李曉衛(wèi)，邱家友，黃軍強(qiáng)，李伶東，呂 磊

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000）

安塞油田為長(zhǎng)慶油田主力采油單元之一，勘探開(kāi)發(fā)近40 年，受產(chǎn)建固井水泥返高不足影響，套管受淺層流體長(zhǎng)期浸泡腐蝕，套損加劇，影響產(chǎn)能發(fā)揮及區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果[1]。因此，需開(kāi)展治理工藝優(yōu)化研究，提高治理效果。

1 腐蝕機(jī)理研究

通過(guò)MIT+MTT 工程測(cè)井及室內(nèi)掛片測(cè)試，分析認(rèn)為安塞油田套損主要原因水泥返高不夠，淺層流體長(zhǎng)期浸泡，受高礦化度下CO2、O2腐蝕影響導(dǎo)致穿孔[2，3]，以點(diǎn)狀為主。

1.1 測(cè)井檢測(cè)

開(kāi)展51 口MIT+MTT 工程測(cè)井，統(tǒng)計(jì)資料發(fā)現(xiàn)套管平均厚度損傷1.46 mm，主要為1、2 級(jí)損傷，占92.1%，承壓范圍滿足二次固井12～20 MPa 施工要求，內(nèi)腐蝕相對(duì)輕微，外腐蝕嚴(yán)重（見(jiàn)表1）。

表1 單根套管損傷級(jí)別劃分

1.1.1 腐蝕狀況 內(nèi)腐蝕微弱，井段內(nèi)井壁整體較光滑。共有嚴(yán)重腐蝕點(diǎn)115 個(gè)，主要為長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6 層，受產(chǎn)層流體長(zhǎng)期浸泡腐蝕影響，呈成片腐蝕；其他層位為點(diǎn)狀腐蝕為主。外腐蝕嚴(yán)重點(diǎn)數(shù)146 個(gè)，集中在水泥返高以上，主要層位為直羅組、延安組、長(zhǎng)1，分析認(rèn)為受套管外淺層流體長(zhǎng)期浸泡腐蝕影響（見(jiàn)表2）。

表2 腐蝕嚴(yán)重點(diǎn)分層位比例統(tǒng)計(jì)

1.1.2 穿孔狀況 統(tǒng)計(jì)51 個(gè)穿孔點(diǎn)資料發(fā)現(xiàn)，單根套管損傷級(jí)別以1、2 級(jí)為主；位于水泥返高以上，集中在直羅組、延安組，占75%以上；形態(tài)上以點(diǎn)狀穿孔為主，最長(zhǎng)為0.48 m。

1.2 室內(nèi)掛片測(cè)試

對(duì)清水、長(zhǎng)6 層采出水、長(zhǎng)2 層采出水腐蝕速率進(jìn)行室內(nèi)掛片測(cè)試，模擬井下注水條件，實(shí)驗(yàn)周期為7 d，測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采出水回注井腐蝕速率明顯較高，且長(zhǎng)2 層腐蝕速率明顯高于長(zhǎng)6 層，達(dá)到0.08 mm/a（見(jiàn)表3）。

表3 室內(nèi)掛片腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果（溫度45 ℃、壓力22 MPa、流速0.066 m/s、實(shí)驗(yàn)時(shí)間168 h）

2 治理工藝優(yōu)化

針對(duì)水泥返高造成套損，前期開(kāi)展了二次固井治理，針對(duì)水泥體系及擠注工藝進(jìn)行優(yōu)化研究。

2.1 水泥體系評(píng)價(jià)

共評(píng)價(jià)微膨脹水泥、硫鋁磷酸鹽堵劑、超細(xì)水泥堵劑等三種體系，其中微膨脹水泥針對(duì)存在嚴(yán)重漏失的套損井；超細(xì)水泥針對(duì)堵劑難擠入地層的套損井及多次擠注后吸水量小的套損井；硫鋁磷酸鹽堵劑體系用于嚴(yán)重漏失井；表套反擠時(shí)，低壓差下可快速形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.1.1 微膨脹水泥體系 配方為：萌生G 級(jí)+早強(qiáng)劑GJ-F（1.5%）+膨脹劑F17D（2%）+減阻劑USZ（0.3%），在40 ℃測(cè)試性能為：稠化時(shí)間71 min；早期強(qiáng)度高，48 h 后抗壓強(qiáng)度達(dá)到29.95 MPa；具有微膨脹作用，膨脹率為0.2%（見(jiàn)表4）。

表4 早強(qiáng)微膨脹水泥性能（40 ℃）

2.1.2 硫鋁磷酸鹽堵劑 依據(jù)“顆粒級(jí)配原理”，快速形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升駐留性能，聯(lián)合西南石油大學(xué)，開(kāi)展了非硅酸鹽堵劑研究。初步實(shí)驗(yàn)表明：堵劑固化后體積不收縮，在低壓差下可快速形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)表5）。

表5 性能參數(shù)統(tǒng)計(jì)

2.1.3 超細(xì)水泥堵劑 針對(duì)堵劑難擠入地層的套損井，研發(fā)粒徑為G 級(jí)水泥的30%～50%，泥漿流動(dòng)性強(qiáng)，通過(guò)裂縫能力是G 級(jí)水泥3～5 倍。

2.2 擠注工藝優(yōu)化

以早強(qiáng)微膨脹水泥漿為主，采取“正擠反灌”擠注工藝，結(jié)合單井井筒狀況優(yōu)化。

2.2.1 正擠 結(jié)合套破情況，開(kāi)展套管平推、油管擠注等施工方式；根據(jù)地層漏失，實(shí)施小排量間斷頂替方式，提高封堵效果。單漏點(diǎn)井，采用光套管平推籠統(tǒng)擠注；多漏點(diǎn)井，采用光套管平推籠統(tǒng)擠注，隨鉆塞逐個(gè)漏點(diǎn)試壓，不合格漏點(diǎn)下油管擠注至合格。

2.2.2 反灌 從表套外反擠水泥，提高套管外環(huán)空水泥膠結(jié)質(zhì)量。水泥用量按套管外環(huán)空容積計(jì)算，控制壓力、排量防止擠漏淺層。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

治理套損井437 口，成功率89.9%，在產(chǎn)能恢復(fù)、成功率提升及提高水泥返高等方面效果顯著（見(jiàn)圖1、圖2）。

圖1 二次固井前后水泥膠結(jié)測(cè)井對(duì)比

圖2 二次固井前后動(dòng)態(tài)對(duì)比

（1）提高水泥返高。50 口井水泥膠結(jié)檢測(cè)資料顯示，平均水泥返高由583 m 提高至108 m，全井段膠結(jié)中等以上由28%提高至58%，水泥環(huán)長(zhǎng)度增加475 m，有效阻擋地層流體上竄。

（2）產(chǎn)能恢復(fù)。相比常規(guī)隔采單井產(chǎn)能增加0.2 t/d，二次固井（含化學(xué)堵漏）在治理隱患的同時(shí)達(dá)到了恢復(fù)產(chǎn)能目的。

（3）達(dá)到長(zhǎng)效治理目的。平均連續(xù)生產(chǎn)871 d，最長(zhǎng)生產(chǎn)2 342 d，仍持續(xù)有效，相比隔采能延長(zhǎng)有效期。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

4.1 對(duì)安塞油田套管腐蝕認(rèn)識(shí)更深入

安塞油田套管腐蝕為外腐蝕和內(nèi)腐蝕兩個(gè)方面，主要為外腐蝕，受水泥返高低影響，淺層流體長(zhǎng)期浸泡腐蝕，以1、2 級(jí)損傷為主，滿足二次固井承壓要求；內(nèi)腐蝕為產(chǎn)層流體腐蝕，除延安組、長(zhǎng)2 層井腐蝕速率大，其余為輕微腐蝕。

4.2 形成適應(yīng)不同井筒狀況下二次固井工藝技術(shù)體系，還需進(jìn)一步完善

（1）以早強(qiáng)微膨脹水泥體系為主，配套“正擠反灌”擠注，有效提高套損治理成功率和套管外水泥高度，但對(duì)套管外漏失嚴(yán)重和多個(gè)漏點(diǎn)井工藝適應(yīng)性較差，還需進(jìn)一步優(yōu)化。

（2）初步形成了套管內(nèi)試壓、SBT 水泥膠結(jié)測(cè)井固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，工藝標(biāo)準(zhǔn)還不完善，需統(tǒng)一。