浅层老区调整井固井技术
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摘 要：本文针对清河工区的地质特点及钻井过程所遇到的复杂情况，细致分析了固井过程中可能存在的难点和不确定因素，并阐述了平衡压力、优化水泥浆、井眼准备、下套管居中等解决清河南区固井问题的施工技术，介绍了主要固井技术及固井质量状况，梳理归纳了主要存在问题并提出改进建议。
关键词：固井技术;流动性;压稳;双凝双密度水泥浆体系
随着三十多年的开发，清河油区尤其南区的调整井越来越多，地面地下环境日趋复杂。近年来，此区块固井质量呈明显下滑趋势，随着甲方对固井质量的要求也越来越高，固井质量也逐渐成为决定开采效果的重要因素。为此，我们经过大量试验和探索，总结出一套既针对清河油区地层特点，又满足甲方开采要求的固井水泥浆配方和固井工艺，并已多次成功运用于施工，收到了较好成效，适应了勘探开发的新需要。
1 影响固井质量难点分析
1.1 地质方面
①地层层系较为复杂，封固段内有多个油层和水层，且油水层夹杂，距离很近（最近不足一米），甲方对整个油层段的封固质量要求很高（包括油层和水层和油水夹杂层），固井施工遇到很大挑战;②经过多年开发，清河南区地下压力系统已趋紊乱，主要目的封固段沙四段为高压低渗地层，压力释放较缓，影响固井质量;③清河南区多压力系统共存，沙三段地层承压能力普遍不足，固井过程中经常漏失，漏失后的水泥浆和地层流体混合后影响水泥石强度，造成测声幅质量不好。
1.2 固井后静液柱失重（水泥浆体系方面）
作为一种凝胶物质，水泥浆与水混合会逐渐转变为固态，水泥浆为液态时具有静液柱压力，但随着水泥的固化，水泥浆的重力逐渐传导至套管和岩石上，水泥浆的静液柱压力逐渐降低，对地层的压力逐渐变小，部分井段油气水显示活跃，此时易发生油气水气窜，影响固井质量;南区井较浅，温度差距较小，领浆和尾浆的稠化时间相差无几，易造成领浆先于尾浆稠化，尾浆失去领浆的液柱压力，且部分注水井在沙四段的注水压力较高，地层流体侵入尾浆，影响尾浆强度。
1.3 其他方面
近年来，甲方要求水泥封固段长日益增加，固井施工过程中发生的漏失现象屡见不鲜，极大程度影响了下部油層、油水同层的固井质量及返高要求。
2 提高固井质量的工艺技术
2.1 平衡压力固井
根据国内多个油田的研究：当环空压差介于1-9MPa之间时，水泥胶结质量趋于稳定;当环空压差小于1MPa时，水泥浆在凝固过程中不能阻止地层流体侵入，地层流体将侵入水泥环，破坏水泥胶结质量，引起声幅值升高;而当环空压差大于9MPa时，水泥浆失水成为引起声幅值升高的主要因素。针对清河南区地层特点，在降低领浆密度至1.30-1.40g/cm3 的同时，提高尾浆密度至1.95-1.96g/cm3，可以起到既压稳下部油气水层，又保证易漏层不会大量漏失的目的，同时，尾浆的高密度可以很好地封固油水夹杂层，真正做到层间封隔。
2.2 水泥浆优化技术
提高水泥浆流动性不仅可以降低流动阻力，降低施工泵压，减小漏失风险，还可以提高部分井段的领浆流动性，使上部领浆的压力完全传导至下部尾浆，减小尾浆在候凝过程中发生油气水窜的可能性。同时，良好的流动性可以为尾浆提高密度，封固好油气水层提供保障。基于以上考虑，采取的主要措施有以下两方面：①领浆水和尾浆水单独配制，并加入分散剂，让领浆和尾浆同时具有良好流动性，并满足稠化时间的要求;②降低领浆的密度，提高尾浆的密度最终确定清河南区的水泥浆体系：领浆API油井水泥+井场水+分散剂+消泡剂，尾浆API油井水泥+井场水+早强剂+分散剂+消泡剂+降失水剂。
2.3 井眼准备
①电测完用扶正器通井，对起钻遇阻、卡井段、缩径段和井眼曲率变化大的井段反复划眼或进行短起下;以确保下套管的顺利进行;②井内钻井液性能良好稳定，符合固井施工要求。在保证井下安全的前提下，尽量降低粘切，降低含砂量。
2.4 扶正器的安放
在油层段的每根套管安装一只整体式弹性扶正器，油层段以上每3根套管安装一只弹性扶正器。根据软件的计算和现场的实验，居中度可达67%。
3 固井效果
固井结果：
候凝36小时测声幅，声幅质量如下表所示，套管试压合格，满足后续施工要求。
4 结论和建议
①根据地层压力特点，科学设计水泥浆密度，使水泥浆整体液柱压力更加趋向合理，在压稳地层的前提下，确保不发生漏失;②加强水泥浆体系研发力度，着力构建适应勘探开发新需要的多套水泥浆体系;③清河南区主要解决了浅层沙三段低压和沙四段高压同时存在的问题，为今后相似地质情况的油气井固井提供了宝贵经验;④可以考虑尾浆加入增韧剂，以期在堵漏沙三段的同时填充水泥浆孔隙，对防窜起到一定效果。
作者简介：
赵桢，工程师，毕业于中国石油大学（北京），现工作于江汉钻井一公司固井公司。
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