L區(qū)塊致密油水平井固井技術(shù)

丁木

（大慶鉆探工程公司鉆井技術(shù)服務(wù)一公司 黑龍江大慶 163000）

L區(qū)塊P油層、F油層均已注水開發(fā)，預(yù)測本區(qū)油層壓力系數(shù)1.30～1.65，同時考慮到油層壓力預(yù)測可能存在偏差，油氣層部位鉆進(jìn)時防油氣水侵。該區(qū)的P油層在1.34～5.36MPa/100m之間；F油層梯度在1.66～2.18MPa/100m之間。這樣的壓力梯度情況下如果使用原漿進(jìn)行固井，那么就會極易壓漏地層，水泥漿無法順利返出地面，觸碰質(zhì)量紅線要求。

1 固井技術(shù)難點(diǎn)分析

1.1 地溫溫度低

油層埋藏深度淺，地溫梯度低，鉆井過程中注意預(yù)防井噴、油氣水侵、淺層水侵及固后管外冒，固井施工后，常規(guī)水泥漿體系無法形成早期強(qiáng)度，若無有效措施極易發(fā)生層間竄流。

1.2 全井封固，注水泥時間長

淺氣層垂深為85m～281m，為防止淺氣層井噴，因此早期水泥強(qiáng)度顯得尤為重要。水泥漿需要速凝快速形成強(qiáng)度，封堵層間竄流。全井封固，一次注水泥量大，注水泥時間長，對外加劑的使用和加量更高，對施工設(shè)備提出了更高的要求，宜選用耐高壓、大功率水泥車，滿足完井工況下的作業(yè)需求。

1.3 環(huán)空壓穩(wěn)比較困難

尾漿水泥處于失重狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)壓穩(wěn)，宜在固井施工結(jié)束后，考慮設(shè)備精度問題和壓力傳遞損耗等有效手段進(jìn)行環(huán)空加壓，確保水泥漿候凝期間壓穩(wěn)油氣層。

2 固井技術(shù)措施

2.1 強(qiáng)化井眼準(zhǔn)備

（1）提前調(diào)整鉆井液性能，滿足通井起鉆、下套管工況要求；起下鉆過程中，遇阻卡超過100-150kN，進(jìn)行劃眼，修整井壁，上提下放無遇阻顯示后繼續(xù)起下鉆作業(yè)，若出現(xiàn)遇阻顯示應(yīng)進(jìn)行短起下，確保上提下放無遇阻顯示后繼續(xù)起下鉆作業(yè)，通井到底后要驗(yàn)證后效情況，不滿足施工要求的要及時調(diào)整鉆井液密度；（2）要求鉆井液擁有比較好的性能，必要時加入封閉漿，提高井筒潤滑性；（3）井斜大的井段套管柱在重力作用下貼在下井壁，因此應(yīng)用漂浮接箍，確保套管順利下入井底，常規(guī)施工參數(shù)不利于水泥漿頂替效率的提高；有必要通過提高套管居中度提升頂替效率；

2.2 優(yōu)化施工工藝

(1)改善沖洗液性能，做好與水泥漿、鉆井液的相容性試驗(yàn)

DZG高效水基沖洗液具有瞬時沖洗效率高、密度可調(diào)、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，同時，與鉆井液及水泥漿均相容性好，界面強(qiáng)度比調(diào)整井鉆井液的界面膠結(jié)強(qiáng)度提高了十倍；該沖洗液體系可極大提高沖洗頂替效率，可以為調(diào)整井提供良好的井下環(huán)空水泥膠結(jié)重要條件，達(dá)到提高調(diào)整井封固質(zhì)量的目的。設(shè)計注入量5.0+10+5.0m3，實(shí)驗(yàn)效果證明該種前置液沖刷井壁、套管壁效果好。

(2)水泥漿設(shè)計

為了保證施工連續(xù)并保證固井頂替效率，地面至造斜點(diǎn)，固井使用高強(qiáng)低密度水泥，水泥漿密度控制在1.65g/cm3～1.69g/cm3，平均密度宜控制在1.67g/cm3；造斜點(diǎn)至井底固井使用G級水泥，水泥漿密度控制在1.88g/cm3～1.92g/cm3，平均密度宜控制在1.90g/cm3。分段水泥漿性能要求見表1.

表1 分段水泥漿性能要求

(3)壓穩(wěn)與防漏設(shè)計

壓穩(wěn)與防漏設(shè)計見表2。

表2 壓穩(wěn)與防漏設(shè)計

使用垂深計算并模擬壓穩(wěn)與防漏設(shè)計，施工期間，水泥漿在碰壓瞬時井底壓力是25.5MPa，小于井底破裂壓力28.74MPa，施工安全；候凝期間，尾槳失重時環(huán)空液柱壓力22.83MPa，高于孔隙壓力21.88MPa，能夠壓穩(wěn)地層。

（4）注水泥漿設(shè)計

注水泥作業(yè)采用2臺雙機(jī)雙泵水泥車，水泥漿注入量按照實(shí)際井徑數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計，一般入井水泥漿80-90m3，超返8-10m3水泥漿；一是保證前置液頂替效率、二是通過低密度水泥返出，確保不發(fā)生漏失，保證保證上部地層固井質(zhì)量且不觸碰紅線。

(5)施工模擬評價

針對區(qū)塊內(nèi)水平井固井難點(diǎn)，使用CEMPRO+軟件進(jìn)行施工模擬，提示施工風(fēng)險。施工期間環(huán)空ECD處于安全窗口范圍內(nèi)，提示在注水泥排量1.6-1.8m3/min的情況下，清水限壓頂替排量在2.0-1.4m3/min，能夠保證固井施工順利。替請水施工在未起壓前排量2.0m3/min，壓力升起后緩緩將排量降至1.6-1.4m3/min（考慮過漂浮接箍處前后降低替漿排量在0.8m3/min），膠塞通過漂浮接箍后恢復(fù)施工排量，施工壓力控制在27Pa以內(nèi)。

2.3 套管居中度分析

使用居中度模擬軟件優(yōu)化套管居中度，同時調(diào)整扶正器加放方案，核算結(jié)果全井居中度69.0%，水平段居中度66.4%。因此確定扶正器方案見 表3

表3 扶正器優(yōu)化方案

3 現(xiàn)場固井情況

通過上述固井工藝與技術(shù)措施的執(zhí)行，對區(qū)塊內(nèi)9口水平井進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，取得了較好的效果，施工參數(shù)情況如下表4。

表4 固井施工參數(shù)表

施工工程井口返出水泥漿約8.0-15.0m3，施工連續(xù)且固井期間未發(fā)生漏失，其它施工正常。截止2021年12月，致密油該區(qū)塊完成固井施工作業(yè)9次，檢測9口井，固井質(zhì)量均優(yōu)質(zhì)，水平段優(yōu)質(zhì)率超過81.3%。

4 結(jié)論

經(jīng)過優(yōu)化井眼、施工工藝與固井設(shè)備的優(yōu)選，通過施工總結(jié)、技術(shù)措施完善優(yōu)選雙密度雙凝水泥漿體系，在窄密度窗口下滿足致密油區(qū)塊水平井封固要求，形低配套工藝固井技術(shù)，為區(qū)塊水平井固井提供有力的技術(shù)保障，確保了固井施工質(zhì)量。