勝坨油區(qū)調(diào)整井固井技術(shù)

蔡軍

【摘 要】勝坨地區(qū)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)，已進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)階段，為提高采收率，老區(qū)塊采取的主要手段是鉆調(diào)整井和注水采油。一方面，調(diào)整井對(duì)固井質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，因?yàn)檎{(diào)整井固井質(zhì)量直接關(guān)系到二、三次采油提高采收率問(wèn)題；另一方面，由開(kāi)長(zhǎng)期的高壓注水和局部注采不平衡形成的縱向壓力不同的多壓力層系地質(zhì)剖面，給鉆井施工、特別是給固井施工帶來(lái)很大困難，固井質(zhì)量難以保證，必須采取切實(shí)有效措施，提高調(diào)整井固井質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】固井；調(diào)整井；高壓；固井質(zhì)量

0.基本概況

勝坨油田已進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)后期，采用注水開(kāi)發(fā)方式（即注采同步） 保持地層產(chǎn)能。由于開(kāi)發(fā)老區(qū)新探明的地質(zhì)儲(chǔ)量有限，為了穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，相繼布置了第二套、第三套甚至第四套調(diào)整井網(wǎng)，這使得勝坨區(qū)塊調(diào)整井的鉆井固井?dāng)?shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，伴之而來(lái)的調(diào)整井固井質(zhì)量問(wèn)題則日益突出。其中固井作業(yè)中的水竄問(wèn)題長(zhǎng)期得不到有效的解決，使得固井合格率不高而優(yōu)質(zhì)率則更低。如何解決好調(diào)整井的水竄問(wèn)題已成為當(dāng)前必須克服的技術(shù)難題。

1.勝坨地區(qū)固井存在問(wèn)題及原因分析

勝坨地區(qū)為老油區(qū)，地層復(fù)雜、油藏類型較多。同一口井內(nèi)多套壓力系統(tǒng)并存，油、水處于較為活躍狀態(tài)，層間竄通嚴(yán)重，固井漏失、油水竄現(xiàn)象較為突出，屬高壓低滲油藏。該區(qū)塊主要存在的問(wèn)題有：

（1）地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜：老區(qū)調(diào)整井往往都是長(zhǎng)期高壓注水開(kāi)發(fā)的主力油藏，由于地層的非均質(zhì)特性和局部注采不平衡，原有的地層壓力系統(tǒng)已遭到破壞。固井時(shí)水泥漿的凝固過(guò)程常處于液體壓力“動(dòng)態(tài)”變化的環(huán)境下，固井施工的難度大，質(zhì)量也難以保證。

（2）井眼尺寸不規(guī)范：調(diào)整井的鉆井過(guò)程中易發(fā)生地層出水而造成井壁垮塌，井徑擴(kuò)大率高，如果鉆井液性能不好，最終會(huì)形成大肚子井眼和糖葫蘆井眼。固井時(shí)與水泥漿相互混摻影響頂替效率和二界面膠結(jié)質(zhì)量，同時(shí)易產(chǎn)生水竄通道。

（3）易漏失：勝坨區(qū)塊的井層位多、封固段長(zhǎng)，造成環(huán)空液柱壓力高，采用常規(guī)的水泥漿體系固井時(shí)容易出現(xiàn)井漏，或上漏下竄的情況。

（4）固井質(zhì)量難以保障：由于固井時(shí)要求既要防止被調(diào)整的薄油層之間互相竄通，又要防止被調(diào)整的薄油層和老油層之間的竄通，同時(shí)全封固段固井質(zhì)量也必須保證，從而使得調(diào)整井固井難度增大。

2.調(diào)整井固井配套技術(shù)措施

2.1區(qū)塊注采井停注泄壓

由于長(zhǎng)期注水開(kāi)采，油層壓力普遍上升，注采不平衡，調(diào)整井地層壓力總是動(dòng)態(tài)變化，井下動(dòng)態(tài)干擾不易消除，固井難度大，質(zhì)量不好保證。為減少動(dòng)態(tài)干擾，保證固井質(zhì)量，同時(shí)又兼顧到采油、注水任務(wù)的完成，勝利油田下發(fā)專門(mén)文件，實(shí)行短時(shí)間內(nèi)停采、停注，即在鉆開(kāi)油氣層到固井質(zhì)量檢測(cè)結(jié)束這段時(shí)間內(nèi)，調(diào)整井周圍300m內(nèi)的注采井全部停注泄壓，為水泥漿候凝提供一個(gè)靜態(tài)環(huán)境，減少動(dòng)態(tài)油氣水對(duì)水泥環(huán)的干擾。

2.2優(yōu)選前置液

為了提高頂替效率，在多年的固井實(shí)踐中研制開(kāi)發(fā)出了適合本油田的前置液體系，其中沖洗液無(wú)固相、粘度低、切力小，流動(dòng)性好，兼容性強(qiáng)，在低返速下易達(dá)到紊流，容易將套管壁上的濾餅與稠泥漿沖洗干凈；隔離液有一定粘度，在注替過(guò)程中不會(huì)造成地層漏失，還可提高水泥漿與泥漿的兼容性，在兩者之間起到良好的隔離緩沖作用，有效防止接觸混漿。前置液的使用量以紊流接觸時(shí)間為準(zhǔn)，應(yīng)≥6min，最好8～10min，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，可根據(jù)最小紊流臨界排量來(lái)確定前置液的使用量。

2.3雙凝水泥漿體系

如果在一口井使用同一種水泥漿體系，環(huán)空上部水泥漿因?yàn)榛彀柙谙?，在候凝過(guò)程中，其膠凝強(qiáng)度要比下部水泥漿高，體積收縮也在先，當(dāng)下部水泥漿發(fā)生體積收縮時(shí)，上部水泥漿已停止回落，上部壓力不能有效往下傳遞，失重引起竄槽。如果使用上部稠化時(shí)間長(zhǎng)、下部稠化時(shí)間短的雙稠化水泥，就可以避免失重引起的影響。

2.4膨脹劑與套管外封隔器配套

套管外封隔器和膨脹水泥配合使用，可避免人為橋堵，當(dāng)膨脹水泥凝結(jié)發(fā)生膠凝失重和體積收縮引起靜液柱壓力降低時(shí)，膨脹水泥產(chǎn)生氣泡保持水泥柱的孔隙壓力，由于環(huán)空是密閉的，氣泡滑脫上升受到限制，水泥漿柱壓力可維持較長(zhǎng)時(shí)間不變。其次，氣泡引起的水泥膨脹在縱向上受到限制，只有往徑向方向發(fā)展，從而增加第一、第二界面的膠結(jié)強(qiáng)度。

2.5低密度與纖維配合使用

上部地層采用低密度水泥漿封固，如漂珠、泡沫和粉煤灰的低密度水泥漿體系，降低環(huán)空液柱壓力。在下部常規(guī)密度水泥中加入纖維，不同尺寸的纖維自身所具有的搭橋成網(wǎng)和不同級(jí)配的固相顆粒的填充特性，增加水泥漿體的流動(dòng)阻力，借助于水泥漿的水化膠凝作用和未水化固相顆粒的填充作用，達(dá)到堵漏和提高地層承壓能力的目的。

2.6提高固井工程組織與管理

固井是一項(xiàng)系統(tǒng)，要固好調(diào)整井，必須牢固樹(shù)立一盤(pán)棋的思想，鉆井、泥漿、固井等方面都應(yīng)圍繞如何交一口合格井這個(gè)中心開(kāi)展工作，沒(méi)有各方面的配合，很難提高固井質(zhì)量。同時(shí)，根據(jù)每一口井的具體情況，應(yīng)用好現(xiàn)有各項(xiàng)成熟技術(shù)，對(duì)井眼準(zhǔn)備、下套管作業(yè)、水泥漿實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)固井施工、固井質(zhì)量檢測(cè)等每一個(gè)環(huán)節(jié)都認(rèn)真考慮，將影響固井質(zhì)量每項(xiàng)因素減至最小限度。

3.結(jié)論

調(diào)整井固井作業(yè)中的水竄問(wèn)題是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)難題，要成功地防止水竄需要系統(tǒng)地研究影響固井質(zhì)量的各因素，諸如地層滲透性與環(huán)空壓差的關(guān)系、注水井的停注泄壓范圍、水滲臨界流速與水泥石組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系、防竄材料特性與水泥漿體性能的關(guān)系等。其中防竄材料的選擇和水泥漿體系的綜合性能是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，必須加以重視并進(jìn)行專題研究。由于受新探明地質(zhì)儲(chǔ)量的限制，今后油田調(diào)整井的鉆井固井?dāng)?shù)量還會(huì)增加，如何提高調(diào)整井固井質(zhì)量將是油田需要面對(duì)的技術(shù)難點(diǎn)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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[2]黃永洪.國(guó)內(nèi)油田調(diào)整井固井防水竄技術(shù)評(píng)述.西部探礦工程，2008，8（1）.