蘇北探區(qū)首口小井眼小間隙水平預(yù)探井尾管固井技術(shù)

覃毅 唐磊 王福新 張越 秦國宏

【摘要】吉H1井是浙江油田公司在蘇北探區(qū)第一口重要側(cè)鉆水平預(yù)探井，屬于蘇北盆地東臺坳陷海安凹陷曲塘次凹馬家莊南巖性圈閉。本文根據(jù)吉H1井的工程概況，在Ф114.3mm小間隙尾管固井過程中，通過分析固井難點(diǎn)、采取有效的固井技術(shù)措施、集成現(xiàn)場應(yīng)用，經(jīng)電測顯示水平段固井質(zhì)量良好，形成相應(yīng)的小間隙水平預(yù)探井尾管固井技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】蘇北探區(qū) 小井眼 小間隙 水平井 尾管固井 固井質(zhì)量

1 工程簡況

吉H1井是浙江油田公司在蘇北探區(qū)第一口重要側(cè)鉆水平預(yù)探井，屬于蘇北盆地東臺坳陷海安凹陷曲塘次凹馬家莊南巖性圈閉。在原Ф177.8毫米套管內(nèi)井深3203.65-3208米處磨銑開窗，采用Ф152.4毫米鉆頭鉆進(jìn)，小井眼；目的層為阜寧組三段下油組第三砂層，完鉆井深是4275米，水平位移822.73m，最大井斜90.60度，水平段達(dá)到513米，創(chuàng)造了浙江油田蘇北油區(qū)水平井水平段鉆井最長紀(jì)錄，下入Ф114.3mm尾管完井，懸掛器位置2970.21m，鉆進(jìn)中，采用1#3NB1300C泵Ф110 mm缸套+2#3NB1300C泵130mm缸套，排量14 l/s，全井鉆進(jìn)時最高泵壓24 MPa，最大全角變化率13.54/30m。

2 固井難點(diǎn)

吉H1井采用Ф152.4mm鉆頭進(jìn)行磨銑開窗側(cè)鉆，屬于側(cè)鉆小井眼，固井施工存在以下難點(diǎn)：

（1）鉆井施工過程中，阜寧組有大段深灰、灰黑色伊蒙混層及層理裂隙發(fā)育的泥頁巖，伊蒙混層的不均勻膨脹及泥頁巖的剝蝕掉塊，使得該部井段極易發(fā)生井壁掉塊、垮塌，固井施工存在極大風(fēng)險。

（2）由于本井屬于小井眼開窗側(cè)鉆水平預(yù)探井，固井施工難度大，部分井徑極不規(guī)則，替漿過程極易發(fā)生竄流，影響頂替效率及施工安全。

（3）環(huán)空間隙小，尾管居中度差。套管下入難度大，在水平井中套管更易靠向井眼下側(cè)，而形成套管柱偏心、貼壁，居中度不易保證[1]，影響頂替效率。

（4）排量小，壓力高。下完套管后，循環(huán)泵壓高達(dá)13.0MPa，且尾管懸掛器座掛后過流面積小、流動阻力大[2]、施工壓力高，發(fā)生砂堵憋高壓風(fēng)險較大。

（5）小井眼小間隙水平井尾管固井，對水泥漿體系性能要求高。

（6）頂替效率差。根據(jù)水泥漿的流變學(xué)原理，由于環(huán)空間隙小，常規(guī)鉆井液和水泥漿的流變性能均不能適應(yīng)，造成頂替不良，在環(huán)空中形成竄槽，尤其在套管居中度不良時，頂替效率會更差。

（7）套管尺寸小，配套固井工具要求高。小井眼長封固段固井尾管固井，保證尾管安全下入困難，懸掛器能否掛得住、脫得手、封得嚴(yán)，對尾管固井工藝及對尾管懸掛器的可靠性要求高。

3 固井技術(shù)措施

針對吉H1井的固井難點(diǎn)及現(xiàn)場實際情況，采取如下措施：

（1）強(qiáng)化通井措施。下套管前，認(rèn)真通井，對掛卡、遇阻、井斜大的井段必須加強(qiáng)劃眼以及堅持短起下鉆，充分循環(huán)鉆井液，高粘度泥漿攜沙，下套管后調(diào)整鉆井液性能達(dá)到固井要求。

（2）優(yōu)選水泥漿體系，提高水泥漿穩(wěn)定性，控制析水、失水；采用濕混外加劑，保證水泥漿性能穩(wěn)定，密度均勻，增加水泥漿的可泵性，降低固井施工安全風(fēng)險。

（3）水泥量的確定。根據(jù)固井前現(xiàn)場討論會各方綜合意見進(jìn)行決定。

（4）保證套管居中。在水平段每2根套管安放一個剛性扶正器；其余大井斜井段每3根套管加1只剛性扶正器，重合段中部及底部各加一只剛性扶正器，提高套管居中度。

（5）下套管過程中，控制套管下放速度，注意懸重和泥漿返出量的情況，并根根灌漿，每二十根套管灌滿一次。套管下到開窗位置時，開泵循環(huán)一次，泵壓要小于懸掛器的座掛壓力。套管下到位后，先小排量頂通，待暢通后，再大排量充分循環(huán)，防止開泵過猛造成環(huán)空憋堵。

（6）正確使用和操作尾管懸掛器及其附件，確保投球、蹩壓、座掛、蹩通、倒扣幾個環(huán)節(jié)成功。

（7）優(yōu)選沖洗液。使用驅(qū)油型沖洗液，穩(wěn)定井壁和稀釋鉆井液、隔離前后流體，有效清除套管外壁和井壁的稠泥漿和潤滑劑，形成親水環(huán)境，提高水泥石膠結(jié)強(qiáng)度。

（8）在施工中，注灰與下灰密切配合，嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，控制水泥漿密度波動范圍，確保水泥漿密度均勻。

（9）提高頂替效率。根據(jù)實際泵壓及井下情況確定頂替排量，控制固井施工壓力，既不能壓漏地層同時也保證固井頂替效率

4 現(xiàn)場施工

吉H1井于2012年8月7日16：00下完套管，16：30開泵一個凡爾循環(huán)，泥漿返出正常；19：00開三個凡爾循環(huán)，處理泥漿，循環(huán)壓力13MPa。22：40～23：55進(jìn)行固井施工：

（1）管匯試壓20Mpa；

（2）注前置液3m3，排量0.5m3/min；

（3）注水泥漿11.5m3，最大密度1.91g/ cm3，最小密度1.84g/cm3，平均密度1.87g/ cm3；

（4）沖洗管線；

（5）壓膠塞，壓塞液1m3；

（6）開鉆井泵頂替鉆井液24m3，排量

0.5m3/min；

（7）停泵；用水泥車頂替1.7m3，碰壓20Mpa，5min壓力未降，頂替過程中鉆井液返出正常，碰壓明顯，判斷浮箍密封有效，施工正常。緊接著起鉆，循環(huán)。

5 固井質(zhì)量

經(jīng)候凝，斯倫貝謝測聲幅顯示，水平段（3715-4264m，即井徑規(guī)則井段）固井質(zhì)量良好。這表明固井質(zhì)量達(dá)到了有效封固油氣層井段的目的，保證了后續(xù)進(jìn)一步勘探開發(fā)。

6 認(rèn)識與建議

（1）該井的順利完成，標(biāo)志著實現(xiàn)了在浙江油田蘇北探區(qū)小間隙尾管固井技術(shù)零的突破，為以后蘇北探區(qū)特殊井固井技術(shù)儲備積累了寶貴的經(jīng)驗；重要的是為浙江油田公司將來成功實現(xiàn)增產(chǎn)增效奠定了基礎(chǔ)。

（2）通過現(xiàn)場通井措施，改善井眼條件，可以提高頂替效率及水泥環(huán)的承載能力。

（3）優(yōu)選適應(yīng)小井眼小間隙尾管固井水泥漿體系，認(rèn)真通井及根據(jù)井眼情況定裸眼段扶正器安放位置及數(shù)量，保證居中度，增大環(huán)空過流面積，降低流動阻力，提高頂替效率。

（4）繼續(xù)開展尾管配套固井技術(shù)研究，進(jìn)一步完善浙江油田蘇北油區(qū)小井眼小間隙井尾管固井工藝。

參考文獻(xiàn)

[1] 何生輝，高俊奎，牛慶華.小井眼固井技術(shù)[J].鉆采工藝，2006年7月，29（4）：12～13

[2] 張明昌，牟忠信，李列等.小間隙高壓氣井固井技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2004年6月第26卷第3期：30～33

[3] 陶世平，段保平，王學(xué)良，等.吐哈油田小井眼固井完井技術(shù)的研究與實踐[J].吐哈油氣，2002，（03）

作者簡介

覃毅（1984.9- ），男，壯族，2009年6月畢業(yè)于長江大學(xué)，工學(xué)學(xué)士；研究方向：固井技術(shù)研究及現(xiàn)場應(yīng)用。