曾夏茂(西南石油工程有限公司固井分公司,四川德陽(yáng)618000)
水平井固井技術(shù)在塔河油田中的應(yīng)用
曾夏茂(西南石油工程有限公司固井分公司,四川德陽(yáng)618000)
在水平井固定技術(shù)的應(yīng)用中,套管下入難、水泥漿性能及泥漿含原油等都是影響固井質(zhì)量的關(guān)鍵因素。筆者通過(guò)技術(shù)研究,應(yīng)用表面活性沖洗劑及扶正器等措施改善了水泥漿體系,并提升了固井質(zhì)量。
塔河油田;水平井;套管;固井技術(shù)
固井技術(shù)是一種十分重要的水平井鉆井技術(shù),不僅對(duì)水平井的推廣及應(yīng)用影響深遠(yuǎn),且關(guān)系著固井質(zhì)量與后期開(kāi)采成果。
1.套管下入難、居中低
在井眼軌跡改變與套管自重及拉力共同作用的情況下,套管經(jīng)過(guò)造斜井段時(shí)極易碰觸井壁,從而導(dǎo)致套管緊貼井壁或偏離中心,加大了下入摩阻力,最終出現(xiàn)下套管阻卡情況,對(duì)固井質(zhì)量影響較大。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)套管居中度超過(guò)67%時(shí),對(duì)固定質(zhì)量的提升十分有益。
2.鉆井液混油影響水泥石膠結(jié)
鑒于水平井軌跡較為特殊,為了確保井壁穩(wěn)定、泥漿潤(rùn)滑,減少管柱、鉆具等與井壁間的摩阻力,于鉆井液中倒入了10%左右的原油,混入原油后井套管壁、井壁泥餅同時(shí)有大量油膜生成,嚴(yán)重影響了水泥石膠結(jié)性能與強(qiáng)度。
3.水泥漿性能影響固井效果
在水平井的水平段與造斜段,由于運(yùn)移呈橫向性或斜向性,井眼高邊極易匯聚大量的自由水并形成水帶,導(dǎo)致膠凝無(wú)效或強(qiáng)度不足,最終產(chǎn)生油氣竄流通道。為了提升固井質(zhì)量,必須確保漿體穩(wěn)定,使泥漿析水量降至最低。
4.固相沉積與巖屑床
鉆井時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)各種不規(guī)則井眼,如橢圓形、鍵槽等,不僅擴(kuò)大了井徑,且極易生成死泥漿與巖屑床,導(dǎo)致鉆井中無(wú)法有效攜帶巖屑,最終使水平段沉積了大量的固相顆粒、巖屑。
1.水泥漿性能要求
(1)三凝水泥漿技術(shù)。為避免水平井出現(xiàn)氣竄現(xiàn)象,油氣層封固良好,我們提出并實(shí)施了三凝水泥漿技術(shù)。在設(shè)計(jì)水泥漿柱結(jié)構(gòu)時(shí),當(dāng)結(jié)合油氣顯示層段進(jìn)行設(shè)計(jì),目的層及以上的200m左右區(qū)域采用尾漿封固,剩余裸眼段采用中間漿封固,重疊段采用領(lǐng)漿封固。(2)穩(wěn)定性。通常采用沉降穩(wěn)定性與自由液含量?jī)纱笾笜?biāo)來(lái)評(píng)估水泥漿的穩(wěn)定性。筆者通過(guò)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),于45。傾角下,當(dāng)水平段水泥漿與斜井段水泥漿內(nèi)無(wú)自由液,且上下密度差低于0.03g/cm3時(shí),可有效提升水平井固井質(zhì)量;在沉降穩(wěn)定性良好的情況下,可有效避免微環(huán)隙、水帶生成。(3)流變性。在注水泥施工過(guò)程中,為改善水泥漿的流變性能,通常采用降低水泥漿膠凝強(qiáng)度與屈服值兩大方法,以提升頂替效率。為了確保水泥漿穩(wěn)定性能與水平井水泥漿設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合,應(yīng)使水泥漿屈服值略高于鉆井液屈服值。(4)低失慮性。塔河油田的儲(chǔ)層物理性質(zhì)較好,水泥漿接觸地層后極易向地層濾失,從而使水泥石膠結(jié)強(qiáng)度受到影響?;诖?,必須確保水泥漿的濾失量低于50mL。
2.頂替效率
(1)確保套管居中。套管居中是確保固井質(zhì)量的基礎(chǔ)要素。為了防止因套管偏斜而降低固井質(zhì)量,可通過(guò)加強(qiáng)對(duì)鉆井眼軌跡的控制或于套管管柱上安裝扶正器來(lái)確保套管居中。(2)加強(qiáng)對(duì)復(fù)合前置液的應(yīng)用。通常將原油加入水平井后,其水平段、造斜段的井壁及套管壁會(huì)生成大量油膜。為了消除油膜,應(yīng)采用與水泥漿相容性好、可提升泥餅致密性與潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)性能好的高效隔離液。同時(shí)需要注意的是,采用復(fù)合前置液技術(shù)(沖洗液+隔離液+沖洗液)可有效促進(jìn)尾管固井質(zhì)量的提升。(3)改善鉆井液性能。為了避免套管不到位或套管中途出現(xiàn)井漏現(xiàn)象,必須對(duì)鉆井液性能進(jìn)行調(diào)整。筆者借鑒成功的固井案例,對(duì)鉆井時(shí)泥漿性能(泥漿屈服值、泥漿密度及泥漿粘度等)做了調(diào)整,稀釋泥漿,降低了泥漿的靜切力及密度,從而使泥漿達(dá)到了實(shí)現(xiàn)頂替的最佳條件。
3.套管漂浮和抬頭
(1)套管漂浮技術(shù)。在施工現(xiàn)場(chǎng),利用密度為1.00g/cm3的配漿水充當(dāng)充填液,對(duì)水平段、造斜段進(jìn)行填充。(2)抬頭技術(shù)。于浮鞋后安裝1根加有2個(gè)限位扶正器的短套管,在提升了套管居中度的同時(shí),也使得套管安全下入。
(1)施工流程。依次為:注入泥漿(不混油高粘高切)20m3;采用固井管線測(cè)試通水效果,試壓為15MPa;分別注入8m3的隔離液與沖洗液;注入尾漿、領(lǐng)漿,使水泥漿密度達(dá)到1.90g/cm3;頂膠塞2.0m3,井隊(duì)大泵替漿;放回水,卸水泥頭,上提5柱鉆具,將多余水泥漿沖洗干凈;起出鉆具,關(guān)井候凝48h。(2)施工結(jié)果。候凝48h后,試壓測(cè)聲幅,得知試壓合格,塔河油田全井水平段封固良好。
固井工程屬于一個(gè)系統(tǒng)性工程,每一個(gè)細(xì)節(jié)都對(duì)固井質(zhì)量有著極其重要的影響。因此,在考慮固井技術(shù)應(yīng)用情況的同時(shí),還應(yīng)著眼于全局,以從根本上解決水平井固井難題。
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