冀东油田老井眼开窗侧钻水平井尾管固井技术初探

张越 赵江波 徐泽帅 徐玮 仲现

摘要：随着冀东油田开发的不断深入，调整区块老井开窗侧钻水平井需求越来越多，解决好开窗侧钻井固井技术瓶颈，对油田的增产和可持续发展具有十分重要的意义。冀东油田开窗侧钻水平井固井面临着压力窗口窄，环空间隙小，水泥环薄，循环摩阻大，顶替排量受限，施工中出现漏失及憋堵风险大，工具可靠性等诸多技术难点。本文旨在分析固井难点，提出合理的解决方案，指导现场固井施工。

关键词：冀东油田;开窗侧钻;水平井;尾管固井

1基础数据

高104侧平X井属于冀东油田高尚堡油田高浅北区块Ng油层构造的一口采油井，钻头尺寸118.5mm，完钻井深2298m，垂深1845m，开窗侧钻点1850m，下入95.25mm尾管管+88.9mm筛管。钻井液密度1.16g/cm，粘度54s;地质分层：Nm底界为1795m，Ng未穿。邻井提示：周围存在CO注气井，注气层位易发生气窜;本井存在断层[1420m（Nm，断距 30m）、1625m（Ng，断距 20m）]，同时多年开采后地层压力系数低（0.76），固井中易发生漏失，压稳和防漏技术难度大。油层位置：油顶2063m（斜深）。

2固井技术难点分析

1、小井眼窄间隙固井，水泥环薄，密封性能不易保证。顶替效率难保证;

2、悬挂器与上层套管的间隙小，环空间隙小，循环流阻大，顶替排量受限，施工中出现漏失及憋堵风险大。导致替浆压力高，排量小，固井作业时间较长;

3、侧钻井眼小，受井眼軌迹、完井工具、套管接箍、滤砂管和扶正器影响，固井施工存在一定风险;

4、该工艺使用完井工具较多，悬挂器、封隔器、分级箍等工具压力系统间隔小，对各工具的可靠性要求较高，施工工艺复杂;

5、井深浅、温度低，低温条件下水泥浆/水泥石性能（强度发展缓慢）难以保证;

6、工具可靠性：水平井尾管固井工艺复杂，对固井工具及附件可靠性要求高（悬挂器、分级箍、封隔器、扶正器等）。

3固井技术方案

3.1固井方式

采用滤砂筛管完井：膨胀悬挂尾管+筛管顶部注水泥完井工艺，主力油层下筛管，上部固井。

3.2固井井眼准备

1、下尾管前通井：采用双扶、三扶分两次下钻通井，对缩径、阻卡井段认真划眼。通井到底后，要认真循环处理泥浆，采用稠浆携砂，保证井眼清洁，井底无沉砂。

2、下完尾管后：采用小排量顶通建立循环，待泵压正常、无沉砂返出后逐步提高排量循环，采用稠浆携砂，保证井眼清洁，畅通。

3、尾管座挂后，小排量顶通建立循环，缓慢上提排量循环不少于二周，压力平稳、无沉砂返出后调整钻井液性能实现低粘切方可进行固井施工。

4、严格落实工程师盯井制度，确保技术措施落实。优化注替排量，平衡压力固井。精细化施工，做好应急预案。

3.3水泥浆体系准备

采用渤星增韧水泥浆体系，水泥浆分散性、稳定性好，流变性优越，减小水泥环体积收缩，改善水泥环与套管、地层间的胶结。配合BCS系列冲洗液使用，冲洗隔离液与钻井液及水泥浆具有良好的相容性，小间隙固井中可以减小摩阻，并保证冲洗顶替效率。

3.4施工方案

3.4.1前期管柱准备

1、原井套管试压15MPa，螺旋扶正器模拟通井顺畅，循环彻底，验证套管完整性;

2、起钻至坐挂点称重并记录。套管、钻杆等所有入井管柱用标准通径规通径;下套管前确保井眼稳定，无塌、漏等现象，便于完井管柱下入。

3.4.2按管柱结构设计下管串

1、标准扭矩上扣;封隔器上下安放扶正器保护胶筒;

2、分级箍至盲板位置上下丝扣涂抹密封胶，防止钻塞倒扣;

3、下完膨胀悬挂器、尾管柱下至窗口位置时，均灌满泥浆，称重;

4、套管进入裸眼段后控制下放速度，防止压力激动压漏地层。

3.4.3座挂、胀封，打开分级箍循环

1、地面管线试压;憋压至8MPa、10MPa，分别稳压5min，胀封管外封隔器，继续升压至16-18MPa，打开分级箍建立循环;

2、开泵循环，先小排量开泵，控制循环压力，防止环空憋堵。

3.4.4倒扣、固井、膨胀侯凝

1、循环正常后，停泵，找到中和点位置，正转25-30圈，观察扭矩及悬重变化，试提管柱1m，若指重表无明显变化，证明已倒开;

2、上提管柱50-80kN，注水泥固井作业;投胶塞顶替，碰压至25MPa，观察钻具悬重变化，打压至22-30MPa，上提3-4m坐挂悬挂器;

3、循环洗井，洗出喇叭口以上多余水泥浆。候凝时间按照钻井设计要求。

3.4.5钻塞通井

1、钻塞钻具组合建议：Φ76mm磨鞋+Φ60.3mm地质钻杆+Φ73mm钻杆;

2、钻塞参数：钻压20-30KN，转速40-50r/min，大排量保证有效地循环;

3、勤活动钻具，划眼，防粘卡，观察返出情况;

4、钻穿盲板后，充分循环起钻，更换钻具通井到底;

5、通井钻具组合建议：Φ70mm钻头+Φ50.4mm地质钻杆+ Φ60.3mm地质钻杆+ Φ73mm钻杆。

4结论和认识

1、小间隙固井质量出现问题的原因有很多，最关键的还是地质及井眼因素，地层涌、漏并存，后效高，压力窗口窄，平衡压力固井实现困难，井身质量较差决定。

2、开窗小井眼因环空间隙小、循环排量小、流动阻力大，须采取综合配套措施。如优化钻具组合、固井前井眼准备及钻井液性能调整、水泥浆体系及添加剂的优选等，为小井眼固井提供质量保证。

3、采用的膨胀悬挂尾管+筛管顶部注水泥及配套的分级箍、封隔器固井工艺能够符合该区块调整井老井眼小间隙水平井固井的需要。

参考文献：

「1」张华，丁志伟，等.窄密度窗口及小间隙超深井尾管固井技术.[J].钻井液与完井液.2018（4）：87-91.

「2」张东海.中原油田小井眼固井技术.[J].天然气工业.1997（4）：36-39.