L区块致密油水平井固井技术

丁木

（大庆钻探工程公司钻井技术服务一公司 黑龙江大庆 163000）

L区块P油层、F油层均已注水开发，预测本区油层压力系数1.30～1.65，同时考虑到油层压力预测可能存在偏差，油气层部位钻进时防油气水侵。该区的P油层在1.34～5.36MPa/100m之间；F油层梯度在1.66～2.18MPa/100m之间。这样的压力梯度情况下如果使用原浆进行固井，那么就会极易压漏地层，水泥浆无法顺利返出地面，触碰质量红线要求。

1 固井技术难点分析

1.1 地温温度低

油层埋藏深度浅，地温梯度低，钻井过程中注意预防井喷、油气水侵、浅层水侵及固后管外冒，固井施工后，常规水泥浆体系无法形成早期强度，若无有效措施极易发生层间窜流。

1.2 全井封固，注水泥时间长

浅气层垂深为85m～281m，为防止浅气层井喷，因此早期水泥强度显得尤为重要。水泥浆需要速凝快速形成强度，封堵层间窜流。全井封固，一次注水泥量大，注水泥时间长，对外加剂的使用和加量更高，对施工设备提出了更高的要求，宜选用耐高压、大功率水泥车，满足完井工况下的作业需求。

1.3 环空压稳比较困难

尾浆水泥处于失重状态，难以实现压稳，宜在固井施工结束后，考虑设备精度问题和压力传递损耗等有效手段进行环空加压，确保水泥浆候凝期间压稳油气层。

2 固井技术措施

2.1 强化井眼准备

（1）提前调整钻井液性能，满足通井起钻、下套管工况要求；起下钻过程中，遇阻卡超过100-150kN，进行划眼，修整井壁，上提下放无遇阻显示后继续起下钻作业，若出现遇阻显示应进行短起下，确保上提下放无遇阻显示后继续起下钻作业，通井到底后要验证后效情况，不满足施工要求的要及时调整钻井液密度；（2）要求钻井液拥有比较好的性能，必要时加入封闭浆，提高井筒润滑性；（3）井斜大的井段套管柱在重力作用下贴在下井壁，因此应用漂浮接箍，确保套管顺利下入井底，常规施工参数不利于水泥浆顶替效率的提高；有必要通过提高套管居中度提升顶替效率；

2.2 优化施工工艺

(1)改善冲洗液性能，做好与水泥浆、钻井液的相容性试验

DZG高效水基冲洗液具有瞬时冲洗效率高、密度可调、稳定性好的特点，同时，与钻井液及水泥浆均相容性好，界面强度比调整井钻井液的界面胶结强度提高了十倍；该冲洗液体系可极大提高冲洗顶替效率，可以为调整井提供良好的井下环空水泥胶结重要条件，达到提高调整井封固质量的目的。设计注入量5.0+10+5.0m3，实验效果证明该种前置液冲刷井壁、套管壁效果好。

(2)水泥浆设计

为了保证施工连续并保证固井顶替效率，地面至造斜点，固井使用高强低密度水泥，水泥浆密度控制在1.65g/cm3～1.69g/cm3，平均密度宜控制在1.67g/cm3；造斜点至井底固井使用G级水泥，水泥浆密度控制在1.88g/cm3～1.92g/cm3，平均密度宜控制在1.90g/cm3。分段水泥浆性能要求见表1.

表1 分段水泥浆性能要求

(3)压稳与防漏设计

压稳与防漏设计见表2。

表2 压稳与防漏设计

使用垂深计算并模拟压稳与防漏设计，施工期间，水泥浆在碰压瞬时井底压力是25.5MPa，小于井底破裂压力28.74MPa，施工安全；候凝期间，尾桨失重时环空液柱压力22.83MPa，高于孔隙压力21.88MPa，能够压稳地层。

（4）注水泥浆设计

注水泥作业采用2台双机双泵水泥车，水泥浆注入量按照实际井径数据进行设计，一般入井水泥浆80-90m3，超返8-10m3水泥浆；一是保证前置液顶替效率、二是通过低密度水泥返出，确保不发生漏失，保证保证上部地层固井质量且不触碰红线。

(5)施工模拟评价

针对区块内水平井固井难点，使用CEMPRO+软件进行施工模拟，提示施工风险。施工期间环空ECD处于安全窗口范围内，提示在注水泥排量1.6-1.8m3/min的情况下，清水限压顶替排量在2.0-1.4m3/min，能够保证固井施工顺利。替请水施工在未起压前排量2.0m3/min，压力升起后缓缓将排量降至1.6-1.4m3/min（考虑过漂浮接箍处前后降低替浆排量在0.8m3/min），胶塞通过漂浮接箍后恢复施工排量，施工压力控制在27Pa以内。

2.3 套管居中度分析

使用居中度模拟软件优化套管居中度，同时调整扶正器加放方案，核算结果全井居中度69.0%，水平段居中度66.4%。因此确定扶正器方案见 表3

表3 扶正器优化方案

3 现场固井情况

通过上述固井工艺与技术措施的执行，对区块内9口水平井进行了实际应用，取得了较好的效果，施工参数情况如下表4。

表4 固井施工参数表

施工工程井口返出水泥浆约8.0-15.0m3，施工连续且固井期间未发生漏失，其它施工正常。截止2021年12月，致密油该区块完成固井施工作业9次，检测9口井，固井质量均优质，水平段优质率超过81.3%。

4 结论

经过优化井眼、施工工艺与固井设备的优选，通过施工总结、技术措施完善优选双密度双凝水泥浆体系，在窄密度窗口下满足致密油区块水平井封固要求，形低配套工艺固井技术，为区块水平井固井提供有力的技术保障，确保了固井施工质量。