長(zhǎng)崗1井古水沙探采井的調(diào)查與研究

長(zhǎng)崗1井古水沙探采井的調(diào)查與研究

崗鉀1號(hào)是一家鹽水開(kāi)采井，位于陵江褶皺帶南崗1號(hào)斷頭構(gòu)造。設(shè)計(jì)深度為3500m。在鉆井施工過(guò)程中,二開(kāi)采用Φ341.3mm鉆頭,鉆至井深3477.0m中完,下Φ273.1mm套管至井深3473.85m處。該井鉆井過(guò)程中曾發(fā)生油氣侵,且水泥漿“失重”時(shí)易發(fā)生油氣竄、水竄。從施工參數(shù)可以看出,該井固井作業(yè)的環(huán)空間隙小、單級(jí)封固段長(zhǎng)達(dá)3473.85m,固井施工過(guò)程中也易產(chǎn)生漏失,這些因素給固井施工帶來(lái)了很大的難度。針對(duì)該井下部鹽膏層的發(fā)育情況及鹵水井對(duì)固井質(zhì)量的特殊要求,對(duì)崗鉀1井微間隙單級(jí)固井技術(shù)進(jìn)行綜合研究后認(rèn)為,選用雙凝雙密度低失水、高強(qiáng)度的水泥漿體系,尾漿中添加34%石英砂并細(xì)化施工方案和技術(shù)措施,在施工中保證水泥漿返至地面,可保障固井作業(yè)質(zhì)量。實(shí)踐證明,所采用的工藝措施科學(xué)合理,固井質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)質(zhì)要求。在此,對(duì)該井的固井工藝做簡(jiǎn)要總結(jié),便于類似的微間隙超長(zhǎng)封固段單級(jí)井固井施工參考和借鑒。1瑤鉀1井的基本數(shù)據(jù)崗鉀1井是一口鹽鹵探采井,屬錦輝(荊州)精細(xì)化工有限公司所有。該井位于湖北省松滋市涴市鎮(zhèn)紅星村。1.1瑤鉀1號(hào)的基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)崗鉀1井基本數(shù)據(jù)和井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分別如表1、表2所示。1.2油氣及原油施工二開(kāi)采用Φ341.3mm鉆頭,鉆進(jìn)至3477.00m中完。在鉆井施工過(guò)程中,鉆至井深3114m處發(fā)生油氣侵,后效嚴(yán)重,鉆井液中侵入少量原油;在井深3410.00m～3477.00m的軟泥巖段鉆進(jìn)過(guò)程中,發(fā)生了多次阻卡。鉆井過(guò)程中所用鉆井液的性能如表3所示。1.3固井用水泥漿固井采用的水泥漿體系為:雙凝雙密度鹽水水泥漿體系,尾漿添加34%石英砂。2難點(diǎn)根據(jù)崗鉀1井的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及在鉆井施工過(guò)程的所遇到的各種情況分析,認(rèn)為崗鉀1井的固井施工存在以下技術(shù)難點(diǎn)需要在確定施工方案時(shí)加以充分考慮。(1)環(huán)空間隙小:Ф193.7mm生產(chǎn)套管接箍外徑(Ф215.9mm)與鉆頭名義直徑(Ф241.3mm)環(huán)隙僅為12.7mm,套管下入難度很大。(2)該井采用單級(jí)固井,水泥封固段長(zhǎng)達(dá)3473.85m,固井施工過(guò)程中極易生井漏導(dǎo)致水泥返高不夠。(3)采用雙凝雙密度及加砂鹽水水泥漿體系,對(duì)水泥漿綜合性能要求高。(4)井的下部為大段鹽層,井徑大、不規(guī)則,水泥漿容易竄槽,導(dǎo)致固井質(zhì)量達(dá)不到要求。(5)鉆至井深3114m發(fā)生油氣侵后效嚴(yán)重,泥漿中含油大量原油以及液體潤(rùn)滑劑,井壁上附附著油膜,面膠結(jié)質(zhì)量難以保證。(6)鉆井液黏切高,下完套管后開(kāi)泵建立循環(huán)困難,頂泵過(guò)程中極易發(fā)生漏失現(xiàn)象。(7)封固井段較長(zhǎng),灰量大,施工壓力高,安全風(fēng)險(xiǎn)大。3地層水泥漿含量及施工量的確定針對(duì)固井施工的技術(shù)難點(diǎn),制訂了以下保證固井施工質(zhì)量的技術(shù)措施:(1)測(cè)井后,要求采用原鉆具對(duì)2983m～3205m、3251m～3251m、3410m～3477m井段擴(kuò)劃眼,高速慢劃下放,確保井眼暢通。(2)下套管之前,采用Ф241.3mm鉆頭+1根Ф177.8mm鉆鋌+Ф238mm扶正器+2根Ф177.8mm鉆鋌+Ф177.8mm鉆鋌+Ф177.8mm鉆鋌+Ф127mm加重鉆桿+Ф127mm鉆桿,近鉆頭扶正器進(jìn)行模擬通井,確保Ф193.7mm生產(chǎn)套管下至地質(zhì)設(shè)計(jì)要求井深。(3)模擬通井時(shí),加入濃度3%～5%液體和固體潤(rùn)滑劑,增強(qiáng)泥漿潤(rùn)滑性能及降低井下摩阻,確保套管順利下入。(4)使用性能穩(wěn)定、與鉆井液和水泥漿相容性良好的飽和鹽水驅(qū)油沖洗液及隔離液體系,環(huán)空過(guò)流時(shí)間在7min以上,有效沖洗固井界面、隔離鉆井液與水泥漿,提高漿體頂替效率和固井界面膠結(jié)質(zhì)量。認(rèn)真做好泥漿、水泥漿、隔離液間的污染性試驗(yàn)。(5)采用雙凝雙密度及加砂鹽水水泥漿體系,雙凝界面為2600m,其中上部為1.45g/cm3緩凝低密度水泥漿體系,稠化時(shí)間300min～330min;下部2600m～3477m為常規(guī)加砂鹽水水泥漿體系,稠化時(shí)間200min～230min,控制水泥漿的失水小于150ml。(6)對(duì)送井固井灰罐、鹽水罐認(rèn)真清理,確保干凈;水泥、外加劑等干混時(shí)相互混拌均勻,水泥到井后在現(xiàn)場(chǎng)用灰罐倒一次,確?；彀栀|(zhì)量。(7)擴(kuò)徑井段2300m～2990m、3370m～3380m、3410m～3430m合理安放Ф193.7mm×241.3mm剛性扶正器,確保套管居中;上層套管重疊段安放5只Ф193.7×241.3mm剛性扶正器,保證套管坐掛器居中及順利坐入。(8)將鉆井泵原150mm缸套更換成130mm缸套,下套管后實(shí)測(cè)130mm缸套循環(huán)時(shí)鉆井泵排量,為注水泥及替漿提供合理施工排量參照數(shù)據(jù)。(9)優(yōu)化施工參數(shù)及替漿排量,有效降低頂替過(guò)程中水泥漿竄槽;同時(shí)要嚴(yán)格觀察固井施工中井口泥漿返漿情況,發(fā)現(xiàn)漏失及時(shí)降低頂替排量,采用小排量頂替。(10)下完套管后對(duì)鉆井液進(jìn)行稀釋降黏處理,鉆井液黏度164s降至67s,切力6/13Pa降至2/5Pa,提高鉆井液驅(qū)替效率及降低弱界面概率。4崗鉀1井固井作業(yè)根據(jù)制訂的固井施工作業(yè)方案和相關(guān)的技術(shù)措施,對(duì)崗鉀1井進(jìn)行了固井作業(yè),因方案適當(dāng),技術(shù)措施有效,作業(yè)過(guò)程較為順利,固井質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。4.1混合攪拌的最佳效果現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)配方配制驅(qū)油沖洗液和隔離液,并充分混合攪拌均勻,達(dá)到最佳效果。下完套管頂通后,采用(0.5～1.5)m3/min排量循環(huán),稀釋調(diào)整泥漿性能。4.2水泥漿注入情況固井過(guò)程中,按以下步驟進(jìn)行施工:(1)注入20.0m3密度1.30g/cm3、黏度45s前導(dǎo)鉆井液;(2)用水泥車注4.0m3密度1.12g/cm3的驅(qū)油沖洗液、2.0m3密度1.12g/cm3的隔離液;(3)注低密度水泥漿70.5m3,密度(1.43～1.47)g/cm3,平均1.45g/cm3,排量(0.8～1.2)m3/min;(4)注入常規(guī)鹽水加砂尾漿22.5m3,密度(1.88～1.92)g/cm3,平均1.90g/cm3,排量(0.8～1.0)m3/min;(5)水泥車注入壓塞液1.0m3,排量(0.6～0.8)m3/min;(6)井隊(duì)大泵先替密度1.66g/m3重漿20.0m3,替完重泥漿后替56m3密度1.28g/m3井漿,用鉆井泵1.5m3/min排量替漿31.5m3時(shí)起壓,起壓后排量降至1.0m3/min頂替至70m3時(shí)水泥漿返出地面,且替漿至76.0m3時(shí)發(fā)生漏失,小排量0.8m3/min繼續(xù)替漿至80.2m3碰壓,頂替過(guò)程中最高壓力為20MPa;(7)關(guān)井候凝。按上述步驟進(jìn)行固井施工,施工過(guò)程較為順利,固井施工連續(xù)進(jìn)行,直至完工。候凝72h后,經(jīng)聲幅檢測(cè)確認(rèn),水泥返高至地面,固井質(zhì)量達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。5降黏稀釋處理(1)雙凝雙密度鹽水水泥漿體系對(duì)鹽膏層發(fā)育井的微間隙、超長(zhǎng)封固段單級(jí)固井適用性較好,是固井成功的關(guān)鍵。(2)正確分析固井技術(shù)難點(diǎn),制訂科學(xué)合理的技術(shù)措施,是保證高難度固井作業(yè)成功必不可少的重要手段。(3)對(duì)于類似超長(zhǎng)封固段深井固井的施工,建議在下完套管后就及時(shí)對(duì)鉆井液進(jìn)行降黏稀釋處理,提高鉆井液驅(qū)替效率,從而更好地滿足固井施工對(duì)鉆井液的性能要求。(1)低密度水泥漿:JHG+半飽和鹽水+24%漂珠+6%微硅+1.0%G33S+0.2%FRY+0.5%USZ+0.35%GH-6TBc=301min/92℃40MPaFl=55*2=110ml/92℃6.9MPa30minP=