鄂尔多斯盆地复杂井固井技术提高与认识

1、鄂尔多斯盆地复杂井固井技术提高与认识2012年我项目部在中石化华北分公司镇泾区块、大牛地区块和中石油长庆油田长南区块进行固井施工。经过施工总结，摸索出该区域概况及固井技术点，并运用一些有效的固井技术，有效的提高了在鄂尔多斯盆地深井和复杂井的固井质量。1 鄂北天然气区块鄂北天然气田主要分为大牛地区块和杭锦旗区块两大部分，该工区对于固井施工而言主要难点为：1.1 封固段长该地区7寸套管固井要求水泥浆一次上返至地面，整井封固长度在2600-3200米左右，液注压力高，施工时间长，施工风险大。1.2 具有低压、低渗、个别井段漏失严重刘家沟组甲方经验最高承压当量密度为1.35g/cm3。由于其漏失层位位

2、置比较深，且承压能力相对薄弱，对我们的水泥浆体系（密度）和施工作业（排量控制）要求严格。1.3 环空间隙小二开采用215.9mm钻头钻至A点，下入177.8mm技术套管，理论环空间隙为19.05mm。要满足这种大斜度小间隙气层固井的特点和要求，我们从井眼准备、改善水泥浆体系防漏失、防气窜和保护油层方面着手，重点研究水泥浆的防漏失、防气窜和保护气层性能之间的良好协调，目的是在保护气层的前提下，提供综合性能协调的水泥浆体系，达到不漏失，并总结出切实可行的技术措施。（1）开发研究1.35g/cm3超低密度高强水泥浆体系。水泥浆体系是现场固井质量优劣的最主要保障，优选水泥浆体系时除了考虑的本身的性性能

3、外，还要考虑现场施工条件及目的层的物性状况，室内研制出的水泥浆体系才能真正符合现场施工要求，针对漏失层位置深，承压能力薄弱的特点，我们开发出适用于本地区的1.35g/cm3超低密度高强水泥浆体系。（2）固井施工采用合理顶替排量。替净、封严是保证固井质量的根本措施，需要从套管扶正、井眼畅通等多方面入手，固井时的顶替排量同样至关重要，采用合理顶替排量对固井质量及安全尤为关键，环空返速控制在1.2- 1.5m/s，达到紊流顶替模式，从而提高固井质量，后期适当降低排量，以保证井下安全，确保水泥浆返高。（3）运用正注返挤的工艺措施。采用正注返挤的注水泥方式来进行固井，首先明确漏失层位，将第一次注水泥作业

4、的设计水泥返高为漏失层下部，从而确保下部固井质量与返高，并把漏失层暴露，为下部进行返挤作业建立通道，常规注水泥结束后，再从井口进行挤水泥作业，从而保证上部水泥封固段。2鄂中天然气区块鄂中天然气区块分为定吴和靖南两大区块，该地区主要特点为井比较深（3500-4000米）、存在漏失层位、封固段长（要求返高至井口）等固井难点，为此我们除了采用1.35g/cm3超低密度高强水泥体系外，并合理运用分级箍技术和正注返挤工艺，取得良好效果。2.1 分级箍技术的充分应用该地区井普遍比较深，并存在漏失层位，一次注水泥量大，地层承受的液注压力过高，漏失与完成固井施工的风险增大，我们运用分级固井的固井工艺，安放位置

5、为易漏失层的上部100米左右，井径规则且地层较稳定的位置，大大降低液注压力过大对地层造成的漏失，并为固井施工安全和封固段长度与质量提供保障。2.2 固井施工采用合理顶替排量该地区采用常规井身结构设计，215.9mm钻头下入139.7mm套管，替浆时采用井队大泵与水泥车相结合的替浆方式，保证上返速度1.2-1.5m/s，后期降低顶替排量，从而保证井下安全与封固段长。2.3 合理采用正注返挤工艺该地区同样存在承压薄弱地层，下套管作业结束后，因环空间隙减小，循环压力增大，漏失现象尤为突出，易造成薄弱地层漏失，无法进行常规性质固井作业，我们采用正注返挤工艺，通过与井队充分沟通、认真分析，确定漏失层位，

6、漏失层下部进行常规固井，上部进行返挤作业，取得良好效果。该区块共进行8口固井作业，优质率100%。3鄂南油气井区块该地区存在膏盐层、煤层、涌水、漏失等钻进复杂情况，膏盐层对泥浆性能影响较大，固井时泥浆性能改变严重影响顶替效率，影响固井质量；煤层坍塌会形成井径扩大的井段，影响顶替效率。如果固井时发生井塌还会造成环空憋堵；涌水会造成水侵影响封固质量，固井候凝期间发生涌水还会造成联通地面和水层的通道，造成固井封固失败；漏失现象是该地区最大的难点，也是最经常发生的复杂情况，漏失会造成返高低于设计层位的情况，漏失还会造成固井后液柱压力降低，容易引起窜槽和油气水侵，严重影响封固质量。固井难点：地层承压能力

7、低，固井时极易发生漏失；井斜角度大，套管难以居中，固井易造成窜槽；地层水发育，固井候凝过程中容易发水水侵；油层段封固段过长，温度变化大，影响水泥浆性能，容易造成油气水侵和窜槽；为保证固井施工，我们采取以下措施：（1）调整水泥配方，采用一次注水泥双凝水泥浆体系全井封固固井工艺，领浆采用超低密度漂珠水泥浆体系，减小地层压力，最大限度减少漏失的发生。（2）提高水泥石韧性和强度技套固井后在24开钻能满足三开作业对水泥石的强度要求，并在长时间作业后水泥石强度和韧度能满足完井要求，保证固井质量。（3）采用高分子聚合物、降失水剂和锁水剂等的组合物，提高了对井壁泥饼的冲刷，保护了易坍塌地层，提高了顶替效率。（4）施工采用紊流-塞流复合顶替的工艺技术。在井下条件允许的情况下，优先选用紊流施工，压力升高后采用塞流顶替减小井底压力，避免漏失的发生。（5）下套管时要求控制套管下