覃毅 向榮 付彩霞 陳欣彤
摘 要:衡探1井是華北油田部署在渤海灣盆地深縣凹陷深南潛山霧迷山組內(nèi)幕圈閉構(gòu)造位置的一口重點(diǎn)風(fēng)險探井。二開使用?311.2mm鉆頭鉆至2702.0m中完,鉆進(jìn)和通井過程中有輕微滲漏,漏失量約10方,漏失層位未知。下入Φ244.5mm技術(shù)套管下深2700m,要求一級固井,水泥漿返至地面。針對本井所處區(qū)塊地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、套管尺寸大、封固段長、固井施工難度大等諸多固井施工難點(diǎn),提出了主要固井技術(shù)措施,經(jīng)過現(xiàn)場固井施工應(yīng)用,固井質(zhì)量合格,達(dá)到了預(yù)期的效果。
關(guān)鍵詞:深南潛山;風(fēng)險探井;大尺寸套管;長封固段;單級固井
衡探1井是華北油田部署在渤海灣盆地深縣凹陷深南潛山霧迷山組內(nèi)幕圈閉構(gòu)造位置的一口重點(diǎn)一級風(fēng)險探井,鉆探目的是鉆探深南潛山內(nèi)幕霧迷山組地層的含油氣情況,兼探東營、沙一、沙三段地層的含油氣性。井身結(jié)構(gòu)為一開使用?444.5mm鉆頭鉆至197.0m,下入?339.7mm套管196.19m,水泥漿地面。二開使用?311.2mm鉆頭鉆至2702.0m中完,井底水平位移2.2m,鉆進(jìn)和通井過程中有輕微滲漏,漏失量約10方,漏失層位未知。下入Φ244.5mm技術(shù)套管下深2700m,要求單級固井,水泥漿返至地面,對固井施工安全和固井質(zhì)量帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
1 固井技術(shù)難點(diǎn)
1.1 該井所處區(qū)塊地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鄰井參考資料少,固井施工難度大、風(fēng)險高,地層壓力系數(shù)低。
1.2 要求全井封固,水泥漿量大,水泥漿液柱壓力高,施工要求高,固井施工過程中易發(fā)生井漏、環(huán)空憋堵、水泥漿閃凝等復(fù)雜情況。
1.3 封固段長達(dá)2700m,采用單級固井,上下溫度差大,對水泥漿綜合性能要求高。
1.4 施工壓力高,對固井設(shè)備、工具附件要求嚴(yán)格。
1.5 固井工作量大,對水泥車操作手要求高,要求操作平穩(wěn),避免產(chǎn)生過大激動壓力,造成復(fù)雜情況發(fā)生。
1.6 替漿量大,易造成水泥漿竄槽,井壁垮塌,水泥漿頂替效率差,固井質(zhì)量不易保證。
2 主要固井技術(shù)措施
根據(jù)“固井三壓穩(wěn)”原則,優(yōu)化固井施工方案,采取有針對性的技術(shù)措施:
2.1 井眼準(zhǔn)備:①把好井身質(zhì)量關(guān),下套管前必須通井。大井眼井段處循環(huán),小井眼處劃眼,下鉆到底后,用排量2.7-3.0m3/min循環(huán)至少一周,保證井眼暢通井壁穩(wěn)定。短起下鉆檢查井眼狀況,循環(huán)泵壓正常,泥漿性能滿足要求,井口無砂子返出方可起鉆下套管;②如有井涌、井漏,要先進(jìn)行壓井堵漏,壓井和堵漏正常后再進(jìn)行下套管作業(yè)。
2.2 嚴(yán)格控制套管下放速度,防止激動壓力過大,壓漏地層;同時調(diào)整好下套管時的泥漿性能,降低泥漿粘度、摩阻,防止泥漿靜止時間過長后,開泵循環(huán)時壓漏地層。
2.3 優(yōu)選高低雙密雙凝水泥漿體系,使用低密高強(qiáng)水泥漿體系防止壓漏地層。低密度水泥固井可以降低套管外液柱壓力,從而降低水泥漿液柱壓力與地層孔隙壓力差,實(shí)行合理壓差固井,配方是:①上部:D級水泥+減輕劑+漂珠+微硅+降失水劑+分散劑+堵漏劑+消泡劑;②下部:G級水泥+降失水劑+分散劑+膨脹劑+緩凝劑+消泡劑。水泥漿性能為:①密度1.48g/cm3,流動度22cm,稠化時間275min,濾失量49mL,零析水,強(qiáng)度13.1MPa/24H;②密度1.85g/cm3,流動度22cm,稠化時間153min,濾失量49mL,零析水,強(qiáng)度15.1MPa/24H(實(shí)驗(yàn)條件為初始溫度21℃,最終溫度74℃,升溫時間50min,初始壓力5MPa,最終壓力32MPa)。
2.4 采用雙膠塞法固井,防止注水泥過程中水泥漿竄槽、混漿過多而影響固井質(zhì)量。
2.5 加強(qiáng)過程控制,在下套管過程中,嚴(yán)格各項技術(shù)措施,按固井施工設(shè)計下入套管扶正器及其他附件;在保障井下安全的前提下,盡可能采取大排量循環(huán)、頂替,有效清洗井眼,提高頂替效率。
2.6 選用性能良好的沖洗隔離液,注入FH-100L前置液12m3,占環(huán)空高度302m,有效清洗井壁及套管,替凈環(huán)容的泥漿,防止泥漿與水泥漿接觸污染,并保證隔離液的絮流接觸時間大于10min,提高一、二界面的水泥膠結(jié)強(qiáng)度。
3 現(xiàn)場應(yīng)用
注入流體類型及數(shù)量為:前置液密度1.04g/cm3,數(shù)量12m3,注入排量為1.1m3/min,領(lǐng)漿密度1.38g/cm3,數(shù)量10m3,注入排量2m3/min,低密水泥漿密度1.48g/cm3,數(shù)量88m3,注入排量2m3/min,高密水泥漿密度1.85g/cm3,數(shù)量21m3,注入排量1.1m3/min,后置液密度1.00g/cm3,數(shù)量4m3,注入排量1m3/min,鉆井液替量94m3,密度1.20g/cm3,排量3.0m3/min,使用清水頂替至碰壓。整個施工過程連續(xù)順利,嚴(yán)把每個施工工序,固井施工連續(xù)、平穩(wěn),水泥漿密度均勻穩(wěn)定,井下未發(fā)生漏失,水泥漿返至地面。安全高效地完成了本井固井施工。經(jīng)候凝測聲幅顯示,封固井段固井質(zhì)量合格一、二界面膠結(jié)均為良好,滿足后續(xù)工作要求。
4 結(jié)論
4.1 現(xiàn)場應(yīng)用表明, 針對深南潛山大尺寸套管長封固段固井難點(diǎn),優(yōu)選高低雙密雙凝水泥漿體系,使用低密高強(qiáng)水泥漿體系防止壓漏地層,是本井固井施工成功的關(guān)鍵因素,也為以后深南潛山井固井施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
4.2 合理選擇水泥漿的各項試驗(yàn)條件,保證水泥漿性能一致性是提高固井質(zhì)量的重要手段。
4.3 采用雙膠塞法固井,用性能良好的前置沖洗液,大排量循環(huán)、頂替,有效清洗井眼,可以有效提高頂替效率。
參考文獻(xiàn):
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