鄭 朕，何大鵬，何文博

（1.中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南濮陽(yáng) 457000；2.延長(zhǎng)油田股份有限公司勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)研究中心，陜西延安 716000）

云頁(yè)平3井固井難點(diǎn)與措施

鄭 朕1，何大鵬2，何文博1

（1.中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南濮陽(yáng) 457000；2.延長(zhǎng)油田股份有限公司勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)研究中心，陜西延安 716000）

云頁(yè)平3井是鄂爾多斯盆地頁(yè)巖氣水平井中第一口三開(kāi)采用水基鉆井液完鉆的頁(yè)巖氣水平井，進(jìn)入水平段后遇有黏卡、脫壓等情況，井徑極不規(guī)則，大肚子井眼較多，針對(duì)上述特點(diǎn)，制定了固井方案和優(yōu)化水泥體系，固井質(zhì)量良好。

云頁(yè)平3井；固井；難點(diǎn)；措施

1 固井的難點(diǎn)

1.1 水基鉆井液簡(jiǎn)介及對(duì)固井的影響

該鉆井液具有很好穩(wěn)定頁(yè)巖、減少儲(chǔ)層傷害的作用。其作用原理在于該鉆井液的濾液黏度高，使水不易進(jìn)入頁(yè)巖；其次在非裂縫性的低滲頁(yè)巖地層中，頁(yè)巖相當(dāng)于一選擇性半透膜。在高濃度的鹽水中水的活度低，產(chǎn)生的滲透壓能促進(jìn)頁(yè)巖孔隙水返流。這種返流會(huì)減少?gòu)你@井液中流入頁(yè)巖的流體的凈流量，從而導(dǎo)致頁(yè)巖水化降低和毛細(xì)管壓力上升緩慢。如果滲透返流比流入頁(yè)巖的水流多，且比從頁(yè)巖流到鉆井液的水流動(dòng)慢，在近井壁地帶會(huì)造成脫水和毛細(xì)管壓力降低。這些都將使地層應(yīng)力和近井壁地帶的有效應(yīng)力增加，從而有利于穩(wěn)定井壁。該鉆井液濾液進(jìn)入地層后，特別是水敏性地層，引起地層水化膨脹的程度非常小，能盡可能地維護(hù)地層原有的滲透濾，從而對(duì)地層的傷害最小。同時(shí)，該水基鉆井液在低溫、長(zhǎng)時(shí)間靜止的條件下，高黏度也變高（電測(cè)靜止時(shí)黏度達(dá)到126S）。其高黏度、高切力高不利于固井施工，易造成固井施工壓力高，水泥漿驅(qū)替鉆井液的效果差。同時(shí)在鉆井液中混有2%的白油，頁(yè)巖表面的油膜影響水泥石的膠結(jié)質(zhì)量，易產(chǎn)生膠結(jié)縫隙，后期壓裂開(kāi)發(fā)形成氣竄。

1.2 井身質(zhì)量的復(fù)雜性

1.2.1 完鉆通井情況

云頁(yè)平3井完鉆層位位于山西組，主要是砂巖地層為主。然而起下鉆過(guò)程中，石盒子組都有遇阻顯示，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間2次通井循環(huán)，目的層砂巖井段井徑進(jìn)一步擴(kuò)大，增大了鉆井液驅(qū)替的難度。在低排量頂替下，井徑大井段無(wú)法驅(qū)替干凈死角的鉆井液，水泥漿與鉆井液混合形成混漿，影響水泥石的強(qiáng)度，易形成油氣竄流通道。為了保證套管順利下放到位，加入大量的潤(rùn)滑劑，其中主要潤(rùn)滑劑為白油，原有量加上通井循環(huán)的加入量，鉆井液中白油含量達(dá)到4%。整個(gè)裸眼段巖石表面，包括重疊段套管內(nèi)被都被油膜覆蓋。固井需要考慮如何驅(qū)替干凈油膜，保證水泥石的膠結(jié)質(zhì)量。

1.2.2 井身質(zhì)量情況

根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，在造斜井段井徑擴(kuò)大率大，平均井徑達(dá)到269.51mm，平均環(huán)容達(dá)到42.73L/m，水平井段平均井徑238.92mm，平均環(huán)容29.71L/m，按1m/s的上返速度計(jì)算，造斜井段排量達(dá)到2.56m3/min、水平段排量達(dá)到1.78m3/min才能獲得較好的頂替。目的層主要為砂巖井段，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的通井起下鉆作業(yè)，井徑進(jìn)一步擴(kuò)大，結(jié)合鉆井液的高黏度、高動(dòng)切力，替漿排量達(dá)到2.56m3/min很難實(shí)現(xiàn)。塞流頂替注替時(shí)間太長(zhǎng)，前期通井循環(huán)有掉塊返出，前置液和水泥漿長(zhǎng)時(shí)間沖刷，井壁容易失穩(wěn)，固井施工的安全性無(wú)法得到保障。

2 固井技術(shù)措施

1）下套管前進(jìn)行進(jìn)行二次通井，增加了鉆具剛性，同時(shí)加入大量的潤(rùn)滑劑，達(dá)到起下鉆順暢，保證套管的順利下放到位；

2）使用旋轉(zhuǎn)自導(dǎo)式浮鞋，便于套管的下入，同時(shí)水平井段每2根套管加一個(gè)剛性扶正器，造斜裸眼井段每3根套管加一個(gè)滾輪旋流樹(shù)脂扶正器；重疊造斜井段每3根套管加一個(gè)剛性扶正器；上部直井段每5根套管加一個(gè)彈性扶正器，保證套管的居中度，有利于提高頂替效率；

3）平衡液的設(shè)計(jì)，考慮到鉆井液黏度高，動(dòng)切力大，施工前配置低黏度鉆井液，固井前注入井內(nèi)，確保井壁穩(wěn)定，提高頂替效率；

4）采用多級(jí)沖洗工藝，首先，配置膠液作為第一段沖洗液沖洗和攜帶濾餅；針對(duì)鉆井液中加入大量的白油作為潤(rùn)滑劑，需要考慮清洗干凈附著在巖石表面和套管表面的油膜，配置一定比例界面清油劑作為第二段沖洗液，沖洗干凈界面油膜；隨后跟入配漿水為基液加入適量分散劑作隔離液，避免污染水泥漿；最后注入低密度先導(dǎo)漿，增加與界面的接觸時(shí)間，達(dá)到紊流沖洗的效果；

5）下完套管循環(huán)排量要大于注灰替漿排量循環(huán)，為優(yōu)化環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、大排量頂替提供依據(jù)；

6）漿體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為降低施工泵壓，保證低密度在淺層井段的封固質(zhì)量，重疊段上部采用高強(qiáng)低密度水泥漿進(jìn)行封固，尾槳采用防氣竄降失水水泥漿體系進(jìn)行封固；

7）注替排量設(shè)計(jì)，注水泥漿采用雙車(chē)注水泥漿，保證施工的連續(xù)性。雙車(chē)替漿滿足大部分水平段紊流頂替要求，起壓之后逐漸降低排量塞流頂替至碰壓，保證施工的連續(xù)性；

8）優(yōu)化水泥漿體系，滿足水基泥漿封固要求，并保證固井質(zhì)量和施工安全。

3 現(xiàn)場(chǎng)施工與固井質(zhì)量

3.1 現(xiàn)場(chǎng)施工情況

地面固井施工連續(xù)正常，入井水泥漿密度符合設(shè)計(jì)要求，水泥漿返出地面，放回水?dāng)嗔?，開(kāi)井候凝。

3.2 固井質(zhì)量

根據(jù)測(cè)井圖，固井膠結(jié)差井段主要集中在造斜井段和井口水泥漿下沉造成的井段，造斜井段固井聲幅值較大，分析原因，造斜井段井徑較大，頂替排量受限，施工時(shí)出現(xiàn)竄槽，導(dǎo)致水泥漿充填不充分，造成水泥環(huán)缺失，水泥石的強(qiáng)度不夠，固井質(zhì)量較差。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于是第一口水基泥漿完鉆，對(duì)地層和鉆況還在摸索階段，以后的井眼環(huán)境會(huì)有所改善，建議采用泥漿大泵大排量頂替提高頂替效率，壓力升高后采用水泥車(chē)塞流頂替至碰壓，繼續(xù)優(yōu)化水泥漿性能和前置液設(shè)計(jì)，滿足類(lèi)似頁(yè)巖氣固井要求，提高固井質(zhì)量。

The Difficulty and Measure of the 3 Well Cementing in the Cloud Page

Zheng Zhen，He Da-peng，He Wen-bo

The Pingping-3 well is the shale gas horizontal well drilled with the water-based drilling fluid in the first port of the Ordos Basin，and enters the horizontal section，Irregular，belly wells more，for the above characteristics，developed a cementing program and optimize the cement system，cementing good quality.

cloud page ping 3 well；cementing；difficulty；measure

TE256

B

1003-6490（2017）12-0228-02

2017-10-11

鄭朕（1985—），男，河南濮陽(yáng)人，工程師，主要從事固井工藝研究工作。