刘燕英(中石化华北工程河南钻井分公司,河南 南阳 473132)
楼1325侧1井固井技术
刘燕英(中石化华北工程河南钻井分公司,河南 南阳 473132)
采用优冲洗液和加重隔离液、合理添加套管扶正器及优化水泥浆配方等有效技术措施,楼1325侧1井顺利施工,固井质量合格,为今后稠油浅井固井方便提出了可以借鉴的技术措施。
溢流;漏失;配方;固井技术
楼1325井是部署在井楼油田一区的定向采油井,钻探的主要目的是为了提高储量动用程度,改善开发效果。该井于2017年2月11日侧钻,楼1325侧1井设计井深517m,最大井斜角37°。该井在钻至井深406m,接单根时发现溢流,溢流量0.2 m3/ min,钻井液密度1.29 g/cm3,粘度46s,无可燃气体(发现溢流前正常钻进时钻井液密度为1.31 g/cm3,粘度56s)。钻井液比重提高至1.55 g/cm3后不漏不涌,钻至完钻井深517m后小起下至280米处拔活塞现象,接方钻杆过程中,发现溢流,溢流量约1 m3/min。节流循环,逐步加重,注入1.65 g/cm3泥浆后有漏失现象。固井通知单显示油层位置为344m—489m,要求油层固井水泥返井口。
(1)前置液的设计
钻井过程中由于泥浆密度高,使得粘度也相应增高,泥浆中的劣质固相含量增加,在压差的作用下,井壁及套管壁上的虚泥饼增厚,使得虚泥饼很难被清除干净;同时由于地层压力较高,前置液密度也需相应提高,冲洗隔离效果好的低密度前置液不能多用,冲洗隔离效果难保证;此外,前置液与泥浆密度差小,加之泥浆密度高、切力大,使得顶替效率偏低,水泥浆容易窜槽。
(2)套管不易居中,顶替效率低
本井定向井段最大井斜为37°,套管居中度难以得到保证。套管容易偏心甚至贴边,使得套管周围间隙不相等,各间隙的流动阻力不一样,导致流速分布不均匀,宽间隙处流速高,窄间隙处流速低。套管偏心越严重,这种流速分布不均的程度越大,套管与井壁窄边的钻井液驱替困难,甚至出现井壁窄边的钻井液根本不能被驱替而滞留在原处的窜槽现象,这些都会影响固井质量。
(3)水泥量难以确定,固井施工易漏失、诱喷、低返
该井由于井下复杂,未进行完井电测,没有提供井径数据,水泥量难以确定,水泥量计算少固井过程中水泥不能返至井口固井质量就易判定不合格。同时该井井下有溢流又有漏失,地层承压能力低、压力窗口小,一方面,水泥浆液柱压力需平衡地层压力,同时水泥浆密度高,容易压漏地层,固井施工时很容易发生井漏。如果水泥浆漏失,环空液柱压力降低,当环空液柱压力无法平衡地层流体液柱压力时就易引发井喷;此外水泥浆漏失使封固段达不到要求也易导致固井不合格。
(1)优选高效前置液
本井钻井钻井过程中泥浆比重高,粘度大,虚虚泥饼厚,这些因素都会导致固井过程中冲洗、隔离、顶替困难,这些因素都会影响固井质量。本井采用BCS-010L型冲洗液,该产品选用烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂为主要原料,使用2桶(40Kg)配2方药水冲洗液,再准备6方密度为1.65g/cm^3加重隔离液共8方保证冲洗隔离效果。控制排量,使环空返速达到1.0~1.2m/s,为注水泥施工提供良好的条件,从而提高水泥浆顶替效率及水泥与井壁的胶结质量。
(2)合理安放扶正器,提高套管居中度
为了使套管尽量居中,提高固井质量,本井要求井队260m之上每两根套管加一支扶正器,以下每1根套管加一只双弓弹性扶正器,共送35只扶正器。通过弹性扶正器对套管的扶正,可有效防止套管偏心程度,减轻套管与井壁窄边的钻井液驱替困难程度,防止窜槽现象,提高固井质量。
(3)优选水泥浆配方,提高封固质量
本井情况复杂,固井施工难度大。要求水泥浆具有自由水少,良好的流变性能、膨胀性、防窜性以及低失水、高强度、高早强、短过渡等性能。为平衡高压易漏失高渗层,缩短水泥浆稠化时间,避免水泥浆在侯凝期间,油、气、水侵入水泥浆中,更好地封固油气层,本井采用密度1.90g/cm^3嘉华G级高抗水泥高密度水泥浆体系。该配方下,游离水为0,失水量26mL,稠化时间183min,24h抗压强度21.8MPa。水泥浆配方如下:
石英砂33.3%+降失水剂2%+减阻0.3%+膨胀剂0.8%+早强剂2%+适量消泡剂。
固井后,电测解释该井固井质量合格,满足了后续施工的要求。
(1)通过高效的冲洗液与加重隔离液组合既能保障固井施工过程液柱压力,保障固井施工过程不溢流,还能清洗井壁与套管壁,有效的隔离开钻井液与水泥浆,避免水泥浆的接触污染和防止钻井液的絮凝稠化,降低漏失风险,大大提高水泥浆顶替效率及水泥与井壁的胶结质量。
(2)选择科学合理的套管扶正器类型及间隔距离,可有效减轻套管偏心程度,降低套管与井壁窄边的钻井液驱替困难程度,防止窜槽现象,提高固井质量。
(3)在施工安全附加时间范围内优选高早强水泥浆体系,缩短稠化时间,同时,高早强、稠化时间较短的水泥浆体系能够有效避免或降低水泥浆在侯凝期间,油、气、水侵入水泥浆的程度,对保证水泥石性能,提高固井质量有重要意义。
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