【導(dǎo)讀】為盡量保持勝利油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的局面，水平井、定向大位移井不斷增多，已經(jīng)成為勝利油田油氣產(chǎn)量新的重要增長點。隨著海上油田開發(fā)的需求和發(fā)展，隨著大位移井，水平井鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，甚至多底井、多分支井的不斷應(yīng)用，老168區(qū)塊為2021年局重點開發(fā)區(qū)塊，該區(qū)塊地層復(fù)雜，油埋藏深度淺，但是井下動態(tài)干擾較明顯，地層孔隙大，滲透性強，固井作業(yè)時既可能發(fā)生。的干擾，造成水竄影響水泥石的強度，嚴重影響固井質(zhì)量。因此，急需針對該地。案有兩個，第一方案55口井，其中水平井14口，定向井41口。實測油層溫度為57～62℃，地溫梯度平均為℃/100m，屬常溫系統(tǒng)。存在大位移井的固井技術(shù)難題。深井、超深井、大位移井、疑難井越來越多，對水泥漿性能要求越來越高。國內(nèi)在特種水泥漿體系方面也逐步向國際看齊，但因為起步較晚，差。體系進行了一些列調(diào)研。在養(yǎng)護120h后HVR超過5%，其中發(fā)生在初凝前的最大塑性收縮量小于%，

　　

【正文】 48h（ Mpa） 抗沖擊功 48h（ J） 彈性模量 48h(Gpa) A B 由上表可看出該配方水泥漿 形成的水泥 石 抗壓強度、抗折強度、抗沖擊功較原漿水泥石分別提高了 %、 %、 %， 彈性模量降低了 %，機械性能大幅攀升， 具 備了 較強的韌性 。 且滲透率 大幅降低 ，漿體穩(wěn)定，上下 部 密度差僅有 。 我們又 用水泥漿失重氣竄測試儀，測定 70℃條件下水泥原漿、 低滲透塑性微膨脹 水泥漿的氣竄阻力變化情況。 數(shù)據(jù)如下圖： 05101520253010 30 60 90 120 150 180AB 水泥漿凝結(jié)氣竄阻力變化 圖 由圖可知試驗水泥漿較原漿的氣竄阻力明顯增加，結(jié)合滲透率試驗可證明試驗配方所致水泥漿具有良好的防氣竄能力。 氣竄阻力KPa 膠凝時間 min 28 由于大斜度井必須優(yōu)先考慮水泥漿穩(wěn)定性及水泥石的滲透率等性能，因此不論領(lǐng)漿還是尾漿的流動性都較差，即使不考慮套管偏心因素，也無法達到紊流頂替鉆井液，因此需要在注水泥前注入足量高性 能前置隔離液，通過隔離液達到紊流頂替鉆井液的目的。 前置液試驗： ⑴ ． 前置液設(shè)計： 根據(jù)替凈的要求，前置液分為沖洗液與隔離液倆部分， 針對 套管居中度差 、井壁巖屑清除困難的特點，采取了加大沖洗液、隔離液的用量，提高沖洗液、隔離液濃度等措施。前置液的數(shù)量，按照紊流接觸時間 7min～ 10min 計算，沖洗液和隔離液的比例為 1:1，控制環(huán)空高度計算約為 200m～ 500m。隔離液密度大于鉆井液密度 。 ⑵．配方試驗： 根據(jù)前置液設(shè)計，我們進行了反復(fù)的配方試驗。 a. 沖洗液配方： 配漿水 +G301+USZ+稀釋劑 +驅(qū)油劑 該沖洗液密度平均在 ，失水量小于 500ml/30min,7Mpa。粘度178。 s，動切力 ， 流形 接近牛頓型流體， 且 可明顯降低鉆井液的粘度和切力。 b．隔離液配方： 配漿水 +加重劑 +稀釋劑 +抗鈣稀釋劑 +G301+USZ+懸浮劑 +降失水劑 +緩凝劑 隔離液性能如下表： 密度 g/cm3 n值 失水 ml 穩(wěn)定性 62 很好 我們對隔離液與低滲透塑性微膨脹水泥漿進行了相容性試驗，發(fā)現(xiàn)該隔離液與水泥漿有良好的化學(xué)相容性，混摻后無增稠、絮凝現(xiàn)象出 現(xiàn)，且對水泥漿稠化時間影響不大。 29 四、現(xiàn)場應(yīng)用情況 (一 )配套工藝措施 扶正器的安放 為盡量確保套管居中度，提高頂替效率，扶正器的安放十分重要。 由 于在大斜度段或水平段，在套管柱的重力作用下扶正器要承受較大負荷 ，最后選用螺旋滾輪剛性扶正器 與 高溫樹脂螺旋剛性減阻扶正器 配合使用 比較合適。一是當(dāng)井壁不規(guī)則時下套管過程中，對螺旋扶正產(chǎn)生一定橫向扭矩分力，使扶正器產(chǎn)生轉(zhuǎn)動從而減輕下套管的阻力；二是在管外環(huán)空中，當(dāng)水泥漿穿過扶正器螺旋片時產(chǎn)生旋流，改善了環(huán)空流場，從而可提高水泥漿頂替效率，對提高固井質(zhì)量十分有利。 具體加法是：套管 柱下部 重合段每 34 根套管加 1 只 螺旋滾輪扶正器 ，油氣層段 適當(dāng)添加普通彈性扶正器 ， 套管中部以上因地層松軟，采用滾輪扶正器極易被泥包，因此采用 高溫樹脂螺旋剛性減阻扶正器 與彈性扶正器配合適用， 浮鞋與浮箍之間加 1 只螺旋滾輪剛性扶正器，其安裝位置為距浮鞋或浮箍位置 1～,并采用上下卡箍定位 ,確保套管居中度 ,有利于套管安全下入。 高溫樹脂螺旋剛性減阻扶正器 螺旋滾輪剛性扶正器 環(huán)空憋壓 為盡量提高 防氣竄指 數(shù)，固井后采用環(huán)空憋壓技術(shù)，在具備環(huán)空憋壓條件的井中與技術(shù)套管與油層套管之間的環(huán)空內(nèi)憋入 1~2Mpa的壓力。 變排量全井替清水 注水泥結(jié)束后，采用雙水泥車往套管內(nèi)頂替清水，一是方便控制排量，利于 30 變流態(tài)頂替，紊流頂替前置液、有效層流頂替領(lǐng)漿，塞流頂替尾漿；二是由與管外水泥漿的密度差產(chǎn)生一定的浮力，利于套管劇中；三是可以省略一趟 為聲放磁測試前清水置換泥漿的下鉆。 其余技術(shù) 保障 措施 （ 1）每口井必須由鉆井公司技術(shù)科、鉆井、固井技術(shù)人員及其他有關(guān)人員認真開好固井協(xié)作會，了解所在井的高壓或動態(tài)嚴重層位，初步進 行近平衡固井設(shè)計，并按相關(guān)規(guī)定進行審批。 （ 2）井隊保證井身質(zhì)量符合要求，鉆井液性能調(diào)整合理，油層部位的井徑擴大率控制在 15%以內(nèi)，保證套管的居中度和井下特殊工具的有效工作。 （ 3）下套管前應(yīng)通井，保證井眼暢通，井下干凈、穩(wěn)定，控制油氣上竄速度≤ 10 米 /小時。 （ 4）下井套管必須按石油天然氣總公司《固井技術(shù)規(guī)定》作好各項準備工作，套管連接按標(biāo)準緊好扣，控制下放速度，使環(huán)空返速不大于鉆進返速。 （ 5）套管下部結(jié)構(gòu)符合技術(shù)管理規(guī)定。 （ 6）下套后開泵排量由小到大，嚴防循環(huán)蹩泵。在保證井下穩(wěn)定的情況下，適當(dāng)降低鉆 井液的粘度，大排量洗井兩周以上，洗井排量接近鉆進排量。 （ 7）井隊技術(shù)人員對送井工具附件按產(chǎn)品說明書認真檢查驗收、搬運和下井。 （ 8）配漿水每口井取樣實驗，不合格者必須進行更換。 （ 9）碰壓后檢查回壓凡爾工作情況，若失靈，井口要進行蹩壓，蹩壓壓力=壓差 +3～ 5MPa。如果井口設(shè)備刺漏，必須用水泥車繼續(xù)頂壓，直至水泥漿達到初凝。 （ 10）現(xiàn)場注水泥施工，實行雙車注水泥，嚴格按固井設(shè)計控制好分段水泥漿密度，保證施工的順利進行。 (二 )現(xiàn)場應(yīng)用情況 2021 年 1 月至 10 月，共完成固井施工 50 口次，具體數(shù)據(jù)如下表： 31 井號 質(zhì)量 套管尺 寸 井深 井徑 擴大率 井斜 泥漿性能 密度 粘度 失水 切力 老 168斜 24 合 2204 60 4 1/2 老 168斜 5 優(yōu) 1829 55 5 1/2 老 168斜 6 優(yōu) 1538 52 5 2/4 老 168斜 8 優(yōu) 1547 55 5 3/8 老 168斜 18 合 2425 50 5 1/3 老 168斜 11 優(yōu) 1963 52 7 2/4 老 168斜 51 合 2171 55 5 1/2 老 168斜 52 優(yōu) 1916 56 5 4/10 老 168斜 2 合 2805 45 5 3/11 老 168斜 7 優(yōu) 2205 56 5 4/10 老 168斜 63 合 2589 65 4 1/2 老 168斜 47 合 2431 48 8 8/14 老 168斜 3 優(yōu) 2310 41 5 3/5 老 168斜 1 合 60 5 5/8 老 168斜 10 無 2839 16 40 5 1/3 老 168斜 35 優(yōu) 2418 47 5 5/11 老 168斜 29 優(yōu) 45 7 4/9 老 168斜61(側(cè) ) 優(yōu) 2330 65 5 1/2 老 168斜 30 優(yōu) 22 39 5 5/11 32 老 168斜 34 優(yōu) 45 5 6/16 老 168斜48(側(cè) ) 優(yōu) 2885 25 54 5 4/8 老 168斜 56 無 6 42 5 2/4 老 168斜 58 優(yōu) 1918 50 7 5/7 老 168斜 83 優(yōu) 2073 42 5 3/8 老 168斜 66 優(yōu) 2230 55 5 1/2 老 168斜 13 優(yōu) 1898 51 5 4/9 老 168斜 79 無 1877 53 6 3/8 在實驗室內(nèi)低滲透塑性微膨脹體系還為成熟之前，我們先后嘗試了純塑性體系以及晶格塑性體系，效果都不算理想，在低滲透塑性微膨脹體系日趨成熟后，固井優(yōu)質(zhì)率也不斷提高。 數(shù)據(jù)如下表： 110月老 168區(qū)塊固井水泥漿使用情況分析表 體系名稱 主要外加劑 固井口數(shù) 優(yōu)質(zhì)率 塑性體系 塑性增強劑、早強劑 7 % 晶格塑性體系 塑性劑、晶格、早強劑 8 % 低滲透塑性晶格體系 晶格、塑性劑、抗竄劑、增強劑 12 % 前 7 個月固井優(yōu)質(zhì)率達到了 71%，尤其進入 8 月份以后，完成固井施工 23口次 ， 已出圖的 15 全部優(yōu)質(zhì)， 優(yōu)質(zhì)率 100%。 33 五 、 綜合評測 （一）綜合效益分析 1）綜上 所述 ，該 項目 所研制成功的 低滲透塑性微膨脹 水泥漿體系用于生產(chǎn)后， 有效的解決了老 168 區(qū)塊的固井技術(shù)難題 。 2）該項目研究的 低滲透塑性微膨脹 體系能夠 有效 解決油氣層活躍的油氣井 的固井問題，而且為今后位垂比更大的大位 移井固井施工做好了準備。 3）該項目研究的水泥漿體系 及前置液體系 與國 內(nèi) 外同類產(chǎn)品項目具有良好的性能價格比。 從社會效益上分析，該研究首次在 勝利油田通過自主技術(shù)攻關(guān)成功解決了攤海大位移井區(qū)塊的固井難題 ，意義深遠，社會效益顯著。 （二）存在和需要解決的問題 通過該項目的研究，通過低密度塑性微膨脹體積與相關(guān)配套措施 的配合適用，聲放磁測試結(jié)果取得了良好的效果，但是由于還沒有進行后期射孔作業(yè)等生產(chǎn)措施，對纖維水泥環(huán)在井下的實際抗沖擊性能沒有明確證實，還需持續(xù)跟蹤觀察水泥環(huán)對套管的保護及自身防腐蝕情況。 該 配方隔離液密度可調(diào)節(jié)范圍太窄，密度高過 即出現(xiàn)較明顯問題。 （三）結(jié)論和建議 低滲透塑性微膨脹體系性能良好，尤其防竄性能出色。且具有適用范圍廣，性能可調(diào)等特點，可以進一步推廣。 通過項目研究制定的老 168 區(qū)塊固井技術(shù)配套措施是解決類似井固井作業(yè)的可靠技術(shù)規(guī)范，具有可靠的技術(shù)水平。 （四）推廣意見 該項研究屬新產(chǎn)品研制成果，具有良好的推廣前景和應(yīng)用領(lǐng)域，建議首先在我油田固井工程中推廣使用，技術(shù)成熟后進入市場，推廣到全國甚至全世界石油系統(tǒng)。 （五）創(chuàng)新點 低滲透塑性微膨脹體系 的研制。 34 低返速紊流前置液的研制，密度調(diào)節(jié)范圍 ~。 建立的配套固井措施可有效解決老 168 區(qū)塊的固井技術(shù)難題。