復(fù)雜井況的油井，在堵漏基本沒(méi)有效果的情況下，采用該固井技術(shù)完成固井施工，可以達(dá)到預(yù)期目的。

2) 該特殊復(fù)雜井的現(xiàn)場(chǎng)施工、技術(shù)方案的確定，要求固井現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員針對(duì)鉆井施工時(shí)出現(xiàn)的復(fù)雜情況仔細(xì)分析，確定固井準(zhǔn)備方案，采取合理技術(shù)措施，確保井下油層固井封固質(zhì)量。