深南潛山大尺寸套管長封固段固井技術

覃毅　向榮　付彩霞　陳欣彤

摘 要：衡探1井是華北油田部署在渤海灣盆地深縣凹陷深南潛山霧迷山組內幕圈閉構造位置的一口重點風險探井。二開使用?311.2mm鉆頭鉆至2702.0m中完，鉆進和通井過程中有輕微滲漏，漏失量約10方，漏失層位未知。下入Φ244.5mm技術套管下深2700m，要求一級固井，水泥漿返至地面。針對本井所處區塊地質結構復雜、套管尺寸大、封固段長、固井施工難度大等諸多固井施工難點，提出了主要固井技術措施，經過現場固井施工應用，固井質量合格，達到了預期的效果。

關鍵詞：深南潛山；風險探井；大尺寸套管；長封固段；單級固井

衡探1井是華北油田部署在渤海灣盆地深縣凹陷深南潛山霧迷山組內幕圈閉構造位置的一口重點一級風險探井，鉆探目的是鉆探深南潛山內幕霧迷山組地層的含油氣情況，兼探東營、沙一、沙三段地層的含油氣性。井身結構為一開使用?444.5mm鉆頭鉆至197.0m，下入?339.7mm套管196.19m，水泥漿地面。二開使用?311.2mm鉆頭鉆至2702.0m中完，井底水平位移2.2m，鉆進和通井過程中有輕微滲漏，漏失量約10方，漏失層位未知。下入Φ244.5mm技術套管下深2700m，要求單級固井，水泥漿返至地面，對固井施工安全和固井質量帶來了嚴峻的挑戰。

1 固井技術難點

1.1 該井所處區塊地質結構復雜、鄰井參考資料少，固井施工難度大、風險高，地層壓力系數低。

1.2 要求全井封固，水泥漿量大，水泥漿液柱壓力高，施工要求高，固井施工過程中易發生井漏、環空憋堵、水泥漿閃凝等復雜情況。

1.3 封固段長達2700m，采用單級固井，上下溫度差大，對水泥漿綜合性能要求高。

1.4 施工壓力高，對固井設備、工具附件要求嚴格。

1.5 固井工作量大，對水泥車操作手要求高，要求操作平穩，避免產生過大激動壓力，造成復雜情況發生。

1.6 替漿量大，易造成水泥漿竄槽，井壁垮塌，水泥漿頂替效率差，固井質量不易保證。

2 主要固井技術措施

根據“固井三壓穩”原則，優化固井施工方案，采取有針對性的技術措施：

2.1 井眼準備：①把好井身質量關，下套管前必須通井。大井眼井段處循環，小井眼處劃眼，下鉆到底后，用排量2.7-3.0m3/min循環至少一周，保證井眼暢通井壁穩定。短起下鉆檢查井眼狀況，循環泵壓正常，泥漿性能滿足要求，井口無砂子返出方可起鉆下套管；②如有井涌、井漏，要先進行壓井堵漏，壓井和堵漏正常后再進行下套管作業。

2.2 嚴格控制套管下放速度，防止激動壓力過大，壓漏地層；同時調整好下套管時的泥漿性能，降低泥漿粘度、摩阻，防止泥漿靜止時間過長后，開泵循環時壓漏地層。

2.3 優選高低雙密雙凝水泥漿體系，使用低密高強水泥漿體系防止壓漏地層。低密度水泥固井可以降低套管外液柱壓力，從而降低水泥漿液柱壓力與地層孔隙壓力差，實行合理壓差固井，配方是：①上部：D級水泥+減輕劑+漂珠+微硅+降失水劑+分散劑+堵漏劑+消泡劑；②下部：G級水泥+降失水劑+分散劑+膨脹劑+緩凝劑+消泡劑。水泥漿性能為：①密度1.48g/cm3，流動度22cm，稠化時間275min，濾失量49mL，零析水，強度13.1MPa/24H；②密度1.85g/cm3，流動度22cm，稠化時間153min，濾失量49mL，零析水，強度15.1MPa/24H（實驗條件為初始溫度21℃，最終溫度74℃，升溫時間50min，初始壓力5MPa，最終壓力32MPa）。

2.4 采用雙膠塞法固井，防止注水泥過程中水泥漿竄槽、混漿過多而影響固井質量。

2.5 加強過程控制，在下套管過程中，嚴格各項技術措施，按固井施工設計下入套管扶正器及其他附件；在保障井下安全的前提下，盡可能采取大排量循環、頂替，有效清洗井眼，提高頂替效率。

2.6 選用性能良好的沖洗隔離液，注入FH-100L前置液12m3，占環空高度302m，有效清洗井壁及套管，替凈環容的泥漿，防止泥漿與水泥漿接觸污染，并保證隔離液的絮流接觸時間大于10min，提高一、二界面的水泥膠結強度。

3 現場應用

注入流體類型及數量為：前置液密度1.04g/cm3，數量12m3，注入排量為1.1m3/min，領漿密度1.38g/cm3，數量10m3，注入排量2m3/min，低密水泥漿密度1.48g/cm3，數量88m3，注入排量2m3/min，高密水泥漿密度1.85g/cm3，數量21m3，注入排量1.1m3/min，后置液密度1.00g/cm3，數量4m3，注入排量1m3/min，鉆井液替量94m3，密度1.20g/cm3，排量3.0m3/min，使用清水頂替至碰壓。整個施工過程連續順利，嚴把每個施工工序，固井施工連續、平穩，水泥漿密度均勻穩定，井下未發生漏失，水泥漿返至地面。安全高效地完成了本井固井施工。經候凝測聲幅顯示，封固井段固井質量合格一、二界面膠結均為良好，滿足后續工作要求。

4 結論

4.1 現場應用表明， 針對深南潛山大尺寸套管長封固段固井難點，優選高低雙密雙凝水泥漿體系，使用低密高強水泥漿體系防止壓漏地層，是本井固井施工成功的關鍵因素，也為以后深南潛山井固井施工積累了經驗。

4.2 合理選擇水泥漿的各項試驗條件，保證水泥漿性能一致性是提高固井質量的重要手段。

4.3 采用雙膠塞法固井，用性能良好的前置沖洗液，大排量循環、頂替，有效清洗井眼，可以有效提高頂替效率。

參考文獻：

[1]覃毅，趙旭，楊江，等.低密高強度水泥漿體系在漏失井固井中的應用[J].四川水泥，2016（11）：12.

[2]覃毅.雙膠塞固井工藝在豐探15井中的應用[J].石油工業技術監督，2016（08）：14-17.