大港油田港深30區(qū)塊固井技術(shù)及配套工藝研究

許洋 陳緒 何冠曦 倪帥 姚藍(lán)

摘要：目前，大港油田已經(jīng)進(jìn)入中后期開發(fā)階段，已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到中深油藏的開采之中。隨著鉆井深度的逐漸增加，井深結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，地層巖性多樣，對固井技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)。本文在對港深30區(qū)塊鉆井、地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)化出了適用于該區(qū)塊的水泥漿體系以及前置隔離液體系，并提出了相應(yīng)固井配套措施，應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞：固井;港深30區(qū)塊;水泥漿;長封固段

引言

港深30區(qū)塊位于北大港聯(lián)盟地區(qū)，該區(qū)塊具有“五高四低”的特點(diǎn)，即高地層壓力、高飽和壓力、高壓力系數(shù)、高體積系數(shù)、高溶解氣油比，低豐度、低滲、低粘、低原油密度等特點(diǎn)。2017年-2018年港深30區(qū)塊由大港油田采油一廠共部署并完成油層固井8井次，固井質(zhì)量均不夠理想。因此，亟需從提高高溫防氣竄水泥漿體系以及配套固井工藝技術(shù)等幾個(gè)方面開展研究，深入開展港深30區(qū)塊提高固井質(zhì)量配套技術(shù)研究與應(yīng)用，確保固井質(zhì)量，為后期開采、產(chǎn)能建設(shè)的高效實(shí)施提供保障。

1.固井技術(shù)及配套工藝的研究

1.1 優(yōu)選水泥漿體系

港深30區(qū)塊水泥漿技術(shù)需求特點(diǎn)突出，特別是體系防竄性能、穩(wěn)定性和水泥石力學(xué)性能指標(biāo)，直接影響固井施工安全及質(zhì)量。因此針對港深30區(qū)塊水泥漿體系技術(shù)需求，通過緊密堆積、速凝早強(qiáng)、韌性改造^[1]等技術(shù)手段，形成了1套水泥漿體系，達(dá)到了“零析水、短過渡、防竄性能好”的目標(biāo)。

如圖1所示，該圖為優(yōu)選的水泥漿體系在70℃時(shí)靜凝膠強(qiáng)度發(fā)展曲線。從圖中可以看出該水泥漿體系強(qiáng)度過渡時(shí)間僅為4min;按照綜合因子法計(jì)算該水泥漿體系CCGM值;

SPN=A×QAPI=0.1826【（t100Bc）1/2-（t30Bc）1/2】×22=1.4502

CCGM=3.99+1.731SPN=6.5002

可以看出0≤

1.2 前置液體系研究

優(yōu)選OMAX高效抗污染化學(xué)沖洗型隔離液體系，該沖洗型隔離液體系在前置液中加入以含多種表面活性劑OCW-1L為主的1至3種外加劑使前置液具有防塌、洗油、自身易被清除性能，在高密度油基泥漿固井中都得到運(yùn)用。復(fù)合前置液按以下原則進(jìn)行調(diào)整隔離液和

泥漿的流變性能與密度來達(dá)到泥漿能被前置液頂替而前置液被水泥漿頂替的目的。

根據(jù)水泥漿、隔離液的流變性能與井眼條件、環(huán)空返速計(jì)算出可頂替泥漿的最大靜切力值作為臨界靜切力。泥漿靜切力<泥漿臨界靜切力同時(shí)τmud < τspacer < τcement，說明漿柱流變密度、流變性能是合理的，可實(shí)現(xiàn)良好的頂替效率。

1.3優(yōu)化配套固井工藝

①準(zhǔn)確認(rèn)識地質(zhì)情況

針對本區(qū)塊地層能量活躍，影響固井質(zhì)量的情況，建議聯(lián)合建設(shè)方、施工方共同開展地質(zhì)調(diào)研，了解清楚地層巖性、地質(zhì)分層、儲層物性（孔隙度、滲透率）、壓力體系、油氣水層分布等情況，合理提高鉆井液設(shè)計(jì)密度，為下步鉆井提供可靠依據(jù)。

②實(shí)現(xiàn)固井前完全壓穩(wěn)

鉆遇高壓層前，應(yīng)根據(jù)鄰井情況校核鉆井液密度，提前實(shí)施壓穩(wěn)措施，保障井壁不形成侵入通道。鉆完井過程中勤測后效，記錄好上竄速度、污染量（排放時(shí)間）、最低密度點(diǎn)，建議采用測后效密度下降<0.02為壓穩(wěn)判斷依據(jù)，若未達(dá)到壓穩(wěn)要求，則進(jìn)一步提高鉆井液密度。但要達(dá)到好的防氣竄固井效果，既要壓穩(wěn)又要防漏。所以水泥漿的密度選擇必須限定在合理的安全窗口內(nèi)。“壓穩(wěn)和防漏”對于防氣竄固井來說是相互矛盾，必須通過堵漏，提高地層承壓能力，使兩者統(tǒng)一。

③優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)

完鉆后通井，采用“雙扶”通井至少3趟（使用212mm+210 mm扶正器），針對主力油層或不規(guī)則井眼井段，有針對性的進(jìn)行劃眼、短起下，確保井眼平滑，通井過程中做好出砂量統(tǒng)計(jì)及統(tǒng)計(jì)參數(shù)，為固井提供依據(jù);同時(shí)有利于地層能量的釋放，減少井下高壓氣層的能量，為固井質(zhì)量提供有力保障。

④優(yōu)選施工參數(shù)

固井施工參數(shù)的優(yōu)選主要考慮現(xiàn)場施工的連續(xù)性和固井頂替效率。施工排量設(shè)計(jì)原則：水泥漿出套管后環(huán)空返速達(dá)到1m/s以上。有效地驅(qū)替鉆井液，提高注水泥的頂替效率是清除鉆井液竄槽、保證水泥膠結(jié)質(zhì)量和水泥環(huán)密封效果的基本前提。影響注水泥頂替效率的6個(gè)因素：

1.套管在井內(nèi)的居中度

2.液體在環(huán)空中的流動狀態(tài)

3.紊流時(shí)液體流過封隔層位所經(jīng)歷的時(shí)間

4.鉆井液的觸變性

5.鉆井液與水泥漿的流變性能

6.水泥漿與鉆井液的密度差

2.結(jié)論

1、港深30區(qū)塊具有高地層壓力、高飽和壓力、高壓力系數(shù)、高體積系數(shù)、高溶解氣油比，低豐度、低滲、低粘、低原油密度的特點(diǎn)，水泥漿技術(shù)需求特點(diǎn)突出。

2、針對港深30區(qū)塊地質(zhì)特點(diǎn)，優(yōu)選歐美克水泥漿及前置液體系，具有明顯防竄、洗油效果。

3、在地質(zhì)認(rèn)識的基礎(chǔ)上，優(yōu)化港30區(qū)塊井身結(jié)構(gòu)及固井參數(shù)，應(yīng)用效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 屈季輝.防氣竄固井技術(shù)應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2018，25（01）：12.