窄密度窗口、小間隙套管尾管固井施工技術(shù)探討

宿慶瑋

【摘要】針對擴眼作業(yè)，造成井徑不規(guī)則，最大井徑達17寸，最小10寸，且環(huán)空間隙小、循環(huán)壓耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥環(huán)薄等難題，通過采用多項針對性固井技術(shù)措施，順利完成現(xiàn)場施工，固井質(zhì)量達到甲方要求，為存同類復(fù)雜地層、小間隙非常規(guī)尾管固井施工提供了很好的借鑒。

【關(guān)鍵詞】固井技術(shù)? 大尺寸井徑? 套管? 尾管

一、地層特征與井況

博興洼陷是東營凹陷內(nèi)一個次一級構(gòu)造單元，第三系地層沉積比較完整，沙三中、下暗色泥巖發(fā)育，是個有利的生油洼陷。某井位于濟陽坳陷東營凹陷博興洼陷南部金家—樊家鼻狀構(gòu)造帶中部。鄰井在沙四下～孔店組井深3079.6～3216.6m解釋油層11.2m/7層，壓裂后日產(chǎn)油9.2t。本井目的為了揭示向東北擴大高94井區(qū)沙四下—孔店組含油氣范圍，完鉆井深3922m，二開至沙三上2303.55m時發(fā)生井漏，鉆井液進多出少，井底巖性灰色細砂巖。漏失時鉆井液性能：密度1.14g/cm3，粘度43s， 失水4.8ml，PH值9，降低排量邊循環(huán)邊加入單向壓力封閉劑、隨鉆堵漏劑堵漏，同時從儲備罐提取泥漿補充。在后續(xù)施工中至完鉆2907m，投入大量的泥漿處理劑及堵漏材料，分段循環(huán)，堵漏成功。漏失共計402.6m3。鑒于井下復(fù)雜情況，為保證后續(xù)鉆進的安全，決定進行擴眼補下7 5/8技套，完井采用7 5/8*5尾管固井，給固井施工帶來環(huán)空間隙小、循環(huán)壓耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥環(huán)薄等難題。

二、井身結(jié)構(gòu)

三、套管施工技術(shù)

（1）施工難點。①封固段1107m，較長的封固段易壓漏地層，造成固井期間漏失及低返;②由于進行擴眼作業(yè)，造成井徑不規(guī)則，最大井徑達17寸，最小10寸，“糖葫蘆”情況嚴重，給固井施工安全和質(zhì)量帶來很大隱患;③連續(xù)三次擴眼作業(yè)，井壁反復(fù)被破壞，造成井壁不穩(wěn)定，固井施工時易發(fā)生砂堵憋泵。④鉆進及擴眼時均發(fā)生不同程度井漏，雖在完井時堵漏成功，但固井時發(fā)生漏失的風險依然很大。

（2）技術(shù)措施。①為防止固井期間發(fā)生漏失，固井領(lǐng)漿采用增韌低密度水泥漿體系，水泥漿密度控制在1.50-1.55g/cm3，有效降低水泥漿液柱壓力。②由于裸眼段較長，應(yīng)控制水泥漿的失水量，防止水泥漿失水稠化。③進行流變學(xué)平衡壓力固井設(shè)計，在不壓漏地層的情況下，盡量提高排量，提高頂替效率。④采用多凝水泥漿體系設(shè)計，領(lǐng)漿采用增韌低密度水泥漿體系，稠化時間控制在300min左右，中間采用低失水增韌水泥漿體系，稠化時間控制在200min左右，底部采用低失水微膨脹水泥漿體系，稠化時間控制在120min左右。

（3）現(xiàn)場施工情況。5月11日17：00下完套管，18：00單凡爾建立循環(huán)，20：00三凡爾800rpm循環(huán)，壓力10MPa，22：00提轉(zhuǎn)速至900rpm，壓力11-13MPa不穩(wěn)，23：00替至1000rpm，壓力12-14MPa，0：00提至11rpm，壓力13-15MPa，2：00提轉(zhuǎn)速至1200rpm，壓力14-15MPa，此時粘度由115s降至80s，循環(huán)至5：00壓力14MPa穩(wěn)定，開始固井。注低密度增韌水泥漿11m3，低失水增韌水泥漿18m3，低失水微膨脹水泥漿15m3，共計44m3，施工期間壓力正常，碰壓明顯，施工順利。

四、尾管固井施工技術(shù)

（1）施工難點。①井深較深3922m，封固段較長，環(huán)空間隙小，裸眼段平均每米環(huán)容只有13.6L，懸掛器位置單邊間隙只有5-6mm，座掛后過流面積更小，因此易發(fā)生憋泵等復(fù)雜情況，施工風險大。②循環(huán)壓力較高，替漿施工壓力高，施工風險高。③井底溫度高，井底靜止溫度145℃，對水泥漿體系、固井工具要求高。④送入鉆具為4寸鉆桿，為轉(zhuǎn)化為3 1/2鉆桿扣型，鉆柱兩端均接鉆桿變扣短節(jié)，整個鉆柱兩端通徑變化較大，對鉆桿膠塞整體質(zhì)量要求較高。⑤由于水泥漿較泥漿更強的攜砂能力，當水泥漿在小間隙環(huán)空時發(fā)生巖屑堆積形成憋泵等復(fù)雜情況，因此在固井施工時需要采用更加精確的合理施工排量。⑥施工前和施工中如何做好壓穩(wěn)工作，也是保證固井質(zhì)量的重點。

（2）技術(shù)措施。①為保證壓穩(wěn)，控制油氣上竄速度，通井時進行全井加重，由1.21g/cm3提至1.26g/cm3，保證壓穩(wěn)油氣層。②調(diào)整鉆井液性能，調(diào)整時要分段進行，不可降的過快，造成井壁的不穩(wěn)定，要以保證井壁穩(wěn)定為前提。③下套管過程灌泥漿一根一灌，每15-20根一灌滿，見到液面后再繼續(xù)下;下鉆時一柱一灌，連續(xù)灌漿，每10柱一灌滿，以見到液面為準。下套管和下鉆過程中要控制好下放速度，嚴禁猛剎猛頓。④由于是非常規(guī)尺寸，環(huán)空間隙小，因此套管下到位后，要先單凡爾小排量頂通，待井下正常后在逐步將排量提起來，最終達到循環(huán)洗井要求排量，此時再調(diào)整泥漿性能，當一切正常后，固井前一周再適當降粘切，為固井施工做好準備。⑤采用EZCem水泥漿體系，降低井下高溫對水泥石強度的影響。做好水泥漿和鉆井液的污染試驗，確保施工安全。⑥嚴格控制現(xiàn)場施工排量和水泥漿密度，替漿時采用固井流量計與井隊泥漿罐共同計量，確保頂替量計量準確。

（3）固井情況。6月27日01：15，注前置液3m3，前置液粘度60s，排量0.6m3/min，泵壓3MPa。01：41，注水泥漿19m3，排量0.6-0.7 m3/min，泵壓9-1MPa，1.75-1.80g/cm3? 3m，1.85-1.88g/cm3? 12m3，1.95g/cm3以上4m3。01：45，注壓塞液1m3。01：47，開泵替漿，初始排量1.25m3/min，尾管替入1.82g/cm3的重漿。01：56，替漿9m3時水泥漿剛進入環(huán)空，降排量至0.9m3/min，替至13m3左右起泵壓，壓力緩慢平穩(wěn)上升。02：18，立管壓力為15MPa，計量替量為26.5m3，超出計算量1.1m3，為防止替空決定停泵，起鉆六柱，循環(huán)候凝。

五、結(jié)束語

①該井固井施工順利，電測結(jié)果顯示技套、尾管固井質(zhì)量合格，創(chuàng)同類型井固井質(zhì)量最優(yōu)。②通過現(xiàn)場針對性技術(shù)措施的應(yīng)用，較好的解決了今后同類型井施工難題，對窄密度窗口、小間隙固井提供了可借鑒的依據(jù)。③增韌纖維水泥漿體系具有非常理想的控制失水、防漏失、改善水泥石性能的效果。④該井成功固井施工，對今后該區(qū)塊類似井的固井施工起到一定參考作用。