稠油熱采井固井技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：稠油熱采技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了50余年，在稠油的熱采過程中，油層套管處于周期性的升溫、降溫的溫度變化中，在交變的熱應(yīng)力狀態(tài)下，生產(chǎn)套管就要受到反復(fù)的伸縮變形。由于熱膨脹，對管材和水泥環(huán)會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，因此對套管和水泥環(huán)的強度要求非常高。近年來，遼河油區(qū)由于大規(guī)模使用蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)及火驅(qū)熱采的稠油熱采方式，導(dǎo)致地層溫度不斷升高，油氣水層非?；钴S，增加了固井的施工難道，影響到油田長效開發(fā)的百年大計。為了提高固井質(zhì)量，針對稠油區(qū)塊的固井技術(shù)首先要解決的問題：水泥漿體系亟需改進，施工工藝流程有待提高，用以熱采區(qū)塊的固井，提高固井質(zhì)量[1]。

關(guān)鍵詞：稠油熱采固井技術(shù);頂替效率;水泥漿體系

1稠油熱采井的固井技術(shù)難點

熱力開采是目前稠油開采的主要方式，但采用這種方式開采對完井工作提出了更高的要求：

1.1油氣水層難以壓穩(wěn)

在鉆井、固井過程中注水及注氣井堅持不停，由于下部底水活躍，且上部又有頂水，使水泥漿在候凝過程中極易發(fā)生油、氣、水侵，造成水泥環(huán)竄槽，增加了固井施工的難度[2]。稠油熱采區(qū)塊經(jīng)過多輪次注采，油層及水層較為活躍，個別井在完鉆時，由于鉆井液密度低，沒有壓穩(wěn)油氣水層，致使出油、出砂，達不到固井要求。

1.2水泥漿難以返到地面

稠油區(qū)塊上部館陶地層疏松、易垮塌，大肚子井段中滯留的稠泥漿及巖屑在水泥漿的牽引下易混竄，增大其流動阻力，易引起堵憋，造成漏失低返。

1.3井徑大，水泥漿難以實現(xiàn)紊流頂替

油層部位主要是由灰色、灰褐色砂礫巖、礫巖夾灰色泥巖組成，由于巖層的成巖膠結(jié)性差，且滲透性較好，在鉆井過程中易出現(xiàn)井壁坍塌、掉塊，井徑擴大率嚴重超標。固井時，水泥漿很難達到紊流頂替效果。

2主要技術(shù)措施

1）做好水泥漿化驗工作，針對稠油區(qū)塊上部館陶水層及油氣水層比較活躍等特點，加大速凝劑的比例，縮短稠化時間，達到兩凝的效果，保證水泥漿在侯凝過程中的失重時也能壓穩(wěn)油氣水層。

2）壓穩(wěn)固井工藝。對一些有異常情況的井，在完井通井時，上提泥漿密度，0.02-0.06（g/cm3）壓穩(wěn)油氣層，實現(xiàn)平衡壓力固井，在動壓力情況下頂替水泥漿不發(fā)生井漏，而在靜液態(tài)狀況與水泥凝固過程中不發(fā)生水串、油氣串。

3）采用多凝水泥漿體系，防止長期蒸汽驅(qū)動、蒸汽吞吐使層間油氣活躍上竄，影響固井質(zhì)量。

4）優(yōu)選鉆井水利參數(shù)和泥漿體系，保證井徑規(guī)則和減少井漏的發(fā)生。事實表明，合格的井眼，是固井成功的先決條件。

5）認真執(zhí)行下套管前的通井工作。通井時，要調(diào)整好泥漿的性能，保證井下的通暢，待正常以后，方可起鉆。

6）要嚴格控制好套管的下放速度，避免井下激動壓力的產(chǎn)生，并保證灌好泥漿。要觀察井口泥漿的返出情況，出現(xiàn)井漏，要馬上起套管進行堵漏。

7）使用水泥傘，防止水泥下沉漏失。

8）采用堵漏型隔離液LY-1，防止井漏，又充分清洗井眼，確保水泥返高。1.使用LY-I沖洗液和屏蔽暫堵劑作為前置液， 能有效清洗套管和井壁，增加水泥對兩界面的膠結(jié)強度，并有效抑制井漏的發(fā)生。

9）要按固井要求下好扶正器和旋流發(fā)生器，解決井眼不規(guī)則和大肚子井眼固井時的頂替效率低的難題，提高固井質(zhì)量。

10）使用旋流扶正器，確保館陶組及井徑擴大率超過15%井段的固井質(zhì)量。

3 現(xiàn)場施工措施

3.1現(xiàn)場應(yīng)用

歡127-17-31由井下鉆井公司30644隊鉆進完成，完鉆井深：861m，下入177.8mm套管，油層段：780m～820m，要求水泥漿返至地面。

3.1.1本井難點

1）井徑較大。本井平均井徑：295.27mm，其中最大井徑472mm，最小井徑253mm，平均環(huán)空容積：46.37L/m。2、館陶水層活躍，容易發(fā)生水竄。

3.1.2主要技術(shù)措施

1）在570m、740m處下入旋流發(fā)生器，解決井徑大，水泥漿難以實現(xiàn)紊流頂替的難題。

2）采用兩凝水泥漿固井，防止地層流體在水泥漿失重過程中上竄。

3）采用2臺水泥車注灰，實現(xiàn)紊流注替。

4）關(guān)停周邊的1口注水井，保證靜態(tài)下的固井施工。

近期（2018年1月～3月）稠油熱采井固井33口，其中合格井16口，優(yōu)質(zhì)井17口，固井優(yōu)質(zhì)率51.5%。

4結(jié)論

1）通過對2018年1月～3月稠油熱采井固井質(zhì)量情況分析，固井質(zhì)量合格率100%，優(yōu)質(zhì)率達到51.5%，說明針對稠油熱采井的固井技術(shù)和施工措施是有效的，具有很好的操作性。

2）堅持“靜態(tài)環(huán)境”下固井和壓穩(wěn)工藝對稠油熱采井的水泥膠結(jié)效果起到了良好的作用，是保證固井質(zhì)量的基礎(chǔ)。

3）選用速凝及多凝水泥漿體系，縮短水泥漿的“失重”時間，從而減少了地層流體對水泥漿的影響，是保證稠油熱采井固井質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。

4）采用耐高溫水泥漿體系，解決水泥石在高溫情況下強度衰減問題，增加口井的開采壽命。

參考文獻

[1]劉崇建，黃柏宗，油氣井注水泥理論研究與應(yīng)用[M]北京：石油工業(yè)出版社，2001

[2]徐可軍，王新征，何育榮，稠油熱采井中泡面水泥漿的固井技術(shù)[J]。石油鉆采工藝，2002，24（6）：30-31

第一作者簡介：李萌，遼寧省盤錦市，學(xué)士學(xué)位，長城鉆探固井公司歡喜嶺項目部工程師。

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