棗南孔一段固井工藝技術優化研究

徐永強 王賀強(大港油田采油三廠， 河北 061035)

棗南孔一段固井工藝技術優化研究

徐永強 王賀強(大港油田采油三廠， 河北 061035)

棗南孔一段是一個典型的復式油氣藏，斷塊多、油藏類型復雜、非均質性強、天然能量低。目前，該油田已經進入高含水開發階段，受長期注水開發的影響，地層壓力系統紊亂，給固井工程帶來較大的施工困難。針對該區塊的復雜性，通過對固井前鉆井液性能調整和固井中平衡壓力設計進行了詳細的研究，提出了適用于棗南斷塊的固井施工工藝。

棗南孔一段；調整井；固井工藝；固井質量

1 棗南孔一段地質及儲層特征

通過棗南棗IV、V的8口取芯井882塊樣品分析，棗IV油組平均孔隙度為22．2%。儲層水平滲透率平均為135．3×10-3μm2；棗V 油組儲層平均孔隙度為22．4% ；儲層水平滲透率平均117×10-3μm2。層內非均質性突出，層內突進系數多大于4，變異系數0．63-2．91。該斷塊主力油層主要分布在棗Ⅳ下部、棗Ⅴ油組中上部，油藏油水界面復雜。

2 棗南孔一段固井難點分析

(1)高壓水竄層的影響 棗南孔一段層間非均質嚴重，層間矛盾突出，由于長期注水開發，部分區塊會形成高壓圈閉，出現不明層位的高壓水層，地層中已形成小型圈閉，在固井候凝過程中，地層流體侵入環空，造成水泥漿污染，影響膠結質量。理論上過壓時，實際并不能抵消地層能量，地層水容易對水泥環產生沖蝕、繞流，在二界面形成微環隙[1]。

(2)高壓層、欠壓層共存的影響 該區塊由于長期注水開發，非均質油層物性的影響，油層孔隙壓力在縱向上高低壓層相間存在，原始地層壓力系統被打破，層間矛盾加劇。固井中壓穩與防漏矛盾突出，封固段地層巖性為中高滲透率砂巖，且同一口井的縱向剖面上交互存在高、低壓層與欠壓層，存在防漏與壓穩的矛盾，嚴重影響了新鉆井固井質量。

(3) 特殊巖性的影響 鉆井過程中存在玄武巖、生物灰巖等惡性漏失層，鉆進過程及固井過程中惡性漏失頻發，后期的堵漏工作對井眼的有效沖洗造成難度，嚴重影響固井質量。

3 固井工藝技術優化

(1)創新性地提出水竄識別方法、建立壓穩前提 鉆井過程中持續檢測油氣上竄速度、全烴含量，以及加密監測對應儲層井段鉆井液密度、失水等性能的變化情況，根據加密監測得到的鉆井液密度及失水量變化判斷儲層水竄情況，同時，由井口測得的鉆井液密度變化對實時鉆井液密度進行調整。

(2)提高井筒承壓能力 棗南孔一段由于長期注采影響，井下壓力系統紊亂，經過多方面的技術分析與實踐，總結出來一套強穿漏層與固井之前提高井筒承壓能力的配套措施。鉆進強穿技術：由于漏失層厚度較長，邊打邊堵，針對這一現象，采用封門強穿“暫堵”技術先把整個漏層強行鉆穿，使整個漏層暴露出來，之后再進行提高整個漏層的承壓能力。雷特應力籠堵漏技術：采用雷特超強堵漏劑，通過少量多次的不斷的井口加壓，填塞段逐漸被擠壓強化，由于顆粒的硬度較為堅固，不會被擠壓破碎，地層承壓能力得到提升，逐漸達到可以滿足下步固井的施工要求。模擬固井技術：鉆井過程中發生漏失時，有針對性地進行隨鉆堵漏，強穿漏層后整體擠注、靜止堵漏，提前預測、模擬壓穩高壓層所需壓力，模擬固井動態當量比重，提高地層承壓能力。

(3)鉆井液體系選擇 棗南孔一段地層壓力紊亂，保證壓穩地層需要鉆井液密度1．30g/cm3以上，因此棗南孔一段采用硅基防塌鉆井液體系，固相含量相對較高，鉆井液泥餅虛厚，嚴重影響二界面固井質量。因此，固井前嚴格按照要求進行鉆井液性能的調整。

(4)固井前性能調整 針對硅基鉆井液泥餅虛厚的問題，調整鉆井液的流變性使其流性指數，有利于提高鉆井液的驅替效率，更好的清潔井眼。同時，創新采用以NaOH的強堿性調整鉆井液的pH值的方法，能夠更好的使井壁清洗干凈，為提高二界面固井質量提供了基礎。

(5)采用低溫早強短候凝防竄水泥漿體系 該水泥漿體系較常規水泥漿體系具有早期強度發展快，低溫下控制失水效果明顯，膨脹率高，防竄防漏效果好，強度發展快等特點，能夠有效保證棗南孔一段固井質量。

4 現場應用

通過總結分析前期棗南斷塊固井過程中出現的一系列問題，結合棗1281斷塊的地層特性，制定針對棗1281斷塊9口井的固井措施，堅持固井前鉆井液性能的調整，保證鉆進過程中的壓穩，對漿柱結構和壓力進行優化設計，采用有針對性的低溫早強短侯凝防竄水泥漿體系，使該地區的固井質量有了大幅度地提高。

5 結論與認識

通過對棗南孔一段中的高含水調整井的固井工藝技術優化研究分析，在今后的固井施工工藝過程中，做好一系列前期工作，包括鉆井液性能調整、合理確定水泥漿柱結構、做好漏失井的承壓試驗、選擇具有針對性的水泥漿體系，是保障該斷塊固井質量的前提。

(1)調整鉆井液的流變性能使其流性指數。通過模擬計算發現，其有利于提高鉆井液的驅替效率，更好的清潔井眼。同時調整鉆井液的pH值后有利于改變鉆井液處理劑的化學結構，使鉆井液在井壁上形成的“虛泥餅”更易溶于清水中。

(2)合理的平衡壓力計算可以避免固井過程中發生漏失，降低固井施工風險，對固井質量影響較大。

(3)提出了適用于棗南孔一段的固井施工工藝。創新了現場水竄識別方法，固井前進行承壓試驗，提高漏失井井筒的承壓能力，提出了針對不同漏失地層堵漏方案。

[1]魏濤.油氣井固井質量測井評價[M].北京: 石油工業出版社, 2010.

[2]劉崇建,等.油氣井注水泥理論與應用[M].北京：石油工業出版社，2001.

[3]陳養龍，等.低壓易漏井固井技術[J].斷塊油氣田，2001，8(5) ：60-63.