復(fù)雜超深井KS1 井四開(kāi)尾管固井技術(shù)

鄧昌松 何思龍 段永賢 何勇 張宗譚

中國(guó)石油塔里木油田分公司

KS1 井是塔里木油田庫(kù)車(chē)坳陷克拉蘇構(gòu)造帶上的一口評(píng)價(jià)井，其鉆頭程序?yàn)椋?558.8 mm 鉆頭×289.35 m+?431.8 mm 鉆頭×3 035 m+?333.38 mm鉆頭×5 000 m+?241.3 mm 鉆頭×6 558 m+?149.2 mm鉆頭×6 700 m。其井身結(jié)構(gòu)為：?478.56 mm 套管×289.35 m+ ?374.56 mm 套管×3 035 m+?273.05 mm套管×2 960 m+?293.45 mm 套管×(2 960～5 000)m+?196.85 mm 套 管×4 800 m+?177.8 mm 套 管×(4 800～5 000) m+?181.99 mm 套管×(5 000～6 556)m+?127 mm 套管×(6 098～6 698) m。本次為四開(kāi)技術(shù)套管懸掛(尾管)固井，采用?241.3 mm 鉆頭鉆進(jìn)至井深6 558 m 中完，下入?177.8 mm 套管封固復(fù)雜裸眼段地層。尾管懸掛固井采用正注反擠工藝，待五開(kāi)完鉆并完成? 127 mm 尾管固井后，再下入?196.85 mm 套管進(jìn)行回接套管固井。固井前鉆井液為UDM-3 油基鉆井液體系，其主要性能：密度2.19 g/cm3、漏斗黏度106 s、破乳電壓517 V、初切/終切3/5 Pa、屈服值7.5 Pa、Cl-含量56 700 mg/L、API 濾失量0.6 mL、濾餅厚0.1 mm。

1 鉆井復(fù)雜處理技術(shù)

本層套管為四開(kāi)鉆進(jìn)，依次鉆遇了井漏、溢流、高壓鹽水、縮徑等復(fù)雜情況，采取多種處理技術(shù)、安全鉆達(dá)設(shè)計(jì)中完井深。

(1)鉆進(jìn)至井深5 285.5 m 發(fā)生井漏，降排量循環(huán)時(shí)漏速明顯減小，于是采取降密度(密度由2.32 g/cm3降為2.30 g/cm3)及在鉆井液中加入隨鉆堵漏劑等措施恢復(fù)鉆進(jìn)。

(2)鉆進(jìn)至井深5 505.6 m 發(fā)生溢流1.4 m3，迅速關(guān)井。關(guān)井套壓1.4 MPa，使用密度2.33 g/cm3壓井液節(jié)流循環(huán)壓井后停泵觀察，發(fā)現(xiàn)鉆井液出口呈線流狀態(tài)?？紤]下部地層可能鉆遇鹽間水，一旦提密度壓井可能會(huì)造成上部薄弱地層壓漏，而井漏導(dǎo)致液柱壓力下降、下部巖鹽有縮徑卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。于是決定先不提密度而是通過(guò)調(diào)整排量，以循環(huán)產(chǎn)生循環(huán)壓耗，達(dá)到增加井底壓力以平衡地層壓力的目的。通過(guò)變換不同的排量，最終使鉆井液處于一個(gè)微漏狀態(tài)，保證了鉆進(jìn)安全。鉆進(jìn)至井深5 635.5 m再次發(fā)生井漏，通過(guò)迅速降低排量、在鉆井液中加入油基封堵劑等方法恢復(fù)鉆進(jìn)。

(3)鉆進(jìn)至井深5 879.6 m 再次發(fā)生溢流0.7 m3，關(guān)井套壓4.9 MPa。經(jīng)循環(huán)排污、壓井后開(kāi)井，鉆井液出口依然線流。返出鉆井液密度降低由2.28 g/cm3下降至2.17 g/cm3、氯根含量由37 000 mg/L 增加至67 900 mg/L、出口電導(dǎo)率由2.54 s/m 上升至2.63 s/m、破乳電壓由510 V 下降至230 V、巖屑中見(jiàn)少量白色鹽結(jié)晶。依據(jù)區(qū)塊以往經(jīng)驗(yàn)，判斷鉆遇鹽間泥巖透鏡體，泥巖透鏡體壓裂形成圈閉空間，由高壓鹽水充填泥巖透鏡體圈閉形成高壓鹽水區(qū)域。因上部存在薄弱地層，很難通過(guò)提高鉆井液密度壓穩(wěn)出水地層，對(duì)地層采用放水泄壓技術(shù)。經(jīng)控壓放水18 次、排污1 516 m3、放鹽水450 m3后，關(guān)井求壓(套壓為0.8 MPa)，打重漿帽，靜止觀察、出口斷流。起鉆、關(guān)閘板防噴器、安裝旋轉(zhuǎn)防噴器轉(zhuǎn)入控壓鉆進(jìn)。

(4)控壓鉆進(jìn)至井深6 055.5 m 井口失返，采用反循環(huán)管線小排量連續(xù)環(huán)空灌漿的方法起鉆至套管鞋。隨后按起出鉆具本體體積的2 倍吊灌起鉆，吊灌起鉆至井深857 m 發(fā)現(xiàn)出口線流，立即泵入密度2.55 g/cm3加重鉆井液11.2 m3，使環(huán)空液面下降至距井口200 m 以下的安全距離。下鉆過(guò)程中每30 min環(huán)空吊灌0.5 m3鉆井液，防止環(huán)空液面過(guò)低而引發(fā)井壁失穩(wěn)和井控問(wèn)題。采取下入光鉆桿承壓堵漏，承壓堵漏作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)返出低密度鹽水，井底存在溢流同存、惡性置換現(xiàn)象。承壓堵漏效果不理想，決定采取再次放水釋放地層能量后再降密度。經(jīng)15 次放水排污、地層泄壓，排污2 879 m3、放鹽水295 m3，鉆井液密度從2.28 g/cm3降低至2.19 g/cm3，采用小鉆頭導(dǎo)眼鉆進(jìn)。

采用小鉆頭導(dǎo)眼鉆進(jìn)更好地解決地質(zhì)卡層問(wèn)題，第1 次使用?168.3 mm 鉆頭導(dǎo)眼鉆進(jìn)，井段6 055.5～6 078 m；接著下入?241.3 mmPDC 鉆頭擴(kuò)眼鉆進(jìn)，井段6 055.5～6 461 m。第2 次使用?168.3 mm 鉆頭導(dǎo)眼鉆進(jìn)，井段6 461～6 519 m；?241.3 mmPDC 鉆頭擴(kuò)眼該井段。第3 次使用?168.3 mm 鉆頭導(dǎo)眼鉆進(jìn)6 519～6 558 m，?241.3 mmPDC 鉆頭擴(kuò)眼至井底，達(dá)到設(shè)計(jì)中完井深。

2 固井難點(diǎn)

四開(kāi)固井采用尾管加回接固井工藝，尾管固井采用正注反擠工藝封固庫(kù)姆格列木群下部含鹽泥巖地層，為五開(kāi)以細(xì)砂巖、粉砂巖夾薄層泥巖為產(chǎn)層的目的層鉆進(jìn)打下良好基礎(chǔ)。鑒于該井實(shí)際情況，必須達(dá)到“穿鞋戴帽”的要求。

(1)裸眼段長(zhǎng)1 558 m，主要存在3 套鹽層、總厚度達(dá)496 m(鹽層段：5 024～5 162 m、5 907～5 940 m、6 121～6 147 m 及6 256～6 555 m)，鹽層蠕變無(wú)法滿足下套管要求，套管如何安全通過(guò)鹽層是固井作業(yè)主要難點(diǎn)之一［1]。

(2)地層敏感、溢漏同存，固井安全壓力系數(shù)窗口窄。最小漏失壓力系數(shù)2.27，溢流壓力系數(shù)2.24，窗口區(qū)間2.24～2.27 g/cm3，安全密度窗口僅為0.03 g/cm3，兼顧壓穩(wěn)與防漏難度較大。既要保證壓穩(wěn)地層又不能壓漏地層，下套管作業(yè)易發(fā)生井漏而固井作業(yè)易引發(fā)鹽水溢流。地層承壓能力低，已被鉆進(jìn)時(shí)證實(shí)不可采用地層承壓堵漏，如采用橋漿堵漏容易堵塞環(huán)空，可能造成更大的事故［2]。因此固井中存在水泥漿漏失導(dǎo)致固井失敗的風(fēng)險(xiǎn)，更為嚴(yán)重的是可能會(huì)先漏失后發(fā)生溢流引發(fā)井控安全問(wèn)題［3]。

(3)本井屬超深井固井，水泥段長(zhǎng)1 960 m，井底溫度高(五開(kāi)中完裸眼電測(cè)井底溫度165.3 ℃)、上下溫差大(三開(kāi)井底電測(cè)溫度106.0 ℃、溫差約59.3 ℃)，水泥漿稠化時(shí)間不一，易導(dǎo)致上部水泥漿因井溫低變成超緩凝水泥，水泥石強(qiáng)度發(fā)展緩慢，影響固井質(zhì)量［4]。其次對(duì)水泥漿綜合性能要求高，油基鉆井液條件下水泥漿與鉆井液相容性差，鹽水侵情況下進(jìn)一步加劇水泥漿與油基鉆井液相容性問(wèn)題［5]。

(4)鹽層套管未使用扶正器，居中度差、頂替效率低，嚴(yán)重影響固井質(zhì)量［6-7]。裸眼段含鹽水層，在固井施工前后均存在鹽水侵的風(fēng)險(xiǎn)，從而造成固井質(zhì)量不高。

3 技術(shù)措施

3.1 通井技術(shù)

為確保套管順利到位，第1 趟通井鉆具組合：?241.3 mm 鉆頭+?177.8 mm 鉆鋌×2 根+?241.3 mm扶正器×1 個(gè)+?177.8 mm 鉆鋌×1 根+?127 mm 加重鉆桿×12 根+?127 mm 鉆桿至井口，對(duì)比套管剛度比1.794，采取修復(fù)井眼軌跡為主、擴(kuò)劃鹽層段為輔的措施。鹽層遇阻后，先小噸位活動(dòng)鉆具、以檢驗(yàn)井眼縮徑情況，再上提鉆具至鹽層以上進(jìn)行劃眼。劃眼過(guò)程中有憋?，F(xiàn)象時(shí)，控制上提噸位220 t(原懸重200 t)，如無(wú)法提脫，則放至原懸重釋放扭矩、逐步增加上提噸位［8]。劃眼過(guò)程中還要確保鉆具有5 m 活動(dòng)空間，劃眼通過(guò)后，反復(fù)正倒劃眼、上下活動(dòng)鉆具至順暢無(wú)阻卡方可繼續(xù)下鉆；通過(guò)鹽層后緩慢下鉆，嚴(yán)防鹽間泥巖、砂巖、石膏縮徑卡鉆，如縮徑按鹽層進(jìn)行劃眼。

第2 趟擴(kuò)眼通井鉆具組合：?241.3 mm 鉆頭+雙母轉(zhuǎn)換接頭+擴(kuò)眼器(擴(kuò)眼范圍：?215.9-?279.4 mm)×1 個(gè)+ ?177.8 mm 鉆鋌×1 根+?127 mm 加重鉆桿×12 根+?127 mm 鉆桿至井口。擴(kuò)眼器對(duì)鹽層段擴(kuò)眼，鹽層以上下鉆過(guò)程中遇阻不超過(guò)100 kN，否則劃眼。從鹽層頂部5～10 m 處以擴(kuò)眼器額定工作排量的70%～80%進(jìn)行擴(kuò)眼，逐步提高泵排量至額定工作排量，若無(wú)鉆壓則控制鉆時(shí)8～10 min/m 進(jìn)行擴(kuò)眼鉆進(jìn)。擴(kuò)眼結(jié)束需要檢驗(yàn)鹽層蠕變情況，從起鉆至下套管到底預(yù)計(jì)用時(shí)52 h，考慮安全時(shí)間后為55 h；從起鉆至固井結(jié)束預(yù)計(jì)用時(shí)70 h，考慮安全時(shí)間后為73 h。故測(cè)蠕變需用時(shí)55～73 h，現(xiàn)場(chǎng)綜合考慮決定采用65 h。測(cè)蠕變可與電測(cè)、刮壁作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。懸掛器坐掛位置反復(fù)刮壁3 次，刮壁到懸掛位置對(duì)鉆具稱(chēng)重，為以后懸掛器丟手作業(yè)工況判斷提供可靠參數(shù)。調(diào)校好指重表，對(duì)鉆具進(jìn)行開(kāi)泵上提、下放、靜止，停泵上提、下放、靜止、空載多種工況［9]的稱(chēng)重作業(yè)。

刮壁結(jié)束后進(jìn)行以模擬下入?182 mm 套管柱剛度的三扶通井，鉆具組合：?215.9 mm 鉆頭+?215.9 mm 扶正器×1 個(gè)+?158.75 mm 鉆鋌×1 根+?215.9 mm 扶正器×1 個(gè)+?158.75 mm 鉆鋌×1 根+?215.9 mm 扶正器×1 個(gè)+?158.75 mm 鉆鋌×1 根+?127 mm 加重鉆桿×12 根+?127 mm 鉆桿至井口，對(duì)比套管剛度比1.392。通井下鉆至套管鞋，等待裸眼靜止時(shí)間達(dá)65 h 測(cè)蠕變結(jié)束后，繼續(xù)下鉆進(jìn)入裸眼。通井管柱下鉆遇阻嚴(yán)重，表明擴(kuò)眼后應(yīng)力釋放快或地層縮徑嚴(yán)重，需進(jìn)行第2 次擴(kuò)眼，第2 次下?279.4 mm 擴(kuò)眼器對(duì)鹽層段2 次擴(kuò)眼，同第1 次擴(kuò)眼，擴(kuò)眼通井直到三扶通井順暢后方可進(jìn)行下套管作業(yè)。

3.2 下套管技術(shù)

為防止壓漏地層，必須嚴(yán)格控制好套管下放速度。根據(jù)鉆進(jìn)情況分析，鉆井液安全密度窗口差值為0.05 g/cm3，在井底產(chǎn)生的壓力約為3.2 MPa，下套管激動(dòng)壓力值要求小于3 MPa。通過(guò)計(jì)算，每根套管在上層套管內(nèi)下放速度控制在0.3 m/s 以內(nèi)、每柱鉆桿在套管內(nèi)下放速度控制在0.2 m/s 以內(nèi)、每根套管在裸眼內(nèi)下放速度控制在0.15 m/s 以內(nèi)，均能滿足激動(dòng)壓力小于3 MPa 要求。采用連續(xù)灌漿方法，每下一根套管灌鉆井液一次并保證每10 根套管核對(duì)并灌滿鉆井液一次；每下一柱鉆桿在起游車(chē)時(shí)進(jìn)行灌漿，每5 柱灌滿鉆井液一次。當(dāng)灌返量差值大于1.5 m3(下套管)/1 m3(下鉆桿)時(shí)，必須及時(shí)提醒司鉆進(jìn)行灌漿作業(yè)。出套管鞋前一次性灌滿鉆井液，進(jìn)入裸眼后不再停止作業(yè)而單獨(dú)灌漿。套管進(jìn)入裸眼后，深度在5 000 m 以下發(fā)現(xiàn)井漏，若環(huán)空液面在井口，則繼續(xù)下送入管柱并觀察環(huán)空液面情況；若環(huán)空液面不在井口，則采取環(huán)空連續(xù)灌漿的方法，控制送入鉆具下放速度在每柱0.15 m/s 以內(nèi)，以減弱激動(dòng)壓力。

3.3 固井工藝

針對(duì)封固段長(zhǎng)、易漏、易竄槽、鹽巖縮徑嚴(yán)重的特點(diǎn)，采用復(fù)合尾管固井工藝，以降低風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)安全施工［10]。(1)采用優(yōu)化套管串結(jié)構(gòu)，將原設(shè)計(jì)套管外徑196.85 mm、206.38 mm 分別改為177.8 mm、182 mm。減小套管尺寸，可縮短下套管時(shí)間、降低阻卡風(fēng)險(xiǎn)；還可減小激動(dòng)壓力、降低固井環(huán)空壓耗，從而降低漏失風(fēng)險(xiǎn)；(2)全過(guò)程采用控壓固井工藝，控壓值最大設(shè)計(jì)6 MPa(控壓設(shè)備額定控壓值10 MPa)，控壓值根據(jù)固井返漿情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)度。施工完畢起鉆800 m，關(guān)井憋壓5 MPa 候凝，以此補(bǔ)償水泥漿稠化凝固中的失重、有效防止鹽水侵。(3)采用特殊厚壁高抗擠套管下入鹽層段，防止鹽巖蠕變將套管擠毀。

注水泥漿及替泥漿過(guò)程中發(fā)生井漏，但未失返，則采用控制施工排量、較小控壓值，按正常程序完成施工工序，準(zhǔn)確計(jì)量水泥漿出套管鞋后的漏失量。若水泥漿失返，則完成固井工序后直接關(guān)井反推井漿，以保留反推通道，為反擠水泥漿準(zhǔn)備。注替過(guò)程中發(fā)生溢流，首先調(diào)整控壓值看能否壓穩(wěn)地層，能壓穩(wěn)地層，則繼續(xù)作業(yè)。否則注前置液時(shí)發(fā)生溢流，則立即停止注前置液，根據(jù)溢流情況立即關(guān)井并采取壓井處理措施，確保壓穩(wěn)地層后重新組織固井施工；注水泥漿過(guò)程中發(fā)生溢流，則根據(jù)溢流情況立即關(guān)井，要節(jié)流循環(huán)出注入的水泥漿并采取壓井措施，壓穩(wěn)地層后重新組織固井施工；替漿出現(xiàn)溢流時(shí)，則實(shí)施關(guān)井后節(jié)流注水泥作業(yè)，搶壓膠塞、節(jié)流頂替，同時(shí)啟動(dòng)井控應(yīng)急預(yù)案。

3.4 優(yōu)選水泥漿體系

采用兩凝漿柱結(jié)構(gòu)，緩凝水泥漿體系和快干水泥漿體系，水泥配方分干混和濕混兩部分，干混組分：水泥48.32%、GM28.97%、硅粉18.35%、防竄劑0.5%、微硅3.86%；濕混組分：降濾失劑11.49%、分散劑9.85%、緩凝劑4.59%、鹽8.2%、消泡劑0.33%、水65.54%，液固比0.283，按水泥漿體積加入0.2%纖維。要求水泥漿強(qiáng)度發(fā)展快，防止候凝期間的鹽水侵；快干水泥漿要求在上層管鞋處溫度下12 h 內(nèi)發(fā)展起強(qiáng)度。注水泥前調(diào)整好鉆井液性能，使其與水泥漿相容性、穩(wěn)定性更好。水泥漿與鉆井液混合比7∶3 時(shí)，稠化時(shí)間130 min(100 Bc)；水泥漿與隔離液混合比9∶1 時(shí)，稠化時(shí)間240 min(19 Bc)未稠。水泥漿穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，用高溫高壓稠化儀(120 ℃、141 MPa、80 min)養(yǎng)護(hù)20 min，然后迅速降溫到93 ℃取出，將漿體倒入250 mL 量筒中靜置2 h 后，測(cè)其上部、中部、下部密度分別為2.29 g/cm3、2.29 g/cm3、2.30 g/cm3，上部、中部、下部密度差≤0.03 g/cm3，說(shuō)明漿體在120 ℃、141 MPa 下無(wú)沉降分層，漿體穩(wěn)定性好。

其次要求隔離液與水泥漿相容性、沉降穩(wěn)定性好。鑒于水泥漿和鉆井液污染嚴(yán)重，在隔離液前注入30 m3先導(dǎo)漿。先導(dǎo)漿是通過(guò)對(duì)鉆井液加入一定量的處理劑，改變其性能，提高其抗污染能力。隔離液用量按紊流接觸時(shí)間7～10 min 計(jì)算，這樣保證了隔離液能將井筒清洗干凈［11-12]。本井采用密度2.22 g/cm3的沖洗型加重隔離液實(shí)現(xiàn)潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)，隔離液成分：淡水、隔離劑、鐵礦粉、鹽、微錳、沖洗劑、消泡劑。該隔離液主要起到兩方面作用：一是使水泥漿與油基鉆井液二者有效隔離，最大程度地避免相互污染，保障井下安全；二是沖刷井壁時(shí)其中的表面活性劑組分使得井壁上的油相發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)，能與水基水泥漿配伍，提高水泥膠結(jié)強(qiáng)度［13]。此外，水泥漿中加入一定量的鹽，有效地控制了鹽層對(duì)水泥漿性能的影響，滿足了鹽層段固井的技術(shù)要求。

3.5 優(yōu)選固井排量

依靠控壓技術(shù)“控漏防溢”原則，合理選擇固井排量，保障安全固井及高壓鹽水層封固。固井施工排量通過(guò)分析不發(fā)生井漏時(shí)的鉆井液、水泥漿的最大環(huán)空返速，以及參考實(shí)鉆時(shí)的泵壓、排量來(lái)確定［14-15]。采用固井軟件對(duì)固井排量和漿體性能進(jìn)行優(yōu)化和封固模擬，固井排量0.4～1.15 m3/min 時(shí)，不能消除竄槽風(fēng)險(xiǎn)、固井過(guò)程有溢流風(fēng)險(xiǎn)、無(wú)法封隔高壓鹽水層；固井排量達(dá)1.5 m3/min 時(shí)，模擬顯示能保證管鞋及以上約150 m 的有效封固，可以有效封隔高壓水層，實(shí)現(xiàn)“穿好鞋”，但該排量加劇井漏風(fēng)險(xiǎn)；固井排量達(dá)1.2 m3/min、隔離液流變參數(shù)n=0.70 及K=0.83 Pa · sn時(shí)，模擬顯示能保證管鞋及以上約50 m 實(shí)現(xiàn)完全封固。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化隔離液流變性能，頂替排量1.2 m3/min 不變，隔離液流變參數(shù)n＞0.80 及K＜0.3 Pa · sn時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)頂替效率為92.36%、有效封固管鞋及以上170 m，可確保 “穿好鞋”。按照該排量施工，薄弱層6 055 m 處動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度2.30 g/cm3，考慮節(jié)流作用，薄弱層當(dāng)量密度可能達(dá)2.32 g/cm3，而薄弱層漏失壓力系數(shù)為2.27，不具備一次上返固井條件必須反擠固井。

尾管在?293.45 mm 套管內(nèi)重合段長(zhǎng)約350 m(與?177.8 mm 套管重合約300 m、與?182 mm 套管重合約50 m)，反擠水泥漿建立尾管喇叭口段封隔屏障。重合段每2 根套管加1 只扶正器、懸掛器下部套管連續(xù)加2 只，確保套管在上層套管內(nèi)居中達(dá)75%，大大提高頂替效率。裸眼段為?182 mm 套管，接箍處居中度約為20%。居中度為反擠固井成功創(chuàng)造了有利條件，采用快干水泥漿體系，有力保障了 “戴好帽”。

4 注水泥施工工藝

正注水泥漿按照返高至5 700 m 以上、封固井段5 700～6 558 m、裸眼段按照?241.3 mm 鉆頭擴(kuò)大率5%計(jì)算，需要水泥漿量26.5 m3，實(shí)際用量27 m3。由于水泥漿與鉆井液污染嚴(yán)重，為保證頂替效率注水泥漿前注密度2.19 g/cm3的先導(dǎo)漿30 m3、密度2.22 g/cm3的前置液30 m3，占環(huán)空高度1 234 m。后置液密度2.22 g/cm3、體積5.5 m3，占?182 mm 套管內(nèi)高度300 m。排量1.2 m3/min 時(shí)上返速度1 m/s、施工最高泵壓約為21 MPa。頂替密度2.19 g/cm3鉆井液66 m3時(shí)立壓從21 MPa 突然增至23 MPa 碰壓成功、泄壓無(wú)回流，拆水泥頭、循環(huán)排混漿4.2 m3后起鉆至井深4 439 m、關(guān)井候凝。井口保持套壓6 MPa，每?jī)尚r(shí)正擠鉆井液0.5 m3。在正注水泥漿稠化時(shí)間基礎(chǔ)上附加2 h，對(duì)喇叭口進(jìn)行試擠，根據(jù)地層吃入及回吐情況，進(jìn)行反擠施工。

反擠施工隔離液情況為：密度2.22 g/cm3前置液24 m3，占?273.05 mm 套管內(nèi)高度510 m；密度2.22 g/cm3后置液5 m3，占套管內(nèi)高度106 m。按照第1 個(gè)漏失點(diǎn)井深5 285 m、上塞300 m 計(jì)算，反擠需水泥漿量28.5 m3；按照井底井深6 558 m、上塞300 m 計(jì)算反擠水泥漿，需用量59.4 m3，本次反擠固井實(shí)際消耗密度2.30 g/cm3水泥漿36 m3。先正注水泥漿17 m3后關(guān)節(jié)流閥，再正擠水泥漿19 m3。正擠完后置液后，先正擠鉆井液42.3 m3、后反擠鉆井液4.4 m3。替漿37.3 m3時(shí)將后置液全部替出鉆桿鞋，環(huán)空反擠4.4 m3鉆井液使水泥漿形成的上塞高約300 m，作業(yè)結(jié)束關(guān)井憋壓候凝。

5 固井質(zhì)量評(píng)價(jià)

下鉆至井深4 495 m 探得上塞面，喇叭口位置在4 599 m。鉆上塞，對(duì)喇叭口試壓20 MPa、穩(wěn)壓30 min 無(wú)壓降，鉆完回接筒內(nèi)水泥塞對(duì)喇叭口進(jìn)行反向驗(yàn)竄實(shí)驗(yàn)。用密度1.71 g/cm3的鉆井液進(jìn)行替換密度2.19 g/cm3原鉆井液，在喇叭口附件形成20 MPa 液柱壓力負(fù)差，觀察30 min 無(wú)異常，說(shuō)明喇叭口固井質(zhì)量滿足要求。鉆下塞至距套管鞋約10 m，對(duì)尾管進(jìn)行刮壁和固井聲幅測(cè)井作業(yè)。聲幅測(cè)井解釋結(jié)果顯示套管鞋附件141 m、喇叭口周?chē)?03 m 固井質(zhì)量為優(yōu)，實(shí)現(xiàn)了“穿鞋戴帽”要求；鹽層段固井質(zhì)量為優(yōu)，高壓鹽水被有效封隔和封固，為目的層鉆進(jìn)創(chuàng)造良好條件。電測(cè)后套管試壓20 MPa，穩(wěn)壓30 min 無(wú)壓降；套管替入密度1.71 g/cm3鉆井液進(jìn)行反向驗(yàn)竄，靜止6 h 驗(yàn)竄合格。套管試壓和反向驗(yàn)竄再次表明，在復(fù)雜條件下本次固井取得成功。

6 結(jié)論

(1)針對(duì)鉆井復(fù)雜，對(duì)固井作業(yè)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了論證，形成了“優(yōu)化套管管串結(jié)構(gòu)、依靠控壓技術(shù)平衡地層壓力、優(yōu)選水泥漿體系”的技術(shù)方案。

(2)優(yōu)化套管串組合，減小套管尺寸，降低了阻卡和漏失風(fēng)險(xiǎn)；面對(duì)鹽層縮徑嚴(yán)重，無(wú)法滿足下套管條件，使用擴(kuò)眼器擴(kuò)眼、測(cè)蠕變等通井技術(shù)確保套管順利到位；制定嚴(yán)密的下套管措施，減少漏失、保障井壁安全。

(3)采用固井模擬軟件對(duì)低返速固井工藝進(jìn)行充分論證，優(yōu)化漿體性能、選擇合理的固井排量、控壓固井技術(shù)，確保有效封固高壓鹽水層，實(shí)現(xiàn)了“穿鞋戴帽”的目標(biāo)。