克拉瑪依油田南緣山前構造帶復雜高壓井固井技術研究

李玥

摘 要：通過對克拉瑪依油田南緣山前構造帶等復雜區塊鉆井的固井技術研究，總結了高壓調整井的固井技術措施，解決了高壓調整井固井的技術難題。研究與應用結果表明，在霍10井、霍001井等井固井過程中應用超高密度固井工藝并結合新型的循環噴射批量混合器、使用二次加重工藝、現場控制總液量等技術，可有效地防止注水泥過程中及封固后油氣上竄或層間竄擾問題，能夠明顯提高高壓調整井的固井質量，也為油田其它區塊的調整井固井提供了新的思路。

關鍵詞：南緣山前構造帶；復雜高壓井；超高密度水泥漿固井技術；克拉瑪依油田

1 南緣山前構造帶地質情況概述

南緣山前構造帶是克拉瑪依油田主要勘探開發區塊之一，地質條件相當復雜，主要表現在：

①異常壓力地層，高、低孔隙壓力和低破碎壓力并存；②高壓油氣夾層和鹽水侵；③塑性、強水敏性泥巖和軟泥巖普遍存在；④受構造運動的作用，地層破碎嚴重，地應力不均衡；⑤高陡構造、高地應力。

2 固井作業難點分析

①各項性能滿足要求的超高密度水泥漿與前置液的室內實現；②符合要求的超高密度水泥漿與前置液的現場混配與注入；③固井過程中的防漏、防涌；④在各種苛刻條件下的注水泥頂替效率的盡量提高。

3 超高密度水泥漿固井工藝

3.1 技術關鍵

①超高密度水泥漿的沉降穩定性、強度、流變性以及這三者之間的協調；超高密度前置液的沉降穩定性、流變性及這二者之間的協調；②超高密度水泥漿與前置液的現場混配裝置及混配工藝；③循環系統循環壓耗的準確計算；④地層漏失壓力及井涌壓力的確定；⑤合理的套管下放速度的確定；⑥平衡壓力固井流變學設計。

3.2 超高密度水泥漿體系設計要求

①密度可調；②水泥漿穩定；③稠化時間可調；④水泥石具有較高的強度；⑤水泥漿具有一定的防氣竄能力。

3.3 超高密度水泥漿體系技術途徑

3.3.1 合理選擇加重料及其粒度分布

高密度水泥漿設計中加重料的選擇至關重要。要從加重效果、雜質含量對流動性的影響程度、化學雜質對外加劑的敏感性反應、細度可控范圍與穩定性要求、貨源及成本等方面綜合考慮。

同時，加重料密度高可使在加量較少的情況下就獲得要求密度的水泥漿，有利于水泥漿流動性的調節，也有利于提高水泥石的早期強度。而合理的加重劑的粒度分布、粘度效應小是保證高密度水泥漿良好綜合性能的前提。

3.3.2 控制水泥漿的沉降穩定性

由于水泥漿中加入了加重料，加重料的密度和水泥的密度相差比較大，漿體容易沉降，不穩定。超高密度水泥漿在保持必要的流動性的前提下，盡量控制水泥漿的沉降穩定性，常規水泥漿穩定性允許相差0.03 g/cm3，在室內做了大量的實驗，評價、優選水泥漿配方，得到高密度水泥漿穩定性為密度差控制在0.02g/cm3以內。

2.4 固井施工配套措施

①在傳統的高密度水泥漿的現場應用中，存在水泥漿混配困難，密度不均勻的問題，對于超高密度的水泥漿，該問題將更加突出，為了解決超高密度水泥漿的現場混配問題，可應用專用的噴射式配漿罐來解決。

②采用最高密度可達2.60g/cm3，漿體穩定，流動性能好的超高密度隔離液。

③控制套管下放速度，防止井內過高的壓力激動。

④根據井況和已有的設備、工具及技術水平，盡量采取各種提高頂替效率的技術措施

⑤采用固井設計計算軟件，進行注水泥平衡壓力及流變學設計，包括漿柱結構設計、水泥漿和隔離液的性能設計、注水泥排量計劃設計、井內壓力平衡設計等。

2.5 現場固井實例

3 結語

隨著克拉瑪依油田復雜區塊油藏的進一步勘探開發，固井面臨的條件越來越復雜，深井、超深井、特殊結構井、特殊工藝井越來越多，如何確保固井質量，是固井技術人員都必須面臨和深思的問題。本文以準噶爾盆地南緣霍爾果斯構造高壓井鉆井為例，為解決固井難題，設計了密度高達2.60g/cm3的超高密度水泥漿體系及隔離液、研制了新型的循環噴射批量混合器、使用二次加重工藝、現場控制總液量等技術，成功地在霍10井、霍001井、霍002井、安5井、安001、高泉1井等進行固井施工，固井聲幅解釋合格，取得了良好的應用效果。

參考文獻：

[1]宋健. SIPC高壓油氣井固井技術難點與對策[J].石油鉆探技術，2016，13（2）：15-19.