濮深18-侧1井φ127 mm 套管回接固井技术

王正军，赵休龙，覃 乐，张 勇

（中国石化中原石油勘探局固井工程处，河南濮阳457001）

濮深18-侧1井是中原油田部署在泥岩层中第一口非常规重点井，也是高压深层稠油小井眼开窗侧钻井，设计在φ177.8 mm 套管内用φ149.3 mm钻头开窗侧钻至井深3 319 m，在3 070 m 悬挂φ101.6 mm 尾管完井，但因φ101.6 mm 尾管固井油气窜槽形成通道，稠油从井口溢出，决定采用φ127 mm 套管回接至井口。井身结构见图1。由于回接套管与下部φ101.6 mm 尾管外环空存在通道，为压稳异常高压油气层，井筒内油基钻井液密度高达2.10 g／cm3，下 完 套 管 用4 L／s 排 量 循 环（泵 压12 MPa）发生井漏，停泵后井口溢流，开泵循环溢流量增大，使尾管回接固井难度增大。为保证固井质量和防止水泥漏失污染产层，通过优选前置液，改进回接装置和控量加压等技术措施，使本井回接固井顺利，固井质量优良。

1 套管回接固井难点

1.1 套管内壁油污清除困难

为保护油气层和顺利钻进，φ149.3 mm 钻头开窗钻进过程中，使用密度2.10 g／cm3油基钻井液，φ177.8 mm 套管内壁长时间受油基泥浆侵泡已形成油膜和泥饼，加之φ101.6 mm 尾管固井油气窜槽，稠油从φ177.8 mm 套管内溢出，套管内壁存在油污和结腊。因此有效清除套管壁泥饼、油膜和油污是保证固井质量的难点。

1.2 固井压稳与防漏

由于φ101.6 mm 尾管固井后高压油气上窜，导致尾管重合段套管外无水泥，稠油从φ101.6 mm 套管环空上窜外溢，φ127 mm 回接套管环空与高压油气层间已形成通道，下完套管用4 L／s排量循环（泵压12 MPa）发生井漏，停泵后井口溢流，溢流量最大时关井套压达13 MPa。固井不但要防止水泥浆漏失污染产层，而且要保证固井整个过程始终压稳高压油气层。

图1 濮深18-侧1井井身结构

1.3 回接筒处密封易失效

回接套管固井中，回接插头提离回接筒一般在0.5 m 左右，固井替浆结束后下放管串插入回接筒，这样很容易造成回接筒处无水泥或者形成混浆，回接筒处水泥封固质量难以保证。高压油气井套管回接固井后，在后期的开采中，回接筒处成为最容易密封失效的薄弱环节。

2 技术措施

2.1 选用油膜清洗剂

在φ177.8 mm 套管内开窗侧钻时采用油基钻井液，套管内壁已经形成泥饼和油膜，加之φ101.6 mm 尾管固井后油气窜槽，原油涌入φ177.8 mm 套管内，在套管内壁形成油污。由于地层压力高，井筒内钻井液密度高达2.10 g／cm3，无法采用清水内加入表面活性剂作为前置液来清洗套管壁的泥饼和油污，经过实验优选，采用在钻井液内加入15%油膜清除剂作为冲洗液，考虑到油膜清除剂和套管内壁接触时间必须大于10分钟，确定其用量为30 m3。固井施工前，在水基钻井液内加入15%油膜清洗剂注入井内，再注入密度1.85 g／cm3加重隔离液5 m3。注入密度2.0g／cm3前导水泥浆4 m3，利用其较好的流动性提高对套管内壁泥饼的冲刷。

2.2 控制排量

控制循环和固井施工排量防止漏失。由于本井漏失层为泥岩，泥岩中不存在裂缝性漏层，分析认为循环过程中发生漏失，是由于循环压力加上井内钻井液的液柱压力大于地层孔隙压力，钻井液被挤入地层，地层压力也随之增大。而停泵后，井内循环压力撤销，地层压力大于井底泥浆柱的压力，把循环时挤入地层的钻井液回吐出来造成了井口溢流。所以在固井前，应停泵或者小排量循环让挤入地层中的钻井液完全回吐出来，使地层压力恢复到其原有状态，防止固井后泥浆回吐造成环空窜槽。在开泵循环时，采用小排量顶通，小排量循环出井筒内所有钻井液，然后慢慢增加排量，同时要做好泥浆计量，观察是否漏失，另外，固井时控制注替排量不超过漏失时循环的最大排量。

2.3 改进回接装置

改进回接装置提高回接筒处封固质量。回接筒处是高压油气井后期开采中套管串损坏的薄弱环节，不能单纯靠回接筒密封件来达到长久密封，所以必须提高回接筒处水泥环的质量，用良好的水泥环和回接筒密封件双作用来达到回接筒处的长久密封。为保证回接筒处的水泥环质量，就必须避免回接固井中回接筒处混浆或者无水泥，所以对回接插头进行改进，在回接插头顶端安装一根长度0.7 m，直径φ60 mm 带有旋流孔的铝制加长导流管，这样在注水泥时回接插头提离回接筒0.5 m 后，带有旋流孔的导流管仍插在回接筒内，水泥浆通过导流管能完全置换掉回接筒内钻井液，这就避免了回接套管固井时回接筒处无水泥或者产生混浆的问题。回接插头加长导流管在固井后钻回接浮箍时可钻掉，不影响后期采油管柱的下入。回接插头加长导流管结构见图2。

图2 回接插头加长导流管结构图

2.4 控量挤水泥

控制环空挤入量进行加回压提高尾管重合段封固质量。为提高φ101.6 mm 尾管重合段封固质量，回接套管固井后，采取从环空挤水泥对尾管重合段进行补救封固，由于存在井漏，为防止挤入水泥浆漏进入地层污染产层，挤入水泥浆量以φ101.6 mm 尾管重合段外环空总量为限，挤水泥后环空带压候凝，同时可以防止地层回吐钻井液造成泥浆窜槽。

2.5 双凝水泥浆技术

由于地层压力高，井筒钻井液密度高达2.20 g／cm3，回接套管环空与高压油气层形成通道，所以固井选用水泥浆密度必须考虑压稳地层，解决好水泥侯凝期间油气窜槽问题。通过实验优选，选用加入钛铁矿的高密度水泥浆体系，采用双凝水泥浆技术解决侯凝期间水泥浆失重引起的油气窜槽。水泥浆性能见表1，配方如下：

首浆：D 级水泥＋加重剂60%＋分散剂1.0%＋降失水剂5.0%＋稳定剂1.0%＋缓凝剂0.4%。

尾浆：D 级水泥＋加重剂60%＋分散剂1.0%＋降失水剂5.0%＋稳定剂1.0%＋早强剂1.5%＋缓凝剂0.3%。

3 现场施工

①下完套管后，用水泥车以120 L／min排量顶通，泵压16～17 MPa，20 min后慢慢降至12 MPa，改用钻井泵单凡尔180 L／min循环2 h，发现井漏。改用水泥车以120 L／min排量循环1 h，停泵后井口溢流，30 min 后溢流量增大到约150 L／s，开泵以600 L／min排量循环，泵压6～7 MPa，停泵后溢流量逐渐增大，关井观察，套压达13 MPa，截流循环6 h后套压降至3 MPa。采用400 L／min排量循环，泵压9～10 MPa，返出量正常，确定固井注替排量400 L／min。②停泵安装水泥头，观察井口不溢流。③用大泵360 L／min排量注入密度2.08 g／cm3油膜清洗剂30 m3。④注入密度1.85 g／cm3加重隔离液5 m3，后跟配浆缓凝水1 m3。⑤注入平均密度2.02 g／cm3首浆13 m3，尾浆8 m3。⑥压塞清水2 m3，大泵以360 L／min 排量顶替钻井液26.3 m3，压力从12 MPa迅速升至15 MPa，水泥车顶压至20 MPa碰压。⑦下放管串回插。⑧关封井器从环空挤水泥460 L，压力19 MPa，观察30 min压力不降，关井候凝。

固井候凝48 h，变密度测声幅，全井质量优良。

表1 濮深18-侧1井回接固井水泥浆性能

4 结束语

（1）油膜清洗剂作为油基钻井液固井前置液，能有效清除井壁和套管壁油膜油污，对提高固井质量具有良好的作用。

（2）回吐性漏失地层固井，必须确定不漏失时循环的最大排量，固井时以此排量为上限控制注替排量，以防止固井候凝期间回吐钻井液窜槽。

（3）回接插头加长导流管能有效提高回接固井回接筒处水泥封固质量。