大斜度大位移井固井技術(shù)難點及對策

1、    大斜度大位移井固井技術(shù)難點及對策    季攀摘要：油田經(jīng)歷多年大規(guī)模開發(fā)，老區(qū)已經(jīng)進入高含水開發(fā)階段，穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)難度極大。為穩(wěn)住產(chǎn)能規(guī)模，進一步挖掘增產(chǎn)潛力，目前主要以加密定向大斜度大位移、分層開采、注水開發(fā)、酸化壓裂改造的方式提高產(chǎn)能。油田老區(qū)隨著復(fù)雜斷塊油藏的深入開發(fā)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜化（主要是油氣水層多、層間隔小、層間壓力系統(tǒng)差別大、地層壓力動態(tài)變化、固井候凝過程易發(fā)生水侵）、鉆井液膨潤土含量高、觸變性強及虛泥餅厚等一系列的固井難題日益突出，嚴重制約著大斜度大位移井固井質(zhì)量的提高。多年來油田大斜度大位移井，特別是當井斜角大于50°且位移

2、大于800m，固井優(yōu)質(zhì)率不理想，直接影響了油田產(chǎn)能建設(shè)。關(guān)鍵詞：大斜度大位移井；固井；復(fù)雜斷塊油藏；優(yōu)質(zhì)率針對油田大斜度大位移井固井存在的地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜、儲層密集且油水間距小、界面沖洗效率低和后期儲層改造易破壞水泥環(huán)完整性等技術(shù)難題，通過強化井眼準備與提高頂替效率技術(shù)、高效沖洗隔離液技術(shù)、高強度韌性水泥漿技術(shù)和配套固井技術(shù)措施等技術(shù)集成，形成了適用于油田大斜度大位移井固井的成套技術(shù)，保證了固井施工安全，改善了界面膠結(jié)質(zhì)量，為油田大斜度大位移井固井質(zhì)量的提高提供了技術(shù)支撐。1 主要固井技術(shù)難點1.1 地質(zhì)條件復(fù)雜，多壓力系統(tǒng)并存區(qū)塊先期注水，導(dǎo)致地層壓力體系發(fā)生變化，形成局部高壓圈閉，同一區(qū)塊

3、地層壓力截然不同，鉆井遭遇復(fù)雜，油氣水侵較多。如a井，設(shè)計鉆井液密度1.15g/cm3，見后效提至1.65g/cm3后繼續(xù)鉆進。1.2 儲層密集、層間距小、油水關(guān)系復(fù)雜儲層油氣水層分布廣且間距小，存在油氣水竄風險，層間不易有效封隔。如b井儲層段共36個油氣層顯示；層間距在15m之間，層間壓力系數(shù)不均衡。1.3 鉆井液性能不匹配，影響界面膠結(jié)質(zhì)量油田大斜度大位移井使用的鉆井液體系主要以硅基鉆井液、聚合物鉆井液為主。雖然2 種體系具有良好的攜砂能力，但也普遍存在因坂土含量高而引起的造壁護壁性能差、熱滾后流動性差等問題，直接導(dǎo)致井壁泥餅虛厚、二界面不易沖凈，影響界面膠結(jié)質(zhì)量。1.4 大斜度大位移井，

4、套管安全下入及居中度難以保證井斜角大（在60°90°之間），位移長（1000m以上），安全下套管風險大；同時，如何在套管順利下入前提下，兼顧套管居中度對提高固井質(zhì)量至關(guān)重要。2 關(guān)鍵技術(shù)對策2.1 洗油型沖洗隔離液技術(shù)2.1.1 體系組分.沖洗隔離液體系主要由懸浮劑dry-s1、高溫懸浮劑dry-s3、洗油型沖洗劑dry-1l及加重材料等組成。其中懸浮劑dry-s1及dry-s3是保證體系具有良好的懸浮穩(wěn)定性能，沖洗劑dry-1l中含有表面活性劑、有機溶劑等成分，提高對含油鉆井液的清洗能力。2.1.2 體系性能評價（1）沉降穩(wěn)定性評價。沖洗隔離液基本配方：清水+2.5%懸浮

5、劑dry-s1+2.0%高溫懸浮劑drys3+6.0%洗油型沖洗劑dry-1l+x%加重劑+1.0%緩凝劑drh-100l+0.3%消泡劑drx-1l。由數(shù)據(jù)可知，1.301.80g/cm3密度范圍洗油型沖洗隔離液在90及120條件下均具有良好的沉降穩(wěn)定性，上下密度差均低于0.03g/cm3，滿足固井施工要求。（2）沖洗效果評價。采用六速旋轉(zhuǎn)粘度計法將洗油型沖洗隔離液（密度1.40g/cm3）對含油硅基鉆井液（密1.47g/cm3）沖洗效果進行了評價。將含油硅基鉆井液浸泡后的粘度計外筒，采用洗油型沖洗隔離液對鉆井液沖洗40s后，壁面上油膜基本完全沖凈，部分固相物質(zhì)開始沖落，再用清水沖洗5s后，

6、壁面基本沖洗干凈，沖洗效率基本上達到100%。由此說明，洗油型沖洗隔離液體系針對含油硅基鉆井液的沖洗效果良好，可在較短時間內(nèi)達到較高的沖洗效率。（3）相容性評價。含油硅基鉆井液與水泥漿污染嚴重，屬于“見面稠”。洗油型沖洗隔離液（密度1.40g/cm3）與含油硅基鉆井液（密度1.47g/cm3）、水泥漿（密度1.88g/cm3）的相容性評價結(jié)果見表2、表3。洗油型沖洗隔離液體系與含有固井鉆井液、水泥漿都具有良好的相容性，能夠降低稠度，延長污染稠化時間，保證固井施工安全。2.2 高強韌性水泥漿技術(shù)本文對60、80和100條件下的高強韌性水泥漿體系的綜合性能進行評價，如表4所示。從表可知，該水泥漿體

7、系（1.88g/cm3）在60100范圍內(nèi)，能嚴格控制體系高溫穩(wěn)定性和降失水性能，api失水量在30ml以內(nèi)；通過調(diào)節(jié)緩凝劑加量，能夠有效延長水泥漿稠化時間，保證固井施工安全；水泥石抗壓強度發(fā)展穩(wěn)定，24h抗壓強度大于20mpa，高溫條件下7d 強度無衰退，且彈性模量小于7gpa，能滿足儲層改造對水泥石的力學(xué)性能要求。綜上，高強韌性水泥漿體系具有良好的工程性能以及保證水泥環(huán)結(jié)構(gòu)完整性的功能性能，可為有效保證層間有效封隔提供技術(shù)支撐。2.3 配套固井技術(shù)2.3.1 鉆井液控制技術(shù)措施（1）三開鉆進前優(yōu)化調(diào)整鉆井液性能，提高鉆井液熱滾后高溫穩(wěn)定性（高溫高壓失水、熱滾性等），要求熱滾前后鉆井液性能基

8、本保持一致，hthp 失水量低于10ml。（2）鉆進過程中合理運用固控設(shè)備，控制鉆井液中的固相含量，特別是要嚴格控制坂含小于40g/l，提高泥餅質(zhì)量，確保二界面固井質(zhì)量。（3）固井前對鉆井液性能優(yōu)化和調(diào)整是提高界面膠結(jié)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。方法有三：稀釋劑降低鉆井液內(nèi)結(jié)構(gòu)力，改善泥餅質(zhì)量；硅基鉆井液ph值要求11以上，改善泥餅質(zhì)量；降低膨潤土含量、減弱觸變性、減小掛壁性，為提高固井質(zhì)量創(chuàng)造條件。循環(huán)調(diào)整鉆井液性能，要求循環(huán)周數(shù)不小于4周，循環(huán)環(huán)空返速大于1.1m/s，鉆井液性能根據(jù)實際井況滿足固井技術(shù)，一般要求動切力小于8pa，粘度小于55s。（4）固井前循環(huán)過程中時刻監(jiān)測進出口密度，要求進出口密度

9、一致，出口無有害固相返出，方可進行固井作業(yè)。2.3.2 井眼準備技術(shù)措施（1）要求“三扶通井”，其中至少含一個滿眼扶正器，在不規(guī)則井段加強短起下鉆作業(yè)，確保井眼通暢，起下鉆摩阻正常，套管能安全下放到位。（2）通井到底后充分循環(huán)，環(huán)空返速1.2m/s以上，開啟固控設(shè)備，清除井內(nèi)有害固相，確保井眼干凈，井底干凈無沉砂。（3）提前配制好一罐稠泥漿（至少30m3），要求水化徹底，坂含小于40g/l，粘度達到90s，下鉆到底后注入井內(nèi)，攜帶井內(nèi)有害固相，清潔井眼。（4）針對大斜度井臺階、高壓油氣水侵井泥餅虛厚等井眼清潔的問題，采用纖維+稠鉆井液攜砂（清潔鉆井液），對井眼進行清洗，提高井眼清潔度。在完鉆后下入套管前最后一趟通井時泵入一定量的清潔鉆井液，利用纖維的擾動和結(jié)構(gòu)力將井下沉砂和浮泥餅等清除，提高井眼質(zhì)量。通井結(jié)束起鉆前，鉆井液靜置2h后進行循環(huán)，并在井口連續(xù)監(jiān)測鉆井液密度，若鉆井液密度降低，說明地層流體侵入鉆井液，需調(diào)整鉆井液密度，壓穩(wěn)地層。2.3.3 安全下套管技術(shù)措施（1）下套管前，鉆井液靜置46h后進行循環(huán)，在井口連續(xù)監(jiān)測鉆井液密度，保證與入井鉆井液密度一致，壓穩(wěn)地層。（2）嚴格控制下放速度，上層套管內(nèi)每根套管下放時間不少于30s，出上層套管鞋每根套管下放時間不少于50s，下部井段每根下放時間控制0.