雁木西盐膏层调整井固井技术探析

1、雁木西盐膏层调整井固井技术探析摘要：雁木西油田地层富含盐膏层，矿化度高达 130000mg/l以上，近几年由于油田采取注水开发，地层压力 系统遭到严重破坏，地层压力系数由原来的0. 85-0. 95上升 到现在的1.75,给固井带来了诸多难题；本文详细论述了在 雁木西盐膏层调整井固井中运用的抗盐水泥浆技术、洗井顶 替技术、地质技术、平衡固井措施和振动固井技术，以及应 用效果；分析了原因，提出了对策。abstract： yanmuxi oilfield strata is rich in salt paste layer, salinity is as high as above 130000

2、mg/1. in recent years， due to adopting water injection development in the oilfield, formation pressure system was severely damaged , and formation pressure coefficient rises to current 1.75 from original 0.85-0. 95, which brings many problems； this paper discusses resistance to salt mud technology,

3、wash we 11 replace technology, geological technology, balanced cementing measure and vibration cementing technology which are applied in yanmuxi salt paste layer adjustment well cementing in detail, as well as the effect of application； the reasons were analyzed and countermeasures were proposed.关键词

4、：雁木西油田；盐膏层；调整井；固井；振动 固井key words： yanmuxi oilfield； salt paste layer； adjustment well； cementing； vibration cementing中图分类号：te2文献标识码：a文章编号：1006-4311 (2012) 30-0094-031雁木西油田地质特征雁木西油田目的层位于1200-1620in,完钻井深一般在 17001800ino 第三系(nit、esh) 6001500m 井段为盐、 膏、硝、泥的复合地层，含盐量在7%11%之间，盐类型主 要是nacl,其中含石膏5%,氯化物50%左右，硝8%

5、,层多 且薄，岩性变化大，由薄层盐岩、盐膏、石膏、芒硝，以盐 为胶结的角砾岩、残余混合盐、含盐泥盐、碎泥盐、碎泥与 盐的结合物组成的地层。泥岩层理裂隙发育，软泥岩易水化 膨胀分散，总矿化度达130000mg/l以上。从上表看出：雁木西油田盐膏总矿化度达13万到23万 mg/1；主要成分是cl-和na+、k+,盐类型主要是naclo该油田存在两套油层esh、kls,分别位于15901640m 和1800m左右，该层从上到下分别为油层、油水同层、水层, 层间太薄甚至没有明显的隔层。近几年由于油田采取注水开 发，地层压力系统遭到严重破坏，地层压力系数由原来的0. 85-0. 95上升到现在的1. 7

6、5o2固井技术难点雁木西油田盐膏层发育、矿化度高，又受到注水影响， 地层压力受到严重破坏，固井难度比较大。2. 1雁木西油田盐膏矿化度高达1.3x105 2. 3 x105mg/l,固井过程中水泥浆极易受到污染，导致水泥浆流动性 差，施工压力高，有时造成憋泵；2.2受盐溶的影响，封固段存在众多“糖葫芦”段，井 径极不规则（见图1）,最大井径；从上图可以看出雁6-58井最大井径538mm,最小井径 216mm,平均井径271mm；最大井径环容212l/m,最小井径 环容 21. 32l/m。2.3受注水影响，井下压力系统被严重破坏，井底压力 1年时间内由原来的0. 85上升到1. 75,而且井下

7、流体比较 活跃，严重影响固井质量；2.4目的层埋深比较浅，完钻井深在1700m左右，由于 受井深条件限制，组合液柱压力比较困难，很难通过液柱压 力实现平衡。3技术对策3.1水泥浆技术在盐膏层固井，解决水泥浆受污染， 防止水泥浆流变性受影响是其先决条件，在雁木西油田采用 的是g33s抗盐水泥浆体系，其具备以下特点：3. 1. 1具备有很好的抗盐性 在水泥浆中加入氯化钠常 常是有益处的，盐水水泥浆及钻井液和某些类型的地层较相 容，如盐层和易塌的页岩井段。然而，加盐到水泥浆中会使 大多数降失水剂失效。对于g33s而言，虽然加盐会使失水 量略有增大，但适当加大掺量便能很好地控制失水。g33s具 有很好

8、的抗盐性，适用于各种浓度的nacl盐水水泥浆。图2显示：对于欠饱和盐水，抗盐水泥浆g33s同样可 以很好的控制失水；1. 5%加量的g33s,不论是10%或18%nacl 盐水，都可以控制失水在100ml以内。3. 1.2良好的流变性g33s水泥浆不仅具有良好的流变 性能，而且水泥浆稳定，游离液少。（嘉华 g 级水泥 +1.5%g33s, 1.89g/cm3）图3可以看出：抗盐水泥浆g33s具有很好的“直角” 稠化曲线；流变性好，稠化前均控制在15bc以内；曲 线无“陡包”现象。 3. 1.3具有很好的通用性，可用 于多种水泥浆体系g33s具有很好的通用性，可设计用于多种水泥浆体系， 如低密高

9、强度体系、高密度抗盐体系，水泥浆结构简单，水 泥浆性能良好。3. 1.4抗盐水泥石膨胀性能良好抗盐水泥浆体系g33s 具有微膨胀的特性。同时g33s体系水泥石微膨胀特性随时 间的延长减缓比其他体系缓慢。另外g33s体系水泥石抗压 强度高。3. 2地质技术%1 停注泄压措施：严格执行注水井停注泄压措施，新钻 井开钻前500m以内注水井井口压力泄至5mpa以下，减少注 水井井下压力对固井质量的影响。%1 层间压力控制：对于异常压力区井，固井进行钻井地 层压力测试，层间压差小于5mpa,如果高于5mpa,应讨论 制定针对性的降低压差和固井施工方案。3.3洗井、顶替措施雁木西油田受地层和钻井情况影 响

10、，所钻井井径都极不规则，同时由于地层疏松，洗井和固 井顶替排量很难选择。%1 由于上下井径变化太大，采用同一个排量很难兼顾到 所有井段都得到良好的清洗和顶替效果；%1 由于地层比较疏松采用大排量洗井，很容易造成井塌 憋泵事故。综合以上情况，在雁木西油田采取的措施是在井径偏大 处采用旋流扶正器，增加“大肚子”处井段的清洗和顶替效 果，洗井和顶替时以最小处井径计算排量，确保施工安全。3.4平衡固井措施调整井固井首要条件是必须做到 “三压稳”，固井施工前压稳、固井过程中压稳和固井施工 后压稳，确保固井质量不受油气上窜影响。为平衡固井过程中和候凝过程中的压力，目前通常采用 的方法有以下几点：3.4.1

11、重泥浆平衡压力技术固井前在前置液前打一段 重泥浆平衡前置液和候凝期间水泥浆失重时的液柱压力，这 一措施在常规井固井时非常有效，而且操作简单。但由于雁 木西油田储层埋深比较浅，esh储层深度一般在1200m左右, 要求水泥返高在900m,前置液在井筒内所占高度为200m, 上部井段用来平衡地层压力的空间很小，往往是固井结束后 重泥浆已返出地面，不能起到平衡水泥浆失重液柱压力的效 果；3.4.2管外封隔器技术 固井时在套管串上加入管外封 隔器，固井结束后胀封封隔环空，可以有效防止油气上窜； 管外封隔器膨胀后最大封隔外径为280mm,雁木西油田所钻 井井径偏大、极不规则，井径普遍在300mm以上，超

12、出了管 外封隔器的膨胀极限；3.4.3加重隔离液技术 在设计前置液时采用加重隔离 液，该隔离液采用加重剂配制而成，能有效隔离泥浆和水泥 浆，提高对泥浆的顶替效率，同时可以平衡水泥浆失重时造 成的环空液柱压力失稳，该隔离液最高密度可以调整至2. 6g/cm3o综合以上三种技术的优缺点，在雁木西选择应用了加重隔离液技术。3.5振动固井技术 振动固井是利用振动胶塞以及配套 装置和遥控器，固井时装入胶塞，通过设定振动时间，让胶 塞在水泥浆候凝前期振动，带动套管一起振动，通过振动可 以有效提高水泥石的胶结质量。4现场应用及效果2010年在雁木西固井31井次，虽然运用了相应的抗盐 水泥浆技术、洗井顶替技术

13、、地质技术、平衡固井措施和振 动固井技术，固井质量也得到了相应的提高，但依然有13 口井固井质量存在问题，固井质量合格率仅为58%。5原因分析通过分析总结得出雁木西固井质量存在问题的主要原 因有以下几点：5.1井径问题是造成固井质量差的主要原因由于井径 偏大、不规则，造成无法实现有效洗井和顶替，顶替效率极 差，而且容易造成井下事故。其根本原因是雁木西地层富含 盐膏，而钻井过程中又没有采用盐水泥浆钻进，造成井下坍 塌严重，井径不规则。5.2地层水活跃影响固井质量虽然开钻前实施注水井 停注泄压，但由于雁木西井深较浅（1700m左右），钻井周期 较短（7天），至完井固井时虽然邻井注水井压力比较低，但 井下地层水依然比较活跃，影响固井质量。6结论%1 固井是一项综合性工程，必须由地质、泥浆、工程各 方面全力配合才能确保固井质量；%1 良好的井身质量是固井的前提，雁木西油田要提高固 井质量必须从钻井设计着手，采用盐水泥浆，防止井下坍塌, 控制井径扩大率；%1 注水井必须提前泄压，采取分片开采措施，