周福新,李 簏,劉 瑤
中石化江漢石油工程公司鉆井一公司,湖北 潛江
江漢油田屬于老油田,經(jīng)過多年的壓裂、開采、回注,壓力系統(tǒng)早已紊亂,特別是王場老油區(qū),鉆井過程中常常鉆遇局部高壓溢流地層、惡性井漏地層等,給鉆井施工造成非常大的困難,使得完井固井工作難度更大[1][2]。為了改進江漢油田老區(qū)復(fù)雜井固井工藝,以王新32斜-7井為例,提出老區(qū)復(fù)雜井固井工藝改進與措施,并進行現(xiàn)場施工實踐。
王新32斜-7井位于湖北省潛江市前進一隊,設(shè)計井深1420 m,實際完鉆井深1500 m,固井要求水泥漿返高500 m。鉆井液密度為1.02~1.20 g/cm3,漏斗黏度為30~60 s,含砂率為0.5%,pH值為8~9。鉆井施工井身結(jié)構(gòu)見表1。
Table 1.The wellbore structures表1.井身結(jié)構(gòu)
王新32斜-7井屬于王場區(qū)塊的老區(qū)調(diào)整井,經(jīng)過多年的注水、采油和其他增產(chǎn)措施后,井下地層油、水層系間原本不穩(wěn)定的壓力系統(tǒng)更加紊亂。該井鉆進過程中,上部井段多次發(fā)生井漏,經(jīng)過多次堵漏,漏速減??;鉆進至1232 m發(fā)生失返性井漏,經(jīng)過多次堵漏,毫無效果,共計漏失泥漿715.7 m3。由于井漏無巖屑返出,表現(xiàn)為較大裂縫漏失、承壓能力極低,判斷為可能與鄰近采油井竄通。使用鹽水搶鉆至1500 m完井,整個過程井口無返出,完井后繼續(xù)使用水泥漿堵漏,無效果。
王新32斜-7井鉆井過程中出現(xiàn)的復(fù)雜情況主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①該井1232 m發(fā)生失返性井漏后,后期都是鹽水搶鉆完井,主要封固油層都在漏層以下,要求返高至 500 m,從技術(shù)上難以到達,因此影響到固井質(zhì)量。②該井油層段以上發(fā)生失返性井漏,固井、候凝過程中,下部的地層流體(油、水等)都可能竄入井內(nèi)對水泥漿造成污染,影響油層段的固井質(zhì)量。③該井由于使用鹽水泥漿搶鉆完井,上部井段一直處于空井狀態(tài),裸眼井段可能處于失穩(wěn)狀態(tài),完井工作必須盡快進行,否則,井下可能存在固井安全風險。④該井存在漏失情況,固井頂替時可能影響頂替排量,降低頂替效率。
由于該井鉆井及完井過程中存在的特殊復(fù)雜情況,要保證該井固井質(zhì)量需要制定針對性的特殊工藝措施,確保固井質(zhì)量[3][4][5][6]。針對該井具體情況,提出以下幾項技術(shù)措施:①通井后要求井隊將泥漿罐掏干凈并保證下完套管后能正常開泵循環(huán),準備充足的鹽水泥漿,保證完井電測、下套管、固井施工過程井口環(huán)空定時定量灌入泥漿,平衡地層壓力和穩(wěn)定井壁。②采用正注反擠水泥漿固井方案,確定準確漏層深度,計算準確正注水泥量和返灌水泥量,以及后置清水平衡液的壓力。③現(xiàn)場按照水泥漿返至漏失點計算管內(nèi)外壓力,要求設(shè)計管內(nèi)漿柱壓力小于管外漿柱壓力。④正注水泥漿使用常規(guī)密度(1.90 g/cm3)堵漏水泥漿體系,要求具備一定封堵能力。控制水泥漿密度、失水量及注替排量,采用大排量注漿、替漿,確保水泥返高以及下部油層段固井質(zhì)量。⑤返灌水泥漿采用常規(guī)密度水泥漿體系,關(guān)閉環(huán)空進行反循環(huán)固井,對漏失井段進行雙覆蓋封固,確保固井質(zhì)量。⑥優(yōu)選正注水泥漿前置液體系及用量,提高沖洗效果及壓穩(wěn)地層穩(wěn)定井壁。
1) 設(shè)計正注水泥漿封固漏層以上200 m。固井過程中兼顧防漏,頂替量為17.80 m3。
2) 關(guān)閉環(huán)空進行反循環(huán)固井,要求水泥漿量封固至漏層以下200 m。
3) 固井施工采用水泥車注、替,正注水泥漿及頂替排量設(shè)計為 0.8~1.2 m3/min;返灌水泥漿及頂替排量設(shè)計為1.2~0.5 m3/min,后期水泥達到漏失井段,控制排量,降低漏失激動壓力,保證水泥返高。
4) 設(shè)計正注水泥漿前置液為10 m3,采用大排量清洗井壁,去除井壁的泥餅。
5) 在固井施工前取現(xiàn)場水泥樣、水樣,進行水泥漿試驗及污染性試驗。試驗條件為45℃ × 20 MPa ×20 min,設(shè)計水泥漿稠化時間為168 min,稠化曲線如圖1所示,24 h抗壓強度為14 MPa,API失水量為48 mL。
Figure 1.The curve of slurry thickening圖1.水泥漿稠化曲線
1) 正注固井施工。①通水試壓10 MPa;②注入前置液10 m3,排量1 m3/min,施工壓力1 MPa;③現(xiàn)場實際注入水泥漿18.5 m3,密度為1.88~1.90 g/cm3,排量1.2 m3/min,施工壓力1~2 MPa;④沖洗管線,使用1 m3清水壓膠塞;⑤使用單車替漿17 m3,排量1.2~0.6 m3/min,施工壓力2~5 MPa;⑥使用0.40 m3單車碰壓,排量0.4 m3/min,施工壓力5~7 MPa;⑦碰壓完檢查回流水,回流水憋壓后無壓降且斷流。正注水泥漿固井施工完畢。
2) 候凝期間環(huán)空吊灌泥漿。①候凝期間小批量環(huán)空吊灌密度為1.25~1.30 g/cm3泥漿,維持井下壓力及井壁穩(wěn)定;②候凝2 h后開始返擠固井施工作業(yè)。
3) 返灌固井施工。①關(guān)閉環(huán)空,水泥車使用清水試擠,壓力為0.1~0.2 MPa;②返擠沖洗液3 m3,水泥漿30 m3,排量1.2~0.4 m3/min,施工壓力20 MPa;③水泥車替清水3 m3;④候凝36 h測聲幅。
固井聲幅測井質(zhì)量報告:0~500 m固井質(zhì)量較差;500~880 m固井質(zhì)量合格;880~950 m固井質(zhì)量合格、良好各50%;950~1050 m固井質(zhì)量良好;1050~1300 m固井質(zhì)量優(yōu)良??梢娪蛯佣蔚墓叹|(zhì)量達到了良好和優(yōu)良,油層段實現(xiàn)了良好的封固,有利于后期的油層分層開采。特別是該井鉆進至1232 m曾發(fā)生過失返性井漏,判斷該處裂縫較為發(fā)育。經(jīng)過固井施工,在1210~1230 m井段測井聲幅值僅僅略有增大(CBL幅值小于15%)。充分說明正注段和反擠段進行了成功對接,該段的固井質(zhì)量得到有效保障。
1) 類似江漢王場油區(qū)的老油田,鉆完井過程中常出現(xiàn)特殊復(fù)雜井況的油井,在堵漏基本沒有效果的情況下,采用該固井技術(shù)完成固井施工,可以達到預(yù)期目的。
2) 該特殊復(fù)雜井的現(xiàn)場施工、技術(shù)方案的確定,要求固井現(xiàn)場技術(shù)人員針對鉆井施工時出現(xiàn)的復(fù)雜情況仔細分析,確定固井準備方案,采取合理技術(shù)措施,確保井下油層固井封固質(zhì)量。