大斜度及水平井注回填側(cè)鉆水泥塞技術(shù)研究①

摘 要：由于海上油氣田的大力開(kāi)發(fā)，越來(lái)越多的常規(guī)定向井均改成大斜度及水平井。為了更大程度的開(kāi)發(fā)油氣層，最有效的方法是通過(guò)大斜度及水平井，延長(zhǎng)泄油通道，提高油井的采收率，但是如果在物性好的儲(chǔ)層中施工大斜度及水平井失敗，既浪費(fèi)工期及鉆井投入，又損失槽口，因此打回填水泥塞，重新側(cè)鉆是有必要、有價(jià)值的。該文通過(guò)兩次回填的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分析了提高大斜度、水平井水泥塞質(zhì)量的要求與注意事項(xiàng)，并給出了合理的建議。

關(guān)鍵詞：大斜度 水平井 水泥塞 推薦做法

中圖分類(lèi)號(hào)：TE256.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（b）-0016-01

對(duì)于大斜度及水平井來(lái)說(shuō)，由于井斜大，裸眼段較長(zhǎng)，鉆具緊貼井眼低邊，井內(nèi)流體沿井眼高邊上返，流動(dòng)性差，清潔效率有限，致使部分巖屑始終留在井眼低邊。在這種情況下，注回填水泥漿過(guò)程中，水泥漿始終沿環(huán)空高邊上返，井眼底邊幾乎沒(méi)有水泥漿封固，由于巖屑的堆積，同時(shí)水泥漿容易被污染和造成很長(zhǎng)的混漿段，這樣水泥漿的封固效果差，導(dǎo)致水泥塞側(cè)鉆施工失敗[1-2]，基于這種困難狀況并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，提出了一套注回填水泥漿的推薦做法。

1 施工情況介紹

LD32-2-A21H井為一口水平井，鉆進(jìn)至1910 m后，對(duì)地層情況基本清楚，決定注回填水泥塞，從上部井眼側(cè)鉆，著陸至油層物性較好的地層，回填井段為1910～1070 m，井斜60～90 °，井斜較大，第一次注回填水泥塞側(cè)鉆施工失敗，總結(jié)分析后，第二次注回填水泥塞后，側(cè)鉆成功，并順利完工。

2 回填水泥塞要求

LD32-2-A21H井的回填水泥塞設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照鉆完井手冊(cè)進(jìn)行，鉆井平臺(tái)注水泥塞時(shí)，每個(gè)水泥塞長(zhǎng)度不超過(guò)200 m。根據(jù)LD32-2-A21H井現(xiàn)場(chǎng)回填側(cè)鉆的要求，設(shè)計(jì)的水泥塞頂高于側(cè)鉆點(diǎn)以上至少100 m，以減少側(cè)鉆點(diǎn)附近的混漿，確保側(cè)鉆點(diǎn)處水泥塞的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)前置液至少占環(huán)空長(zhǎng)度400 m，同時(shí)計(jì)算水泥漿出鉆桿時(shí)的壓力，確保水泥漿出鉆桿時(shí)上下活動(dòng)鉆具1～2 m，在活動(dòng)時(shí)注意懸重變化。

注水泥塞作業(yè)前，預(yù)計(jì)固井施工、起鉆和循環(huán)清洗水泥漿時(shí)間，保證稠化時(shí)間足夠。注水泥塞前，循環(huán)至少1.5周，降低氣全量和井底溫度，同時(shí)必須保證井眼穩(wěn)定，循環(huán)鉆井液至進(jìn)出口密度均勻、一致，振動(dòng)篩無(wú)巖屑[3]。

連續(xù)水泥塞作業(yè)時(shí)，應(yīng)保證第1個(gè)水泥塞清洗結(jié)束后，上起鉆具至少30 m，才能進(jìn)行第2個(gè)水泥塞作業(yè)；如果工程上要求水泥塞之間不能有間隔，則等第1個(gè)水泥塞初凝后（視樣品強(qiáng)度決定）再進(jìn)行第2個(gè)水泥塞作業(yè)。懸空水泥塞作業(yè)，需要墊至少50 m的“稠塞”；水泥塞作業(yè)時(shí)，原則上不得使用加重鉆桿作業(yè)，如果必須使用，加重鉆桿不能處于水泥塞井段；下光鉆桿過(guò)程中如阻卡情況嚴(yán)重，必須先通井然后再進(jìn)行水泥塞作業(yè)；如果不計(jì)劃通井，則在光鉆桿不遇卡的井段設(shè)計(jì)水泥塞。

頂替鉆井液時(shí)按97%泵效確定頂替量，替漿時(shí)緩慢開(kāi)泵保證上水效率；泵注水泥漿和頂替過(guò)程中，錄井監(jiān)控泥漿池液面和返出流量的變化，有異常情況及時(shí)通知監(jiān)督和固井工程師，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏失跡象采取應(yīng)急措施。作為計(jì)量手段之一，根據(jù)固井注入量提前備作好回收鉆井液的準(zhǔn)備，在固井開(kāi)始后及替鉆井液過(guò)程中盡量避免倒泥漿池、放漿的操作，如必須進(jìn)行則必須做好記錄，并通知固井工程師，保證替漿量的計(jì)量；在循環(huán)多余水泥漿時(shí)注意及時(shí)排放，防止水泥漿進(jìn)入泥漿池[4-5]。

3 第一次作業(yè)失敗原因分析

LD32-2-A21H井注完回填水泥漿后，由于施工時(shí)井眼內(nèi)壓差大、鉆具與井壁之間摩阻大等原因，極易造成壓差卡鉆，其主要因素有以下幾點(diǎn)：①水泥漿密度遠(yuǎn)大于鉆井液密度，打水泥塞后井眼液柱壓力大于地層壓力，與地層形成較大的壓差，這是造成壓差卡鉆的首要原因；②在大斜度水平井中，下部井段的鉆具在井內(nèi)處于井眼的低邊，鉆具與井眼之間的摩擦阻力比直井較大，井筒泥漿液柱壓力較大，形成的壓差越大，鉆具就越貼緊井壁，起鉆摩擦阻力就越大，這是造成壓差卡鉆的又一個(gè)原因；③打水泥塞結(jié)束后，由于井內(nèi)鉆具有一段靜止時(shí)間，鉆具一旦靜止，環(huán)繞在鉆具四周的壓力失去平衡，早已形成的壓差就作用在鉆具上，濾餅和鉆具產(chǎn)生彌合形成很大的摩擦阻力；而且，根據(jù)水泥漿的特性，水泥漿從流動(dòng)到靜止?fàn)顟B(tài)，其剪切應(yīng)力迅速增大，也增大了鉆具與水泥漿的摩擦阻力。造成起鉆困難，如不及時(shí)克服則形成壓差卡鉆；④水泥漿的失水比鉆井液大，尤其在砂巖地層、高壓條件下失水就更大，水泥顆粒之間容易搭橋形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增大起鉆的阻力。

4 解決方案

針對(duì)在大斜度井打水泥塞易發(fā)生壓差卡鉆的問(wèn)題，可以采取以下方式，提高打水泥塞施工的安全性及水泥塞的封固質(zhì)量：①水泥漿在環(huán)空中上返時(shí)，從打水泥塞開(kāi)始上下活動(dòng)鉆具1～2 m、至頂替鉆井液結(jié)束，并在條件允許的條件下加快起鉆速度，可防止因鉆具在井內(nèi)靜止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起的粘附卡鉆。②在水泥中適當(dāng)加入漂珠等減阻材料，減小鉆具與地層之間的摩阻，適當(dāng)降低水泥漿密度。③如果需要打水泥塞回填的井段較長(zhǎng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)起鉆速度，合理確定水泥塞段長(zhǎng)，以減小施工風(fēng)險(xiǎn)。

5 第二次注回填水泥塞作業(yè)

借鑒第一次失敗經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)注水泥塞過(guò)程中，嚴(yán)格按照推薦做法施工，保質(zhì)保量的完成了注水泥塞工作，并且通過(guò)樣品檢驗(yàn)，候凝18小時(shí)候后，下鉆探水泥面并做承壓實(shí)驗(yàn)，均滿足側(cè)鉆需要，順利完成側(cè)鉆作業(yè)。

6 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行大斜度井及水平井注回填水泥塞作業(yè)時(shí)，壓差卡鉆是造成作業(yè)失敗、側(cè)鉆不成功的一個(gè)重要因素，在作業(yè)過(guò)程中活動(dòng)鉆具、加快起鉆、合理確定水泥塞長(zhǎng)度、改善水泥潤(rùn)滑性等措施是改善壓差卡鉆、提高作業(yè)的成功率的有效措施。

參考文獻(xiàn)

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[3]李達(dá)，李鵬，彭曉華.水平井打水泥塞回填技術(shù)[J].鉆采工藝，2002（3）：101-102.

[4]李文軍，程順國(guó)，楊帆，等.高密度泥漿注水泥塞工藝的研究及應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012（14）：154.

[5]王興武，王時(shí)成，馬小龍，等.超深井注水泥塞技術(shù)[J].鉆采工藝，2012，35（4）： 32-35.