巴彥吉華1平1水平井固井技術研究與應用

梁志平 翟鈺龍 宋永亮 盧嘯天

摘要：吉華1平1井是華北油田臨河坳陷吉蘭泰油田吉蘭泰潛山區塊首口水平井。該區塊地質條件復雜太古界地層可鉆性差、裸眼段長、扭矩及摩阻大，該井著陸點600米，垂深460米，垂斜比達1：1.7，施工配套工藝要求高、套管下入困難，穩斜段長，套管居中困難;油層452-1386m，油層段長，壓穩難度大等難點。針對該地區固井特點，優選配套附件工具;水泥漿中加入早強劑、增韌劑、降失水劑、膨脹劑、分散劑等，形成雙凝、微膨脹油井水泥漿體系，防止油氣水侵，提高水泥漿的封固質量，現場應用成功，固井質量優質，創華北油田獲礦權后巴彥河套區塊水平段最長記錄。

關鍵詞：水平井固井;長水平段;水泥漿;封固段;

一、概述

吉華1平1井是是華北油田臨河坳陷吉蘭泰油田吉蘭泰潛山區塊首口水平井。該井為二開井，設計井深1538m，導管用φ445mm鉆頭鉆至30m下φ339.7mm套管;一開用φ311.1mm鉆頭鉆至565m下φ244.5mm套管，二開用φ215.9mm鉆頭鉆至1422m完鉆，垂深637m，垂斜比達1：1.7。油層油頂452m，油底1386m。最大井斜80.5°/1224.94m，水平段長821.45m，139.7mm套管下深1421m，要求返地面。針對該區塊該井的具體問題，我們對吉華1平1井的固井進行了研究，制定了提高固井質量的技術對策。

二、地層序列及巖性簡述：

第四系：灰黃色沖積砂礫層及泥土。

固陽組：上部及中部棕紅色泥巖為主，與灰色細砂巖互層;下部棕紅色泥巖為主與灰色砂礫巖互層。

太古界：灰色片麻巖，具體巖石類型有淺灰色黑云斜長片麻巖、深灰色斜長角閃片麻巖、灰白色-淺肉色鉀長片麻巖等，似層狀、互層產狀。

三、固井難點：

1、井淺，油層段長934m，一次性返地面，壓穩困難，水泥漿“失重”時易發生油水氣竄。

2、該井水平段長1055m，井眼條件差，部分井段電測井徑超標嚴重，對固井施工工藝、套管安全下入及提高頂替效率要求高。

3、垂斜比達大，糖葫蘆井眼，套管居中困難，影響封固質量。

4、該區塊斜井段及水平段井眼不規則，巖屑易堆積，易造成環空憋堵。

5、井淺，低溫度條件下，低溫早強韌性水泥漿體系篩選困難。

四、主要固井技術措施：

針對該井實際問題，我們采取了以下主要措施：

1、根據井下情況，用固井設計軟件模擬扶正器位置加法，為了套管可以順利的下入，優選半鋼性螺旋式扶正器。井底-A點井段每兩根套管加1只半剛螺旋式正器，A點-30°井段每根套管加1只扶正器;，其余井段每2-4根套管加放1只扶正器，使套管居中度提高。

2、把好井身質量關，下套管前嚴格通井技術措施。（1）下套管前，采用原鉆具通井到底后，重點在井眼沉砂多、掉塊多井段，掛卡、遇阻嚴重井段，反復劃眼。（2）采用三扶通井到底循環正常后，采用高粘切稠泥漿攜砂裹帶，大排量循環。

3、本井為了套管能夠順利下到位，采用旋轉引鞋。

4、水泥漿體系的優選

因為該井屬低溫度長封固段水平固井，且油氣水層比較活躍，因而我們優選了雙凝、低失水、低析水、高強度微膨脹防氣竄水泥漿體系。

1）、上部水泥漿配方和試驗結果

配方1：保興G級高抗+降失水劑+分散劑+防竄劑+增韌劑

試驗結果：試驗條件溫度：32℃ 壓力7MPa

密度 1.82g/cm3 流動度24cm 失水49ml/30min 稠化時間165min 析水0

2）、下部水泥漿配方和試驗結果

配方1： G級水泥1.5%降失水劑+0.5%分散劑+5%早強劑+增韌劑+膨脹劑+消泡劑+現場水

配方2： G級水泥1.5%降失水劑+0.4%分散劑+3%早強劑+增韌劑+膨脹劑+消泡劑+現場水

試驗結果：試驗條件溫度：32℃ 壓力7MPa

配方1：密度 1.88g/cm3 流動度22.5cm 失水42ml/30min 稠化時間95min 析水0

配方2：密度 1.88g/cm3 流動度22.1cm 失水44ml/30min 稠化時間125min 析水0

從以上的數據可得出配方1的性能較為優良

從試驗結果來看的水泥漿的失水小于50ml，析水為0，上下部水泥漿稠化時間差大于60min，達到了雙凝、低失水、零析水、早強微膨脹防氣竄水泥漿體系的要求。

5、前隔離液的優選

我們選用了在華北油田常用的三種驅油隔離液FH-100L和TCP-02、DRY-100L進行對比試驗，試驗是在旋轉粘度計進行的。方法是在旋轉粘度計外筒上涂滿原油，漿杯中分別裝滿用FH-100L和TCP-02、DRY-100L配制好的沖洗液，在100、200和300r/min的轉速下觀察沖洗液對原油的清除效果，結果表明三種隔離液都能將外筒上的原油完全沖刷干凈達90%以上。但使用FH-100L的成本低，因此我們優選了FH-100L作為水平井的驅油沖洗液。

6、替漿時采用漂浮技術。注水泥完后，采用清水頂替。

五、應用情況

9月28日完成的油層固井施工中，施工過程連續正常，水泥漿安設計要求返出地面，碰壓15MPa。經測聲幅，固井質量評價：固井質量全井合格率100%、第一、第二膠結面中等及良好以上占91.5%。該井創下華北油田獲礦權后巴彥河套區塊最大井斜、潛山區塊最大水平位移;水平段最長、最大水垂比等多項施工記錄。

六、結論與認識

1、低溫雙凝高強度微膨脹防氣竄水泥漿體系是關系固井質量的成敗，是該區淺井水平井固井關鍵技術，可有效防止固井施工中發生油氣水竄，確保封固井段，提高固井質量。

2、選用具有驅油和稀釋鉆井液粘度的前隔離液可有效提高頂替效率和封隔效果。

3、合理選擇性扶正器及安放位置，提高套管的居中度和頂替效率。

4、選用旋轉引鞋和半剛性扶正器，有利于套管的順利下入。

5、水泥車清水頂替既有利于套管漂浮，又利于測聲幅。

6、井眼準備是固井的基礎環節，通井鉆具組合、稠漿攜砂等措施，確保施工安全（防蹩堵）起到重要作用。

參考文獻

[1]范先祥、夏景剛，等，蘇北探區海安區塊鉆井液技術，鉆井液與完井液，2010年05期

[2]張德潤 張旭等 《固井液設計及應用》上冊、下冊 北京：石油工業出版社 2000.10

[3]屈建省 許樹謙 郭小陽 等《特殊固井技術》北京：石油工業出版社 2006.11