固井施工技术优化与应用浅谈

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】针对不同油田区块、不同油藏特点、不同施工特点、不同地层特点对固井技术进行优化，切实提高固井技术应用的针对性，确保固井施工质量。
　　【关键词】固井技术 固井施工 技术优化与应用
　　一、结合区块特点完善技术措施，提高技术的针对性，促进施工技术优化
　　孤岛采油厂中1区块，是中国石化重点实验区块，该区块共固油层9口，一界面固井优质率为88.9%。该区块的井井斜一般在30°—40°，泥浆密度为1.40g/cm3左右，大多为定向井，该区块油层含油层系比较多，且含油水层和水层较多，距离较近，完钻层位为馆陶组。该区块特点：各小层油水界限不统一，油水关系复杂，夹层较小，分隔距离短，水泥浆凝固过程易受纵向流体的干扰，影响水泥石的层间封隔质量；中区属于老区块，开发井、注水井较多，水泥浆受地下流体横向干扰严重，水泥石胶结质量难以保证。根据该区块实际，要完善固井技术措施：一是在封固油层段的水泥浆中加入遇水膨胀剂，提高水泥石本身的抗窜能力；同时，使用套管外封隔器封堵井下高压干扰层，辅助水泥浆压稳地层。二是按要求下人足量的扶正器，重点封固油层下入树脂螺旋刚性扶正器，提高套管居中度，提高水泥浆顶替效率。三是优选冲洗液并适当增加前置液用量，增加紊流接触时间，有效驱替套管外壁及环空与井壁的残留钻井液，提高水泥浆顶替效率。
　　二、结合油藏特点完善技术措施，提高技术的有效性，促进固井质量提升
　　孤东馆陶组油藏长期注水开发，造成异常高压区连通性非常好，即使停注与泄压也不可能在短期内得到缓解。同时长期注水和生产会使地层原始状态发生改变，形成多套压力层系，开采难度越来越大，持续开发潜力越来越小。因此，孤东区块的调整井开发重点逐步由馆陶组油藏向压力系数相对较低的沙河街组油藏转变。根据其油藏特点明确了固井措施，即在水平井段每一根套管下入一只扶正器，斜井段每两根套管下入一只扶正器，提高套管的居中度。优选轻质树脂螺旋套管扶正器。技术套管下部井段内使用滚珠式刚性扶正器，降低在上层套管内的摩擦系数。应用含多种表面活性剂的冲洗液和隔离液，使井壁和套管外壁表面的油润湿状态转变为水润湿状态，改善胶结环境，提高界面胶结质量。应用胶凝强度发展迅速、临界时间短、体积微膨胀的塑性抗窜水泥浆体系，以此克服或减轻高压流体外窜问题对界面胶结质量的影响，提高界面胶结强度。确定使用遇水膨胀水泥浆体系，利用压差式水力胀封套管外封隔器，控制水泥浆失重过程中高压地层流体的外窜。在上层套管内或裸眼井段使用遇油气膨胀封隔器，用于填堵残余钻井液通道、密封微环隙。在孤东区块固井施工的15口井，优质率达到85%。
　　三、结合施工特点完善技术措施，发挥技术的保障性，促进施工难点化解
　　滨649区块位于滨南—利津断裂带东段滨南大断层的下降盘上，属于滨649大型滚动背斜构造的南台阶。由于滨649井区位于基岩沟的中心部位，受本区沙四、沙三段地层沉积的继承性作用，使该块两侧（滨649井区外）逐渐抬高。滨649块地层温度125℃，温度梯度3.1℃/100m，原始地层压力30MPa，压力系数为1.02，属于常温常压系统，滨滨649块存在异常复杂的油水关系，不同的小层具有各自相对独立的油水系统，未见统一的油水界面。滨649区块井深一般3000米左右，采用长裸眼钻井，水泥浆要求返高一般在地面，水泥浆一次封固段长达近3000m，采用常规固井方法，常常因为水泥浆失重，不能够有效平衡地层压力，造成油气上窜，影响固井质量。下部地层存在水层，影响了固井质量。为此，根据施工特点完善了具有针对性固井技术措施：一是上部采用漂珠低密度水泥浆体系，下部油层段采用晶格水泥浆体系，封固质量良好。二是选用驱油型冲洗液和前置液，冲洗套管内外壁和井壁清理油污和钻井液，使水泥浆与井壁和套管接触良好，有利于双界面交接质量。三是在高压层上部使用双管外封隔器，通过机械的方法阻止油气上窜的通道，配合晶格膨胀水泥浆体系能更有效的控制油气上窜。四是采用震荡器固井技术，在注水泥，替泥浆，水泥候凝过程利用机械震荡，液压脉冲，水利冲击等手段产生的震动波作用与套管，钻井液，水泥浆提高固井技术。在滨4区块采用遇水膨胀体系共施工16口井，其中固井质量优质井15口、合格井1口，优质率为94%。在孤南15、16区块，震动固井技术配合双凝水泥浆体系固井技术不断推广；矿粉水泥浆体系在陈373区块使用，二界面质量提高了16.4%；在桩西大斜度井中，采用优良冲洗液，充分冲洗井壁，清除虚泥饼，有效提高了双界面固井质量。
　　四、结合地层特点完善技术措施，提高技术的先进性，有效降低施工风险
　　孤南24区块是开发中心重点区块，该区块属河滩油田为层状油藏，纵向上主要发育沙1～沙3段约40多个小层，地层流体对水泥石的干扰影响固井质量；河滩油田层系较多、夹层较小，射孔对水泥石造成的纵向损坏会影响相邻层间水泥环的有效封隔，导致开发过程层间干扰。根据以上地层特点制定如下措施：一是通井保证井眼通畅，固井前适当降低钻井液粘度，提高水泥浆的顶替效率，同时扶正器油层段一根一个，其余井段3—5根一个，确保套管居中。二是水泥浆体系采用双凝水泥浆体系，油层段采用遇水膨胀水泥浆体系，防止地层流体横向窜流，提高油层段封固质量，并采用多功能冲洗液作为前置液，有效冲洗井壁泥饼，隔离钻井液与水泥浆，给水泥浆提供一个清洁干净的胶结环境，提高水泥浆顶替效率和固井质量。三是在活跃层位顶部加一只管外封隔器，防止地层流体纵向窜流，提高油层段封固质量，在层位较密集且處下入树脂螺旋扶正器，提高水泥浆的顶替效率。在该区块还采用震动固井技术，振动固井技术是在下套管、注灰、顶替和候凝的过程中，采用机械振动、水力冲击等手段，产生振动波作用于套管、钻井液和固井液来提高固井质量的一项新技术。该技术可以提高水泥石强度，提高顶替效率，消除水泥中的气泡，形成完好的水泥环，防止固井后的油、气、水混窜，有利于提高一、二界面的胶结强度。孤南24—斜214井，完钻井深2273米，施工中应用振荡固井技术取得成功，电测质量检验显示，封固井段质量为优。
　　科技创新是推动企业发展的核心环节，不断推进固井技术创新是实现固井技术发展必经之路，只有立足现有优势、巩固完善现有技术，强化科技攻关与创新，才能不断推动固井技术实现新的进步。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-14812033.htm