低溫易漏儲(chǔ)氣庫(kù)固井技術(shù)的改進(jìn)創(chuàng)新

陳顯學(xué)(遼河油田儲(chǔ)氣庫(kù)公司，遼寧 盤(pán)錦 124000)

0 引言

通過(guò)雷61儲(chǔ)氣庫(kù)第一井的施工及質(zhì)量情況，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，主要固井技術(shù)措施如下：

1 強(qiáng)化通井措施，保障井眼清潔

單、雙螺扶通井，在阻卡井段進(jìn)行短起下，保障井眼暢通，通井到底后打稠塞，增加封閉漿的用量，提升攜屑能力。保障固井前的鉆井液屈服值＜5MPa，塑性粘度10～30mPa·s，砂巖井段電阻率較大，滲透性強(qiáng)，嚴(yán)格控制鉆井液失水，降低形成的泥餅厚度。

2 優(yōu)化扶正器布放位置，提升蓋層以上井段居中度

優(yōu)選彈性整體扶正器、剛性滾輪扶正器，結(jié)合實(shí)際測(cè)量井徑及井斜，在蓋層頂部以上井斜＞20°井段，采用剛彈交替布放方式，每根加放一只，提升套管的居中度，同時(shí)在“大肚子”井段底部加放旋流發(fā)生器，改善流體的流態(tài)，提高頂替效率。

3 合理設(shè)計(jì)施工參數(shù)，提升頂替效率

上部井眼不規(guī)則，擴(kuò)大率達(dá)40%以上，導(dǎo)致水泥過(guò)該井段時(shí)，與無(wú)法驅(qū)替出去的泥漿混竄，影響固井質(zhì)量。針對(duì)該情況，在后續(xù)的施工中，合理設(shè)計(jì)沖洗液、隔離液的性能及用量，與鉆井液、水泥漿形成更好的密度梯度與流變梯度，同時(shí)做好施工模擬，隔離液過(guò)該井段時(shí)，適當(dāng)加大頂替排量，更多的將”大肚子“井段的泥漿驅(qū)替，減少與后續(xù)上返的水泥漿接觸，提升蓋層上部井段固井質(zhì)量。

4 改進(jìn)“尾管+回接”固井工藝，保障一次返地成功率

結(jié)合定向井完井固井需求，開(kāi)展了尾管承壓、尾管懸掛器、施工工藝的研究，優(yōu)選性能可靠的尾管懸掛器及其配套附件，內(nèi)嵌式的設(shè)計(jì)，不受扣型限制，形成了針對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)定向井完井需求的尾管及回接固井工藝。同時(shí)針對(duì)雷61儲(chǔ)氣庫(kù)目的層破裂壓力低，承壓時(shí)間長(zhǎng)，承壓效果差，根據(jù)第一口井雷61-6井的施工情況，在尾管碰壓后，直接起鉆，不沖洗喇叭口，避免循環(huán)產(chǎn)生的激動(dòng)壓力傳遞至侯凝期間的水泥漿，通過(guò)軟件分析對(duì)比，各施工階段的井底ECD，形成了改進(jìn)版的“尾管+回接”固井工藝，成功解決了定向井完井固井水泥低返問(wèn)題，大幅度縮短了定向井的建井周期，同時(shí)有效提升了尾管段的固井質(zhì)量，保障了生產(chǎn)套管的全井段封固，進(jìn)行一步提高了井筒的完整性。

5 創(chuàng)新“半程固井工藝”，解決水平井漏失難題

結(jié)合水平井完井固井需求，開(kāi)展了液壓封隔器、分級(jí)箍等工具、水泥漿體系、施工工藝的研究，形成了針對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)水平井完井需求的半程固井工藝?！鞍氤坦叹に嚒惫艽Y(jié)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)引鞋+168.3mm篩管串+168.3mm×177.8mm變徑短節(jié)+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨脹封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨脹封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm盲板+177.8mm套管1根+177.8mm液壓式管外封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm液壓式管外封隔器＋177.8mm套管1根+分級(jí)注水泥器+177.8mm套管串。將遇油膨脹封隔器要求放置在泥巖段，用于防止泥巖坍塌，優(yōu)選性能可靠的液壓式管外封隔器安放在技術(shù)套管內(nèi)，可承托35MPa以上的液柱壓力，保障封隔效果，通過(guò)分級(jí)箍實(shí)現(xiàn)上部177.8mm套管段固井，合理匹配各工具間的工作壓力，保障了兩層套管間水泥的有效封固。

針對(duì)水平井完井存在漏失的情況，下套管前對(duì)漏失風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析，制定對(duì)應(yīng)措施，規(guī)避下套風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)封隔器試坐封，進(jìn)行環(huán)空反排，確定環(huán)空液面高度，形成了創(chuàng)新版的半程固井工藝，解決了水平井完井固井的漏失難題。

6 優(yōu)選高效防漏隔離液體系，提升地層承壓能力

采用堵漏隔離液，應(yīng)用新型納米堵漏技術(shù)，添加的納米極性膠團(tuán)在井下壓差作用下形成致密的防漏膜，有效解決固井過(guò)程中的漏失情況，在密度與流變性能設(shè)計(jì)上，與鉆井液、水泥漿形成密度梯度、流變梯度，提高固井頂替效率。在使用長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)上，隔離液使用長(zhǎng)度為500m，增加隔離液與井壁的接觸時(shí)間，提升堵漏性能，保障清洗效果。同時(shí)隔離液中的納米堵漏成份不會(huì)影響儲(chǔ)層滲透性，避免堵漏材料對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)后期注采產(chǎn)生影響。

7 研發(fā)韌性防竄水泥漿體系，提高水泥石全生命周期

為滿足儲(chǔ)氣庫(kù)多輪注采對(duì)固井水泥石的要求，提升井筒質(zhì)量完整性，保障水泥石的全生命周期，研發(fā)了新型的韌性防竄水泥漿體系(見(jiàn)表1，水泥漿密度為1.85～190g/cm3)。同時(shí)針對(duì)埋藏淺、溫度低的侯凝環(huán)境，加入了低溫早強(qiáng)添加劑，有效提升了水泥石在低溫環(huán)境中的性能(見(jiàn)表2)。水泥漿體系的靜膠凝時(shí)間(見(jiàn)圖1)、水泥石的三軸應(yīng)力(見(jiàn)圖2、圖3)滿足儲(chǔ)氣庫(kù)對(duì)韌性水泥的要求。

表1 韌性防竄水泥漿配方

表2 韌性防竄水泥漿性能

圖1 靜膠凝曲線

圖2 三軸曲線-應(yīng)力-應(yīng)變1曲線

圖3 三軸曲線-應(yīng)力-應(yīng)變2曲線

8 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上措施的實(shí)施，雷61儲(chǔ)氣庫(kù)固井質(zhì)量得到了全面保障，10口注采井技術(shù)套管固井質(zhì)量平均合格率89.14%，產(chǎn)層套管平均合格率98.1%，蓋層段連續(xù)優(yōu)質(zhì)段長(zhǎng)平均136m，為雷61儲(chǔ)氣庫(kù)后續(xù)多輪次注采提供的強(qiáng)有力的保障。