水平井小修作業二次固井技術應用

目前勝利油田已有40多年的開發歷史。在油氣開采過程中，由于長期開采，地應力的變化是導致套管損壞的最根本的原因，部分井固井質量差和在油水井大型增產施工是加速套管損害的重要因素，對生產井段附近的固井段保護不夠，容易發生管外竄。另外由于套管強度設計不合理、套管鋼材質量不合格以及地層水對套管的腐蝕，在套管節箍和螺紋等部位出現破漏。若出現管外竄和破漏部位存在水層，會發生水層通過竄槽或漏點出水。部分油井因固井質量差發生管外竄槽以及套管出現漏點，導致水層出水，油井含水上升，造成了巨大經濟損失。

管外竄、套管破漏一直是影響油田正常生產的嚴重因素，特別是在油田開發中后期這種影響更大，目前套管修復技術有很多例如：小井眼完井延遲固井技，中深井139.7mm套管內開窗側鉆技術，取換套技術，套管復位整形與打通加固技術，爆炸整形與補貼加固技術，通過大修隊作業施工能夠完成。

目前用固井水泥對套管破漏、管外竄井進行二次固井是經濟有效的措施。二次固井管柱多采用光油管直接將灰漿擠入固井井段，但是若管外竄槽位置與生產井段距離較近，該固井管柱則不能較好實現，需將二次固井井段下部油層以上封堵好，盡可能減少對生產井段的污染和對油井產能的影響。我小修隊通過在勝利油田DXX14P1井應用，取得了較好的效果，同時為防止管柱被固井水泥卡住，一般在固井施工后，需活動管柱洗井。

一、工作原理

首先打通套管通道，利用通井規和梨形漲管器打通套管通道至人工井底，然后下入ZHL-113型找漏封隔器二級組合，找到管外竄槽位置，在竄槽部位射孔，打開管外通道，下入光油管注灰管柱封堵下部油層以上，然后進行封竄。施工時除了注意擠水泥相同的一些問題之外，要特別注意上部套管應無損壞或漏失，替清水量應準確無誤。地層吸收良好的情況下封竄時，要將欲封層以下射孔段用打水泥塞隔擋。下管柱時，把油管下至上部射孔段以上。水泥漿自油管注入，出口（套管閘門）接計量容器或用水泥車計量井內返出液量。當水泥漿快出油管時關套管閘門，將水泥漿擠入竄槽中。水泥漿擠完后，反洗井洗出多余水泥漿，上提油管200米，帶壓10Mpa關井侯凝48小時。

二、施工步驟及技術要求

2.1 施工步驟

1）上動力，提出原井管柱;

2）下入D116mm通井規，通井至人工井底，洗井，油管試壓;

3）下入ZHL-113型找漏封隔器二級組合驗竄管，確定管外竄槽位置;

4）射孔，在竄槽部位射孔;

5）下入光油管注灰管柱，封堵下部油層以上，然后進行封竄;

6）下入鉆塞管柱，鉆開水泥塞，全井試壓合格

7）關井后，72小時后，進行聲波變密度測井，進行固井質量評價;

8）投產，固井質量評價合格后，上返射孔，下泵生產。

2.2 技術要求

1）大、小罐清潔干凈，丈量準確，并有記錄;

2）油管試壓，套管試壓，要標準合格，并有記錄;

3）灰漿配置準確，并且連續泵入，中途不得停泵;

4）反洗出多余泥漿的時候，若斜度很大，要求活動洗井，避免卡管柱。

三、封堵劑選擇

隨著修井技術的不斷進步，封堵竄槽的方法有很多種，按照封堵劑種類劃分，主要有水泥封竄、氰凝封竄、高強度復合堵水劑封竄等。根據勝利油田東辛辛14區塊的情況在此區域選用水泥封竄。

3.1油井水泥的物理性能

當水泥與適量的水混合成水泥漿，先發生一系列的水泥顆粒和水泥礦物的化合及水化現象。影響二次固井施工質量及安全的水泥漿主要物理指標有：

（1）細度;（2）凝固時間;（3）流動度;（4）體積安定性;（5）失水;（6）抗折強度等。

3.2影響水泥漿稠化時間的因素

3.2.1稠化時間與水泥細度的關系見圖1。

由圖1可以看出，稠化時間隨細度的增大而縮短;

（1）溫度與稠化時間的關系。一般來說同一種緩凝劑配制的水泥漿隨溫度的升高稠化時間縮短。為了保持一定的稠化時間，隨溫度的升高緩凝劑的摻入量也要加大。但當溫度超過某一值時，緩凝劑的摻入量再大也不會延長稠化時間，每一種緩凝劑都有其使用的最佳溫度范圍;

（2）密度與稠化時間的關系。對緩凝水泥漿來說，水灰比增大，單位體積內的水泥量減少，緩凝劑的量增加，水泥漿的稠化時間總是延長;

（3）混合能與稠化時間的關系是一種緩凝水泥漿的稠化時間隨混合能的變化情況。可以看出隨著混合能的增加稠化時間減小，當混合能超過時，稠化時間變化不大。

3.2.2影響失水量的因素

水泥漿的失水改變了原來的水固比，使水泥漿的密度變大，稠度上升，流動度變小，稠化時間變短，頂替泵壓增加。影響失水量的主要因素是混合能。

G級油井水泥細度270—380m2/kg，為使水泥漿容易進入地層應當選用細度大的水泥，但水泥的細度越大配制的水泥漿稠化時間越短，雖然降低了施工壓力，但相應的安全時間卻短了。

水灰比大，水泥漿的稠化時間增加，如先配制緩凝劑的水溶液再配制灰漿，還要增加。在現場配置水泥漿時我們充分考慮混合能與失水及稠化時間的關系，選用相對密度2.98的成巖粉，配置相對密度1.47的灰漿作為封下部油層水泥塞用料，而竄槽封堵是采用相對密度2.98的專用堵劑，配置相對密度1.5的灰漿。采用合理排量和轉速施工。

四、二次固井質量評價

為檢驗套管的固井質量和影響因素，配合測井公司進行聲幅-變密度測井，聲幅--變密度測井可以準確反映出套管環空水泥膠結情況，水泥膠結好、中、差等級在測井曲線上能得到準確反映。采用聲幅--變密度測井評價固井質量，依據試驗建立的圖版計算膠結指數，進行理論評價。

五、現場實例

2009年10月16日，我們勝利油田東辛作業五隊上DXX14P1井，設計要求二次固井。

5.1該井基本情況

完鉆井深2764m，套管尺寸139.7mm，壁厚7.72mm水泥返高904m，造斜點/傾斜角 1729.71/6.5°，最大井斜/傾斜角為2447.26/95.9°。套管技術參數 N80（抗內壓53.4Mpa）。該井資料顯示2321.0-2325.0處固井質量差，需要二次固井。

5.2技術要求

1）通過下封隔器組合，確定套管外竄槽的位置和實施二次固井;

2）根據試擠情況不同，具體制定施工方案。

六、結論

1）有效地解決了套管損壞需重復修井以及投入大、效益差的矛盾。

（2）小修二次固井的固井質量評價、套管射孔、采油、修井等技術滿足勝利油田二次固井措施實施的要求。

（3）修復后的油井，套管外竄槽封堵成功，套管柱強度提高，延長了井的使用壽命。可實施補孔、酸化、壓裂等多項增產措施對完善注采井網，挖潛油藏有重要作用。

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