孤南24区块固井技术研究.docx

孤南24区块固井技术研究 【摘要】针对胜利油区孤南24区固井技术难点，主要包括地层油气层活跃、油水层关系复杂、水泥浆横向干扰严重等难点，合理通利用多功能冲洗水改善界面胶接环境，在主力油层放树脂螺旋扶正器、通过振荡固井装置产生震荡波来提高顶替效率以及改善水泥浆性能。通过室内实验合理配比配制早强遇水膨胀水泥浆体系具有具有自膨胀、再次膨胀以及抗流体内侵特点可有利控制水层干扰的问题通过技术实施后该区块固井质量最优达到一界面优质率94.8%，二界面优质率70%，应用效果良好。 【关键词】固井质量；强度衰变；油气活跃；膨胀剂；低温速凝 胜利油田孤南24区块构造位置为济阳坳陷沾化凹陷孤南断裂带孤南24断块构造高部位。该区块泥浆密度为1.20g/cm3左右，大多为定向井，含油层位从沙1段至沙3段，含油井段20002300米，油田为层状油藏，纵向上主要发育沙13段约44个小层，各小层油水界限不统一，油水关系复杂，夹层较小，层间互为影响，分隔距离短，从上至下含油面积逐步减小。类层动用好，类层局部受干扰，类层整体受干扰严重，固井质量难以保证。 1.主要固井技术固井难点 河滩油田为层状油藏，纵向上主要发育沙13段约59个小层，地层流体对水泥石的干扰影响固井质量；各小层油水界限不统一，油水关系复杂，夹层较小，分隔距离短，水泥浆凝固过程易受纵向流体的干扰，影响水泥石的层间封隔质量；属于老区块，开发井、注水井较多，水泥浆受地下流体横向干扰严重，水泥石胶结质量难以保证；层系较多、夹层较小，射孔对水泥石造成的纵向损坏会影响相邻层间水泥环的有效封隔，导致开发过程层间干扰。 2.主要针对措施 2.1充分冲洗井壁保证界面胶接条件，采用多功能冲洗液。新型多功能由清水、高聚物、活性剂、降失水剂和抑制剂组成，具有低失水的特点，能够防止储层受到污染，有效冲洗井壁泥饼，隔离钻井液与水泥浆，给水泥浆提供一个清洁干净的胶结环境，提高水泥浆顶替效率和固井质量。该冲洗液对泥浆具有明显的稀释作用，对清洗泥浆和泥饼中含油物质有较好的效果，和钻井液相容性好。 2.2在主力油层处按放树脂螺旋扶正器，提高顶替效率。在重点封固油层下入螺旋树脂扶正器。当井壁不规则时下套管过程中，对螺旋扶正产生一定横向扭矩分力，使扶正器产生转动从而减轻下套管的阻力。 在管外环空中，当水泥浆穿过扶正器螺旋片时产生旋流，改善了环空流场，从而可提高水泥浆顶替效率，对提高固井质量有利。 2.3优选水泥浆体系配方。通过室内试验优选新型膨胀材料与早强剂配置遇水膨胀早强水泥浆体系。遇水膨胀体系的特点有： （1）具有自膨胀的特点。水泥浆体结构开始形成时膨胀材料的水化反应启动，当水泥浆体具有较低胶凝强度时（即受限时），膨胀反应速率达最大，随后反应速率逐渐减小，这样产生了足够的塑性膨胀，提高固井水泥胶结质量。 （2）具有再次膨胀的特点。在水泥浆凝固过程中以及形成水泥石后，当遇到钻井液中的水基物质、水层（含油水层）及发生地层水窜时吸收地层水，再次产生一定的塑性体积微膨胀，达到防窜的效果。 （3）具有抗流体内侵的特点。在水泥浆中加入适当的早强剂，当水泥浆在水化过程中形成凝胶结构开始失去传递静液柱压力的能力后，能迅速形成胶凝强度并快速增长，遇水膨胀材料能在水泥孔隙形成不渗透的聚结物屏障，堵住地层流体运移的通道，以更有效的防止流体侵的发生。（见图1） 表1膨胀早强水泥体系性能表 水灰比密度（g/cm3）实验温度流变性能600/300/200/100稠化时间7030min18MPa游离液24h45。API失水（ml） 50%1.9370221/182/151/98104min0.8%15.2 用SPN值来评定水泥浆的防窜系数，SPN值计算如下： SPN=0.1826QAPI（t100BC-t30BC）=0.182615.1（109-103）=0.8 评价标准中SPN值为03时，防窜性能好，说明该体系防窜性能极好。 （4）通过振荡固井改善水泥浆性能以及提高顶替效率 宽频多级脉冲振荡固井装置针对目前振荡固井技术的缺陷进行优化设计，该装置采用四级脉冲水击波发生器结构，依据波的干涉和衍射原理设计各级之间的连接结构。次级对前级进行波幅和强度放大；各级因采用不同的原理和结构，产生低频和高频波，相互合理干涉形成成稳定的合成波对泥浆与水泥浆颗粒产生作用，起到减小泥浆粘度提高顶替效率，以及改善水泥浆性能的作用。（见图2） 3.措施应用情况 通过技术实施后该区块固井质量最优达到一界面优质率94.8%，二界面优质率70%，有利的控制了该区块水层干扰的问题。 4.结论 4.1遇水膨胀体系，通过自膨胀的作用对控制水层横向干扰有着明显的作用。 4.2树脂螺旋