固井技術(shù)施工應(yīng)用與科研發(fā)展探討

范超

【摘要】固井施工是鉆井工程的重要環(huán)節(jié)，固井技術(shù)質(zhì)量好壞影響到油氣田的勘探效果與合理開(kāi)發(fā)。要圍繞固井施工重點(diǎn)，細(xì)化技術(shù)措施;針對(duì)固井施工難點(diǎn)，優(yōu)化技術(shù)手段;結(jié)合固井施工特點(diǎn)，應(yīng)用科研技術(shù);聚焦固井施工質(zhì)量，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不斷促進(jìn)固井技術(shù)施工應(yīng)用，加強(qiáng)固井技術(shù)總結(jié)與研究，不斷提升固井技術(shù)科研水平，為提升固井質(zhì)量提供可靠技術(shù)保障。

【關(guān)鍵詞】固井技術(shù);固井施工;探討

固井是鉆井工程的重要環(huán)節(jié)，是多工種聯(lián)合的大型作業(yè)，具有高風(fēng)險(xiǎn)性，其質(zhì)量好壞影響到油氣田的勘探效果與合理開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，加強(qiáng)核心技術(shù)研究，在提高固井二界面固井質(zhì)量技術(shù)研究、儲(chǔ)氣庫(kù)井固井技術(shù)研究、空氣鉆井的空井固井技術(shù)等大難度固井工藝上持續(xù)提升、突破，不斷加大在特殊工具研發(fā)等課題項(xiàng)目上的研究力度，大力推廣、應(yīng)用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先水平的遇水膨脹水泥漿體系，加快遇油膨脹水泥漿體系的室內(nèi)研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，不斷提升固井技術(shù)實(shí)力。同時(shí)，結(jié)合區(qū)域固井實(shí)際，通過(guò)建立不同地區(qū)的地層壓力預(yù)測(cè)模型和地溫梯度變化模型，提高固井設(shè)計(jì)和施工的科學(xué)化水平。重點(diǎn)加強(qiáng)非常規(guī)井針對(duì)性技術(shù)研究，完善泥頁(yè)巖、致密砂巖以及煤層氣開(kāi)發(fā)所需的長(zhǎng)水平段水平井固井施工技術(shù)，提高儀器測(cè)量精確率，促進(jìn)固井質(zhì)量提升。

1圍繞固井施工重點(diǎn)，細(xì)化技術(shù)措施

樁129-1HF井是勝利油田一口重點(diǎn)非常規(guī)井，該井三開(kāi)完鉆井深5340m，泥漿密度1.40g/cm³，采用尾管復(fù)合篩管固井工藝完井，尾管封固段長(zhǎng)達(dá)1362m。由于該井井下工具較為復(fù)雜，除了尾管懸掛器及下部常規(guī)篩管結(jié)構(gòu)外，在懸掛器上還有一個(gè)機(jī)械式管外封隔器，在固井替漿結(jié)束后尚需先漲封管外封隔器，再拔中心管，固井施工安全有一定風(fēng)險(xiǎn)，全井固井質(zhì)量要求較高。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料認(rèn)真分析、討論，采用加重隔離液、驅(qū)油型沖洗液、抗高溫水泥漿體系及晶格膨脹防竄加砂水泥漿體系輔助壓穩(wěn)地層等固井技術(shù)措施，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利完成。

義193井是勝利油田一口重點(diǎn)預(yù)探井，該井三開(kāi)完鉆井深4180m，泥漿密度1.78g/cm³，采用尾管固井工藝完井，井底靜止溫度141℃，屬高溫高壓井，固井風(fēng)險(xiǎn)較大。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料認(rèn)真分析、討論，采用加重隔離液、加重沖洗液、鐵礦粉加重水泥漿體系及晶格膨脹防竄增韌水泥漿體系輔助壓穩(wěn)地層等固井技術(shù)措施，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利結(jié)束，固井質(zhì)量良好。羅71井也是勝利油田一口重點(diǎn)預(yù)探井，該井三開(kāi)完鉆井深2250m，泥漿密度1.14g/cm³，該井三開(kāi)215.9mm井眼下人177.8mm尾管，屬小間隙固井，施工泵壓高;易發(fā)生蹩泵;水泥環(huán)薄;施工風(fēng)險(xiǎn)高。經(jīng)認(rèn)真分析、討論，最終采用晶格早強(qiáng)水泥漿體系鐵礦粉加重水泥漿體系及晶格膨脹防竄增韌水泥漿體系封固下部油層，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利結(jié)束，固井質(zhì)量合格。

2針對(duì)固井施工難點(diǎn)，優(yōu)化技術(shù)手段

樁斜842井是勝利油田在樁西區(qū)塊部署的一口重點(diǎn)預(yù)探井，該井三開(kāi)完鉆井深4178m，泥漿密度1.40g/cm³，采用尾管固井工藝完井，尾管封固段長(zhǎng)達(dá)1690m。該井井下情況較為復(fù)雜，出現(xiàn)掉塊，劃眼次數(shù)多，出現(xiàn)憋泵等現(xiàn)象，無(wú)法下入電測(cè)工具，井徑、溫度等基本數(shù)據(jù)無(wú)法取得，固井難度極大。通過(guò)討論、研究固井方案，刻苦攻關(guān)，最終采用加重隔離液、驅(qū)油型沖洗液、領(lǐng)漿選用常規(guī)水泥漿體系輔助壓穩(wěn)油氣層，中間漿選用鐵礦粉加重水泥漿體系，尾漿選用晶格膨脹防竄短候凝水泥漿體系等技術(shù)措施，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利結(jié)束，固井質(zhì)量合格。

義171.斜5VF井是勝利油田部署的一口重點(diǎn)非常規(guī)井，該井三開(kāi)完鉆井深3980m，泥漿密度1.80g/cm³，設(shè)計(jì)水泥漿返至地面，水泥漿封固段長(zhǎng)達(dá)3980m，水泥漿注入量達(dá)113m³，一次固井風(fēng)險(xiǎn)極大。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料認(rèn)真分析、討論，通過(guò)加重隔離液、加重沖洗液、緩凝降失水水泥漿體系及鐵礦粉加重微膨脹水泥漿體系輔助壓穩(wěn)地層等固井技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利結(jié)束，為該區(qū)塊其它井固井技術(shù)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

3結(jié)合固井施工特點(diǎn)，應(yīng)用科研技術(shù)

樁23-斜407VF井是魯明公司部署的一口重點(diǎn)非常規(guī)井，該井三開(kāi)完鉆井深4002m，泥漿密度1.40g/cm³，設(shè)計(jì)水泥漿返至地面，水泥漿封固段長(zhǎng)達(dá)4002m，水泥漿注入量達(dá)163m³，一次固井風(fēng)險(xiǎn)極大，固井質(zhì)量很難保證。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料認(rèn)真分析、討論，通過(guò)高粘隔離液、驅(qū)油沖洗液、緩凝低密度高強(qiáng)度水泥漿體系領(lǐng)漿，微膨脹增韌水泥漿體系尾漿固井工藝，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利結(jié)束，固井質(zhì)量?jī)?yōu)良。

義古30區(qū)塊是油氣開(kāi)發(fā)中心重點(diǎn)區(qū)塊，該區(qū)塊井深一般在2100m，泥漿密度1.40g/cm³鉆至1600m發(fā)生漏失，漏失約50m3.經(jīng)過(guò)堵漏后繼續(xù)鉆進(jìn)，設(shè)計(jì)水泥漿返至1000m。固井施工極易發(fā)生漏失，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。通過(guò)采用高粘隔離液、驅(qū)油沖洗液上部采用低密高強(qiáng)水泥漿體系：下部采用晶格早強(qiáng)水泥漿體系。經(jīng)過(guò)精心組織，精細(xì)施工，施工較為順利，固井質(zhì)量?jī)?yōu)良。

義171-斜6VF井是勝利油田部署的一口重點(diǎn)非常規(guī)井，該井三開(kāi)完鉆井深395280m，泥漿密度1.80g/cm³，設(shè)計(jì)水泥漿返至地面，水泥漿封固段長(zhǎng)達(dá)3952m，水泥漿注入量達(dá)117m³，一次固井風(fēng)險(xiǎn)極大。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料認(rèn)真分析、討論，通過(guò)加重隔離液、加重沖洗液、抗大溫差緩凝降失水水泥漿體系及鐵礦粉加重微膨脹水泥漿體系輔助壓穩(wěn)地層等固井技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利結(jié)束，聲波變密度測(cè)井上部固井質(zhì)量明顯好于前幾口井緩凝降失水水泥漿體系。目前該體系在溫差較大井中推廣使用。

4聚焦固井施工質(zhì)量，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)

哈深2井技套完鉆井深3820米，鉆進(jìn)地層為火層巖地層，存在裂縫發(fā)育，為保證技套固井質(zhì)量采取以下措施：使用分級(jí)固井工藝，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，分級(jí)箍位置：2600m。分別使用實(shí)心低密度水泥漿體系、中空玻璃微珠水泥漿體系、塑性微膨脹水泥漿體系針對(duì)不同井段的封固要求進(jìn)行封固。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水泥漿校核試驗(yàn)，保證了施工安全。

蘇101井完鉆井深為2145米，油層位置：2081-2095m，大肚子井段2077-2059m，水層位置：2059m以上，該井特點(diǎn)：油層顯示較好，水層活躍且距離油層較近，水層和油層之間為大肚子井段井徑擴(kuò)大率最大為106%。現(xiàn)場(chǎng)施工中使用旋流發(fā)生器提高大肚子井段水泥漿的頂替效率、使用管外封隔器預(yù)防水竄。水泥漿體系使用遇水膨脹水泥漿體系預(yù)防水竄。該井固井施工質(zhì)量良好。

當(dāng)前影響固井質(zhì)量因素主要是擠水泥資料需要完善，針對(duì)地層松軟固井后期易造成水泥漿漏失，應(yīng)減少前置液注入量，提高領(lǐng)漿水泥漿密度，降低注替排量，井口打濕帽子等措施。