长深井区深层气井固井情况总结

1、长深井区深层气井固井情况总结钻井生产技术服务二公司研究所2016年3月13日一、基本情况截止目前，长深井区深层气井固井共完成技术套管固井22口，完成油层20口。井深结构为三开三完方式，完钻井深一般在米3500-5300米，技术套管井深在2280米-3600米，表层套管井深在330米-1200米，三次固井水泥浆均返至地面，表层固井方式为常规固井一次返至地面，技术套管及油层套管固井基本上采用双级注水泥方式固井，仅长深平1、长深平2、长深D平1油层套管固井采用了筛管悬挂及套管回接方式固井。具体情况见付表。二、固井质量情况长深井区深层气井技术套管质量统计（22口井）井号封固段合格段优质段合格率优质率长

2、深133401900190056.8956.89长深23600181150050.1413.89长深324992449225498.0090.20长深431873187171810053.91长深527942009153471.9154.91长深62950222492675.3931.39长深71915156142181.4621.98长深832592692169682.6052.04长深930502750213090.1669.84长深1222331798141880.5263.50长深1023562116053032.5714.88长深1735221521102243.1929.02长深1

3、033243217944467.1913.69长深104347565015018.714.32长深10530502955133096.8943.61长深10735752550139671.3339.05长深1-132882187124966.5237.99长深1-224462446170210069.58长深1-32398638026.610长深平13390264320407860.20长深平233932355166669.4149.10长深D平133612946117587.6634.96合计 69.0240.28长深井区深层气井油层套管质量统计（20口井）井号封固段合格段优质段合格率优质率

4、长深139103170254081.0864.96长深239663966297510075.01长深445204520363010080.31长深553005300524010098.87长深640104010329010082.05长深736703670337010091.83长深832903290268010081.46长深937203720365010098.12长深1232603210273098.4783.74长深102357789595151.6126.59长深10338583484246190.363.79长深10439803810378095.7394.98长深10540704

5、0704070100100长深10742634105346296.381.2长深1-139113911302710077.40长深1-23913391397810025.00长深1-338753875365010094.19长深平1悬挂69427521039.639.37长深平1回接29602393205880.8469.5长深平233325719277.1857.66长深平2F22936224.521.168.36长深平2回接3010647220794.8273.32昌3747504100295886.3262.27合计 89.2875.99三、水泥浆体系应用情况在已完成的长深井区深层气井固

6、井中，应用的水泥浆体系的水泥浆体系主要有以下几种：（一）技术套管1高强度低密度水泥浆体系配方：G嘉华：细珠：增强材料+高温降失水剂+高温缓凝剂性能：密度：1.39g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：10650min 50Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：350-380min失水：10630min 7Mpa50ml 抗压强度：132 24h12MPa2.常规加砂微膨胀水泥浆体系配方：G嘉华+石英砂+高温降失水剂+膨胀剂+分散剂+高温缓凝剂性能：密度：1.90g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：10650min 50Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：180-210min失水：1

7、0630min 7Mpa50ml 抗压强度：132 24h14MPa3.常规微膨胀水泥浆体系配方：G嘉华+降失水剂+膨胀剂+分散剂+缓凝剂性能：密度：1.90g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：6530min 30Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：140-170min失水：6530min 7Mpa50ml 抗压强度：81 24h14MPa（二）油层套管1. 高强度低密度水泥浆体系配方：G嘉华：细珠：硅粉：增强材料+高温降失水剂+高温缓凝剂性能：密度：1.38g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：11860min 60Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：310-340min失水：

8、11830min 7Mpa50ml 抗压强度：148 24h12MPa2. 常规加砂微膨胀水泥浆体系配方：G嘉华+石英砂+高温降失水剂+膨胀剂+分散剂+高温缓凝剂性能：密度：1.90g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：11860min 60Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：150-180min失水：11830min 7Mpa50ml 抗压强度：148 24h14MPa3. 常规微膨胀水泥浆体系配方：G嘉华+降失水+膨胀剂+分散剂+缓凝剂性能：密度：1.90g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：8640min 40Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：130-160min失水：86

9、30min 7Mpa50ml 抗压强度：108 24h14MPa4.抗高温胶乳低密度水泥浆体系配方：嘉华G级油井水泥+减轻材料+石英砂+增强材料+稳定材料+胶乳+降失水剂+缓凝剂1+缓凝剂2+消泡剂1+消泡剂2性能：密度：1.41g/cm3 流动度：230mm 稠化条件：14470min 70Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：450min失水：14430min 7Mpa50ml 抗压强度：180 24h12MPa5. 抗高温胶乳常规密度防窜水泥浆体系配方:嘉华G级水泥+石英砂+稳定材料+胶乳+降失水剂+缓凝剂1+缓凝剂2+消泡剂1+消泡剂2.性能：密度：1.87g/cm3 流动度：230m

10、m 稠化条件：14470min 70Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：310min失水：14430min 7Mpa50ml 抗压强度：180 24h14MPa6.抗高温防腐微膨胀常规水泥浆体系配方:嘉华G级水泥+石英砂+防腐增强材料+膨胀剂+降失水剂+抗高温缓凝剂+分散剂+消泡剂性能：密度：1.85g/cm3 流动度：220mm 稠化条件：14070min 70Mpa 初始稠度：20Bc 稠化时间：287min失水：14030min 7Mpa50ml 抗压强度：174 24h14MPa以上水泥浆体系在长深井区深层气井固井应用中主要以高强低密度水泥浆体系及常规微膨胀水泥浆体系为主，胶乳水泥浆

11、体系仅在长深5井油层一级注固井中应用，抗高温防腐微膨胀常规水泥浆体系在昌37井油层一级注固井及长深平2井油层回接固井中应用。（长深5井固井后测井质量合格率100%，优质率98.87%，11个月后测井合格率60.1%，优质率57.07%；长深7井固井后测井质量合格率100%，优质率91.83%，15个月后测井优质率100%；）四、长深5井及昌37井固井介绍（一）长深5井长深5井位于松辽盆地南部长岭断陷北部洼陷乾安北1号火山岩顶面构造较高部位，设计井深5400m，是吉林油田历史上最深一口天然气预探井，完钻井深5321米。一开：444.5mm钻头钻至1202m，下入339.7 mm表层套管固井，水泥

12、浆返至地面；二开：311.2mm钻头钻至3375m，下入244.5mm技术套管，双级注水泥，水泥浆返至井口；三开：215.9mm钻头钻至5321m，下入139.7mm油层套管，采用双级注水泥，全井封固。固井难点主要有：1）井深，温度高：井底静止温度达180，接近目前国内固井最高温度，要求固井液在高温下性能稳定并具有良好的可调性。2）连续，双级注：固井水泥浆在满足一级固井施工要求的基础上，还要满足双级箍的打开和多余水泥浆的替出，要求水泥浆稠化时间长，具有良好的流变性和稳定性。3）段长，温差大：技术套管下深3370m，油层套管下深5320m，油层套管裸眼段1950m，分级箍位置2850m，一级注封

13、固段长2470m，二级注封固段长2850m，水泥浆返至地面，两级注水泥封固段上下温差较大（分别为77和88），顶部强度发展慢。 该井采取的主要技术措施有以下几方面：1.抗高温高效冲洗液（JSS-2）JSS-2抗高温冲洗液由清水、高聚物、降失水剂和抑制剂组成，具有低失水的特点，能够防止油层受到污染，有效冲洗井壁泥饼，隔离钻井液和水泥浆，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，和钻井液或水泥浆相容性好。2.抗高温粘稠隔离液（NCH-2）NCH-2高密度隔离液由清水、高聚物、降失水剂、抑制剂、悬浮剂和加重材料组成，能够高效携带残留泥浆泥饼和

14、沉淀岩屑，隔离钻井液和水泥浆，防止泥页岩膨胀、减少油气层污染，压稳下部水泥浆液柱防止发生气窜。该隔离液和钻井液或水泥浆相容性好。3.抗高温胶乳低密度防漏防窜水泥浆（首浆）配方：嘉华G级油井水泥+减轻材料+石英砂+增强材料+稳定材料+胶乳+降失水剂+缓凝剂1+缓凝剂2+消泡剂1+消泡剂2抗高温胶乳高强度低密度水泥浆是在胶乳常规密度水泥浆基础上，根据紧密堆积理论研究开发的防窜低密度水泥浆,该体系具有早期抗压强度高、后期强度不衰退；水泥浆沉降稳定性好，游离液为零；水泥石渗透率低，抗腐蚀能力强 ；稠化过渡时间短，防气窜能力强等优良特性。4.抗高温胶乳常规密度防窜水泥浆（尾浆）配方:嘉华G级油井水泥+石

15、英砂+稳定材料+胶乳+降失水剂+缓凝剂1+缓凝剂2+消泡剂1+消泡剂2.胶乳是乳化聚合物的通用名称，通常是以很小球状聚合物颗粒的乳状悬浮液形式存在，聚合物胶粒粒径在0.050.5m范围之内，多数含有大约50%的固相。胶乳水泥浆体系具有过渡时间短、防窜防腐性能好、水泥石体积不收缩且有韧性，能够保障两个界面胶结质量好，国内外胶乳水泥浆主要用于分支井和天然气井等疑难井固井中。5. 二级注水泥水泥浆体系采用高强度低密度水泥浆体系。虽然二级固井全部在技术套管内，不存在漏失等疑难问题，但考虑到一次封固段较长（2850米），钻井液密度为1.24g/cm3(固井水泥浆密度应高于泥浆密度0.20.3 g/cm3

16、时才能有效进行顶替)，同时考虑到水泥石强度发展需要，确定采用密度为1.45g/cm3的高强低密度水泥浆一次上返至地面。固井质量情况：固井质量合格率100%，优质率98.87%。（11个月后测井合格率60.1%，优质率57.07%）（二）昌37井该井落实新安堡凹陷双阳组的含油气性，兼探基岩，为提交探明储量和产能建设提供依据，完钻井深5183米，一开：444.5mm钻头钻至1014m，下入339.7 mm表层套管固井，水泥浆返至地面；二开：311.2mm钻头钻至3661m，下入244.5mm技术套管，双级注水泥，水泥浆返至井口；三开：215.9mm钻头钻至5183m，下入139.7mm油层套管，采

17、用双级注水泥，全井封固。该井在打钻时双阳组3800米有气测异常显示，泥浆密度由1.29 g/cm3上提至1.42g/cm3，至完钻井深5183米时，加重至1.63g/cm3进行起下钻通井。该井的主要固井难点在于：1.油包水钻井液与水基钻井液不同，由于在井壁形成油膜，处于亲油环境，与水泥浆的亲水环境不一致，直接导致水泥不胶结。2.气井固井需要压稳而不压死，需要进行固井环空压力全过程控制技术，防止安全事故，保证固井质量。3.气井固井要求良好的二界面胶结质量，防止二界面气窜的发生；4.该地区地温梯度高，预测井底温度达174度，固井循环温度139度，高温对水泥浆综合性能要求高；5.完井方式决定了该井固井施工难度较大，该井采用产层筛管完井，上部采用分级注固井，井下工具附件多，各工具打开方式和打开压力较复杂（盲板之上有液压式分级箍和机械式分级箍、管外封隔器等）该井采取的主要技术措施有以下几方面：1.固井前泥浆密度保持进口与出口密度一致，即1.64 g/cm3，同时做好泥浆的降粘工作；2.由于钻井液为油基体系，为清除井壁油膜提高水泥石胶结质量，进行驱油前置液的设计，该井方案设计为：柴油+驱油冲洗液+粘稠隔离液。前置液一级注二级注冲洗液1柴油5方柴油5方冲洗液2YZC8方S10412方隔离液SYZ10方NCH-23方3.进行环空压力模拟与计算，设计合理的水泥浆结构并调整水泥返高；合理