鄭西頁1井技術套管固井技術

李照海（中石化中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮陽 457001）

鄭西頁1井技術套管固井技術

李照海（中石化中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮陽 457001）

鄭西頁1井φ244.5mm技術套管固井存在地層嚴重漏失、封固段長、井徑極其不規則、頂替效率低等問題。通過下套管措施、防漏措施、優選水泥漿體系、提高頂替效率等提高固井質量的主要技術措施，保證了鄭西頁1井技術套管的固井質量。

技術套管固井；漏失；長封固段；水泥漿體系

鄭西頁1井是部署在通許隆起與開封坳陷結合部的穆寨鼻狀構造的一口探井，既是溫縣區塊實施頁巖氣勘查的探井，也是兼探致密砂巖氣或煤層氣資源的綜合評價井，中完井深3026m。本文重點對φ244.5mm技術套管固井存在的難點和技術措施進行探討。

1 固井技術難點

①套管安全下入難度大：鄭西頁1井裸眼段長達2600m，超長的裸眼井段一次性下入大尺寸套管，下套管時間長，套管剛性大、外徑大、噸位大、活動性差，對下套管設備要求高。②地層漏失嚴重：鉆進過程中發生多次嚴重漏失，累計漏失量達2000m3，共進行堵漏9次。漏失井段在于384.39m～550m、631m～767m、805m～1040m，防漏是本次固井一個難點。③井眼極不規則：由于技術套管封固段以泥巖、砂巖為主，鉆進至2515m～2530m、2480m～2606m井段存在井壁嚴重垮塌。2237m～2255m、2505m～2650m、2525m～2530m、2525m～2649m、2583m～2607m、2605m～2607m、2646m～2649m、2647m～2649m，井段也出現不同程度的掉塊現象。導致井徑嚴重不規則、井徑擴大率大，多處出現“糖葫蘆井眼”、“大肚子井眼”。④頂替效率低下：由于受到地層嚴重漏失、井徑擴大率大、“糖葫蘆”井眼多等因素的影響，在替漿的過程中頂替排量小，難以實現紊流頂替。⑤對固井施工設備要求高：封固段長、環空間隙大，水泥漿量和頂替鉆井液量都很大，施工作業時間長。因此要求注水泥設備具有很高的混配性能并且能長時間工作，從而保障施工作業安全。

2 固井技術措施

（1）下套管措施 ①全井要認真通井劃眼，加大鉆具剛性，帶扶正器通井到底后，充分循環，確認無阻卡現象，井眼干凈后，方可起鉆準備下套管。②裸眼段每下1根套管灌漿一次，每15根灌滿1次，灌滿后才能繼續進行下套管作業。下入下部附件時，底部5根套管要涂絲扣膠，其它套管絲扣涂好螺紋密封脂。③下套管過程中嚴格控制下放速度，防止激動壓力壓漏地層。

（2）防漏措施 ①因水泥漿封固井段較長，上部井段選用高強低密度水泥漿體系（附加量為20%），下部井段采用防竄防漏高密度水泥漿體系（附加量為10%），可預防在注替水泥漿過程中因液柱壓力和流動摩阻壓力過大而造成的井漏。②替漿時先開1號泵（φ180×3），根據壓力情況再開2號泵（φ170×3），最后水泥車碰壓，有效的控制排量，采用紊流+塞流［1］的方式替漿預防井漏。③井漏預案：情況1、固井過程中在返出口安排專人坐崗，觀察返出情況，如果井口失返，在保障施工時間安全的前提下，根據實際情況減小注、替排量直至施工結束。以1000m為漏失點重新計算灰量，立刻組織安排上灰，從井口進行反擠水泥作業；情況2、固井過程中返出排量減小和水泥漿未返出地面，等電測結果出來后，根據水泥漿返高的實際情況，確定水泥量，從井口反擠高密度水泥漿。

（3）優選水泥漿體系 ①通過對施工現場數據采集，要求水泥漿具有一定的防塌、防漏能力和良好的流變性。針對這種情況對水泥漿體系進行優選研究，化驗室先后共計調試200余套水泥漿化驗，設計出了雙密度、雙凝防塌防漏性能優良的水泥漿體系和配方：采用高強低密度水泥漿體系解決中上部井段漏失的問題，采用防竄防漏高密度水泥漿體系保證下部井段的水泥石強度，滿足三開要求。②由于套管內容積和環空容積都比較大，水泥漿在運移過程中容易混漿，鉆井液、隔離液和水泥漿按照1∶1∶1∶1∶2∶7∶7∶2∶1比例做相容性實驗，且稠化時間均大于400min，保障施工安全。

（4）提高頂替效率 ①通過對鉆井液流變性處理，保持鉆井液與水泥漿的合理密度差、動塑比，鉆井液觸變性變小，鉆井液紊流速度和流動阻力降低，水泥漿的驅動力增大，同一排量下水泥漿具有較大的驅動能量，利于提高長裸眼井段的頂替效率。②前置液采用紊流型高效沖洗隔離液10m3，占環空高度200m，在有效沖洗地層、隔離水泥漿的同時，增加接觸時間和提高紊流程度。

（5）施工設備的保障 對所有參與固井施工的設備進行檢查，采用雙車進行注灰，確保施工連續平穩，每種類型的施工車輛均有備用車輛。

3 結語

①通過對鄭西頁1井技套固井水泥漿體系的優選，采用雙密度雙凝水泥漿可以實現長裸眼段一次性安全優質封固。②低密度水泥漿與高密度水泥漿的配合使用，有效地降低了固井施工過程中地層發生漏失的概率。③在井眼條件受限的情況下可以通過調整鉆井液性能、適當加大隔離液用量來提高頂替效率。

［1］劉崇建，黃柏宗，徐同臺，等.油氣井注水泥理論與應用［M］.北京:石油工業出版社，2001，09.

李照海（1984- ），男，漢，助理工程師，從事固井工藝技術工作。