鹽膏層固井技術在英買466井中的應用

薛中華 柳紅斌

摘 要：英買466井位于新疆維吾爾自治區(qū)新和縣境內(nèi)，本井設計井深5240m，目的層位是白堊系，二開設計采用Ф241.3mm鉆頭鉆至井深4840m中完，本開次鹽膏層位置4782-4850m，厚度68m，在鉆進至這段位置時極易會發(fā)生縮徑、井壁垮塌等現(xiàn)象，本開次中完準備下入Ф206.38mm+Ф200.03mm套管進行雙級固井施工，鹽膏層的鹽層蠕變特性將對套管產(chǎn)生不均衡負荷，造成套管變形、錯段等復雜情況，鹽層蠕動也會嚴重破壞水泥環(huán)，鹽膏層中含有堿金屬也會對水泥石進行破壞，水泥漿體系必須具有抗鹽性。這些復雜情況對固井施工帶來了困難，本文章就這些問題對鹽膏層固井難點進行解析，側重闡述鹽膏層固井的工藝難點和技術措施，及其在英買466井中的實際應用情況。

關鍵詞：鹽膏層;蠕變性;水泥漿體系;雙級固井

1 前言

近年來，為落實英買區(qū)塊白堊系巴西改組圈閉儲量規(guī)模，增加英買力氣田群產(chǎn)能和產(chǎn)量，英買力區(qū)塊勘探開發(fā)不斷深入，很多在此區(qū)塊鉆井過程中都會不能程度的遇見鹽膏層，由于鹽膏層的蠕變和物質特性，不但增大了鉆井施工中的風險，也嚴重影響到了固井施工安全和質量。

2 鹽膏層的特性

鹽膏層段分布較為復雜，鹽膏層段常與泥巖層互層形式出現(xiàn)，厚度可達60-230m，因它的蠕變性極易造成井徑發(fā)生變形;鹽巖、石膏的溶解性會使井徑變大極其不規(guī)則，造成井壁垮塌;鹽膏層的塑形特性，會使井壁縮小、導致下鉆出現(xiàn)粘卡事故的發(fā)生

3 鹽膏層對固井質量的影響

①鹽膏層鉆井過程中極易呈現(xiàn)縮徑、井壁掉塊、垮塌等復雜情況，在縮徑的井眼，下套管過程當中輕易發(fā)生粘卡，致使套管下不到位，造成強行起套管，延誤施工時間;由于鉆井過程中極易發(fā)生掉塊，造成井徑極不規(guī)則，也容易形成大肚子井眼，井徑擴大率一般都在30%左右，不利于套管居中，套管居中率差，這都會影響到固井質量，固井施工過程中水泥漿在“大肚子”井段上返速度較慢，鉆井液易存留在該井段，致使頂替效率差，形成竄槽，難以達到固井理想的紊流排量，造成套管和地層的第一界面和第二界面不能形成良好的水泥環(huán)，直接影響到固井質量，更嚴重到影響下一步鉆井施工;②鉆進至鹽膏層位置，為平衡地層壓力，將會提高鉆井液密度，使鉆井液與水泥漿的密度流動性較差，致使固井替漿過程中，頂替效率差，水泥漿極易竄槽，水泥漿難以封住鹽層，影響到水泥石膠結質量。

4 主要的技術對策

4.1 設計合理的井身結構

因鹽膏層的塑形流動性，會對井壁的地層向井眼中心擠壓，使其地層上覆壓力部分或全部壓力依附在套管上，并隨著井深的增加，地層上覆壓力增大而增大，因此在鹽膏層井段務必要用高抗擠強度的套管，可利用下技術套管封住鹽層以上的易漏井段，鉆穿鹽膏層，卡準底界，封住下部井段。

4.2 提高套管的局中度和頂替效率

鹽膏層井段易呈現(xiàn)縮徑和“大肚子”井眼，造成套管局中度差，頂替率差，水泥環(huán)質量差等復雜情況，結合實際電測井徑和井斜數(shù)據(jù)，通過模擬扶正器居中曲線，合理的安放扶正器，把扶正器的居中率增高到75%，這樣可以有效保證套管居中度。

4.3 采用雙凝水泥漿體系

對于長裸眼的鹽膏層井段，水泥漿從出套管后，由液態(tài)向固態(tài)轉化期間，水泥漿處于失重狀態(tài)，如果是單一水泥漿，上部的水泥漿會較早失重，則環(huán)空液注壓力不能有效導致壓住鹽膏層的蠕動，使油、水、氣上竄，使水泥環(huán)質量變差，導致固井質量差。固井施工時采取雙凝水泥漿體系，領漿采取緩凝水泥漿體系，尾漿是快干水泥漿體系，這樣可以使環(huán)空當中的水泥漿分層凝固，當尾漿水泥漿處于失重時，領漿水泥漿稠化時間推遲，確保了環(huán)空液注壓力還能有效的壓穩(wěn)地層，抑制住鹽膏層的蠕動。

4.4 鹽膏層固井采取加鹽水泥漿體系

不含鹽水泥漿體系在固井施工中容易受到鹽溶解而產(chǎn)生污染，致使水泥漿短時間凝固，造成固井重大事故，或者造成環(huán)空的水泥環(huán)質量差，在水泥與鹽膏層之間形成通道，為油氣水上竄提供了通道。含鹽水泥漿可以壓制住鹽膏層鹽的溶解，含量高會使水泥漿強度發(fā)展緩慢，失水量大，不利于水泥環(huán)質量。抗鹽水泥漿體系要滿足正常固井施工所需要的稠化時間、失水量大小和抗壓強度，還要保證水泥漿的流動性和穩(wěn)定性，經(jīng)過多方面試驗數(shù)據(jù)，欠飽和或半飽和含鹽水泥漿體系更可以使井壁穩(wěn)定。

5 案列

5.1 基礎資料

5.1.1 構造位置

英買466井位于新疆維吾爾自治區(qū)新和縣境內(nèi)，是部署在塔里木盆地塔北隆起輪臺凸起英買46低幅度構造帶的一口滾動開發(fā)井，設計井型為直井。井設計井深5240m，目的層位是白堊系，正常情況下，以鉆掲白堊系舒善河組50m無油氣顯示為依據(jù)，本井完鉆方式以套管射孔完井。

5.1.2 井身結構

二開設計采用Ф241.3mm鉆頭鉆至井深4840m中完，實際完鉆井深4852m，準備下入Ф206.38mm+Ф200.03mm套管進行雙級固井施工。Ф206.38mm套管壁厚及鋼級扣型17.25mm/140v/TP-FJ，Ф200.03mm套管壁厚及鋼級扣型14.2mm/110/BC，分級箍位置：2498.7-2499.5m，鹽膏層位置4782-4850m，厚度68m。

5.1.3 鉆井液性能

鉆井液體系為KCl聚磺欠飽和鹽水體系，密度1.85g/cm3

粘度50，初切/終切3/15（Pa）kf=0.05Cl-=153000（mg/l）。

5.1.4 井溫

本井井底實測電測溫度98℃，實驗溫度80℃;

5.1.5 電測井徑、井斜

依據(jù)本井1m一點電測數(shù)據(jù)裸眼段平均井徑252.58mm，井徑擴大率4.6%，最大井徑處為4775m：340.69mm，最小井徑處為4033m：308.41mm。最大井斜深度3719m：

井斜1.21°，方位359.83°。

5.2 固井主要技術措施

①選擇剛度比套管大的鉆具組合實行通井，阻卡井段反復多次進行劃眼，確保井眼穩(wěn)定、套管順利下到位;②井隊根據(jù)鹽膏層蠕變情況來確定下步是否進行擴孔作業(yè)，確保下套管安全，測蠕變時間靜止時間為：從鉆頭離開巖底開始，到浮鞋到達該位置之間的所有用時;③井隊下套管過程中，建議根據(jù)泥漿返出情況，決定是否進行中途循環(huán)，建議中途循環(huán)位置在3500m左右，避開易垮塌井段;④一級選用G級+硅粉+微硅+緩凝劑+降失水劑+鹽水泥漿體系，采用雙凝水泥漿體系，快干封固：4000-4852m井段，緩凝封固：2498-4000m，設計水泥漿密度1.90g/cm3;二級選用G級水泥，封固0-2498m井段，水泥漿密度1.90g/cm3;

⑤設計加重隔離液：加重隔離液密度1.87 g/cm3，流動度21cm，配方：1.2%隔離劑O-SP+2%緩凝劑FS-33L+165%普鐵+15%OCW-1L+15%鹽，設計長度800m，環(huán)容18.68l/m，共設計打入15m3;⑥施工情況：施工過程正常，候凝48h后下鉆探塞，上水泥塞塞面2390m，塞長109m，下水泥塞塞面4481m，塞長371m，經(jīng)試壓，試壓合格。該井測聲幅顯示，由于針對性的對抑制鹽膏層地層采取了具體方案和合理的固井技術方案，實行雙級固井，優(yōu)秀井段達到2045m，鹽膏層位置封固優(yōu)秀，滿足了下部施工的要求。

6 結論

①固有鹽膏層井段的井，鹽層固井水泥漿必須具有抗鹽性，水泥漿添加劑要多做實驗加以論證，以實驗數(shù)據(jù)為準，含有不同井鹽的加入量也會不同，盡可能滿足水泥漿性能要求，保證水泥漿體系穩(wěn)定;②制定出針對性的固井工藝技術措施，確保固井施工過程正常;③借鑒其他地區(qū)抑制鹽膏層的技術措施，完善本區(qū)塊的工藝技術水平。

作者簡介：

薛中華（1987- ），男，民族：漢，籍貫：山東莒南人，學歷：本科，現(xiàn)有職稱：中級工程師，研究方向：固井工程。