窄密度窗口、小間隙套管尾管固井施工技術(shù)探討

1、    窄密度窗口、小間隙套管尾管固井施工技術(shù)探討    宿慶瑋【摘要】針對(duì)擴(kuò)眼作業(yè)，造成井徑不規(guī)則，最大井徑達(dá)17寸，最小10寸，且環(huán)空間隙小、循環(huán)壓耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥環(huán)薄等難題，通過采用多項(xiàng)針對(duì)性固井技術(shù)措施，順利完成現(xiàn)場(chǎng)施工，固井質(zhì)量達(dá)到甲方要求，為存同類復(fù)雜地層、小間隙非常規(guī)尾管固井施工提供了很好的借鑒?！娟P(guān)鍵詞】固井技術(shù)  大尺寸井徑  套管  尾管一、地層特征與井況博興洼陷是東營凹陷內(nèi)一個(gè)次一級(jí)構(gòu)造單元，第三系地層沉積比較完整，沙三中、下暗色泥巖發(fā)育，是個(gè)有利的生油洼陷。某井位于濟(jì)陽坳陷東營凹陷

2、博興洼陷南部金家樊家鼻狀構(gòu)造帶中部。鄰井在沙四下孔店組井深3079.63216.6m解釋油層11.2m/7層，壓裂后日產(chǎn)油9.2t。本井目的為了揭示向東北擴(kuò)大高94井區(qū)沙四下孔店組含油氣范圍，完鉆井深3922m，二開至沙三上2303.55m時(shí)發(fā)生井漏，鉆井液進(jìn)多出少，井底巖性灰色細(xì)砂巖。漏失時(shí)鉆井液性能：密度1.14g/cm3，粘度43s， 失水4.8ml，ph值9，降低排量邊循環(huán)邊加入單向壓力封閉劑、隨鉆堵漏劑堵漏，同時(shí)從儲(chǔ)備罐提取泥漿補(bǔ)充。在后續(xù)施工中至完鉆2907m，投入大量的泥漿處理劑及堵漏材料，分段循環(huán)，堵漏成功。漏失共計(jì)402.6m3。鑒于井下復(fù)雜情況，為保證后續(xù)鉆進(jìn)的安全，決定進(jìn)

3、行擴(kuò)眼補(bǔ)下7 5/8技套，完井采用7 5/8*5尾管固井，給固井施工帶來環(huán)空間隙小、循環(huán)壓耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥環(huán)薄等難題。二、井身結(jié)構(gòu)三、套管施工技術(shù)（1）施工難點(diǎn)。封固段1107m，較長的封固段易壓漏地層，造成固井期間漏失及低返;由于進(jìn)行擴(kuò)眼作業(yè)，造成井徑不規(guī)則，最大井徑達(dá)17寸，最小10寸，“糖葫蘆”情況嚴(yán)重，給固井施工安全和質(zhì)量帶來很大隱患;連續(xù)三次擴(kuò)眼作業(yè)，井壁反復(fù)被破壞，造成井壁不穩(wěn)定，固井施工時(shí)易發(fā)生砂堵憋泵。鉆進(jìn)及擴(kuò)眼時(shí)均發(fā)生不同程度井漏，雖在完井時(shí)堵漏成功，但固井時(shí)發(fā)生漏失的風(fēng)險(xiǎn)依然很大。（2）技術(shù)措施。為防止固井期間發(fā)生漏失，固井領(lǐng)漿采用增韌低密度水泥漿體系，

4、水泥漿密度控制在1.50-1.55g/cm3，有效降低水泥漿液柱壓力。由于裸眼段較長，應(yīng)控制水泥漿的失水量，防止水泥漿失水稠化。進(jìn)行流變學(xué)平衡壓力固井設(shè)計(jì)，在不壓漏地層的情況下，盡量提高排量，提高頂替效率。采用多凝水泥漿體系設(shè)計(jì)，領(lǐng)漿采用增韌低密度水泥漿體系，稠化時(shí)間控制在300min左右，中間采用低失水增韌水泥漿體系，稠化時(shí)間控制在200min左右，底部采用低失水微膨脹水泥漿體系，稠化時(shí)間控制在120min左右。（3）現(xiàn)場(chǎng)施工情況。5月11日17：00下完套管，18：00單凡爾建立循環(huán)，20：00三凡爾800rpm循環(huán)，壓力10mpa，22：00提轉(zhuǎn)速至900rpm，壓力11-13mpa不穩(wěn)

5、，23：00替至1000rpm，壓力12-14mpa，0：00提至11rpm，壓力13-15mpa，2：00提轉(zhuǎn)速至1200rpm，壓力14-15mpa，此時(shí)粘度由115s降至80s，循環(huán)至5：00壓力14mpa穩(wěn)定，開始固井。注低密度增韌水泥漿11m3，低失水增韌水泥漿18m3，低失水微膨脹水泥漿15m3，共計(jì)44m3，施工期間壓力正常，碰壓明顯，施工順利。四、尾管固井施工技術(shù)（1）施工難點(diǎn)。井深較深3922m，封固段較長，環(huán)空間隙小，裸眼段平均每米環(huán)容只有13.6l，懸掛器位置單邊間隙只有5-6mm，座掛后過流面積更小，因此易發(fā)生憋泵等復(fù)雜情況，施工風(fēng)險(xiǎn)大。循環(huán)壓力較高，替漿施工壓力高，施

6、工風(fēng)險(xiǎn)高。井底溫度高，井底靜止溫度145，對(duì)水泥漿體系、固井工具要求高。送入鉆具為4寸鉆桿，為轉(zhuǎn)化為3 1/2鉆桿扣型，鉆柱兩端均接鉆桿變扣短節(jié)，整個(gè)鉆柱兩端通徑變化較大，對(duì)鉆桿膠塞整體質(zhì)量要求較高。由于水泥漿較泥漿更強(qiáng)的攜砂能力，當(dāng)水泥漿在小間隙環(huán)空時(shí)發(fā)生巖屑堆積形成憋泵等復(fù)雜情況，因此在固井施工時(shí)需要采用更加精確的合理施工排量。施工前和施工中如何做好壓穩(wěn)工作，也是保證固井質(zhì)量的重點(diǎn)。（2）技術(shù)措施。為保證壓穩(wěn)，控制油氣上竄速度，通井時(shí)進(jìn)行全井加重，由1.21g/cm3提至1.26g/cm3，保證壓穩(wěn)油氣層。調(diào)整鉆井液性能，調(diào)整時(shí)要分段進(jìn)行，不可降的過快，造成井壁的不穩(wěn)定，要以保證井壁穩(wěn)定為

7、前提。下套管過程灌泥漿一根一灌，每15-20根一灌滿，見到液面后再繼續(xù)下;下鉆時(shí)一柱一灌，連續(xù)灌漿，每10柱一灌滿，以見到液面為準(zhǔn)。下套管和下鉆過程中要控制好下放速度，嚴(yán)禁猛剎猛頓。由于是非常規(guī)尺寸，環(huán)空間隙小，因此套管下到位后，要先單凡爾小排量頂通，待井下正常后在逐步將排量提起來，最終達(dá)到循環(huán)洗井要求排量，此時(shí)再調(diào)整泥漿性能，當(dāng)一切正常后，固井前一周再適當(dāng)降粘切，為固井施工做好準(zhǔn)備。采用ezcem水泥漿體系，降低井下高溫對(duì)水泥石強(qiáng)度的影響。做好水泥漿和鉆井液的污染試驗(yàn)，確保施工安全。嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)施工排量和水泥漿密度，替漿時(shí)采用固井流量計(jì)與井隊(duì)泥漿罐共同計(jì)量，確保頂替量計(jì)量準(zhǔn)確。（3）固井情況

8、。6月27日01：15，注前置液3m3，前置液粘度60s，排量0.6m3/min，泵壓3mpa。01：41，注水泥漿19m3，排量0.6-0.7 m3/min，泵壓9-1mpa，1.75-1.80g/cm3  3m，1.85-1.88g/cm3  12m3，1.95g/cm3以上4m3。01：45，注壓塞液1m3。01：47，開泵替漿，初始排量1.25m3/min，尾管替入1.82g/cm3的重漿。01：56，替漿9m3時(shí)水泥漿剛進(jìn)入環(huán)空，降排量至0.9m3/min，替至13m3左右起泵壓，壓力緩慢平穩(wěn)上升。02：18，立管壓力為15mpa，計(jì)量替量為26.5m3，超出計(jì)算量1.1m3，為防止替空決定停泵，起鉆六柱，循環(huán)候凝。五、結(jié)束語該井固井施工順利，電測(cè)結(jié)果顯示技套、尾管固井質(zhì)量合格，創(chuàng)同類型井固井質(zhì)量最優(yōu)。通過現(xiàn)場(chǎng)