【正文】 鄂北工區(qū)氣井水平井水平段套管固井 井身結(jié)構(gòu)及套管程序鄂北工區(qū)為擬進(jìn)行套管固井完井情況下進(jìn)行大型壓裂，為滿足實(shí)驗(yàn)要求，主要是采用三開鉆井，一開采用 鉆頭下入 。⑥ 加長膠塞，增加三道裙部膠皮，用于有效隔離水泥漿，防止頂替下行過程中尤其是進(jìn)入大斜度及水平段后膠塞貼邊磨損，并成功實(shí)現(xiàn)水泥漿與頂替液有效阻隔，碰壓正常。④ 建議水平段每根套管加 1 只扶正器，采用樹脂旋流剛性扶正器與旋流滾輪扶正器交替下入的方案。② 固井施工前鉆井隊必須對泥漿性能進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)本井實(shí)際情況，盡可能降低泥漿粘度，從而提高固井時水泥漿頂替效率。分析認(rèn)為水平段 1 根套管加 1 只扶正器有利于提高套管居中度。 JH32P4 井水平段井底 350m 采用 1 根套管加 1 只扶正器，其余采用2 根套管加 1 只扶正器，滾珠與樹脂交替加入。井號 JH32P6 HH74P84 JH2P20 JH32P1 JH32P4水平段長度m 951 557 (2) JH32P6 井、JH32P1 井、JH32P4 井水平段固井質(zhì)量分析：① 這三口井中 JH32P4 井水平段最短，分析認(rèn)為是固井質(zhì)量較好的原因之一。但是應(yīng)用井?dāng)?shù)少，需要以后更多井進(jìn)行對比分析。JH2P20 井鉆完鉆、固井前泥漿粘度分別為 36s、38s，其余 4 口井固井前粘度均大于 50s，泥漿粘度相對于其他水平井較低，有利于提高頂替效率。32 / 38(1) JH2P20 井水平段固井質(zhì)量最優(yōu)的原因分析：① 鉆井周期短，井眼先天條件好。 簡化結(jié)構(gòu)水平井固井工藝應(yīng)用現(xiàn)狀① 套管串結(jié)構(gòu)類型紅河油田依據(jù) 所采取的固井技術(shù)措施已完成 5 口簡化結(jié)構(gòu)水平井的施工，其管串結(jié)構(gòu)為：浮鞋+2 根套管+浮箍+1 根套管+關(guān)井閥+套管串② 固井施工相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計簡化結(jié)構(gòu)水平井固井水泥漿漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計為雙密度兩凝體系，領(lǐng)漿設(shè)計密度 ，封固目的層以上井段；尾漿設(shè)計密度 ，封固目的層井段。典型井身結(jié)構(gòu)及套管程序見表 235：表 235 簡化結(jié)構(gòu)水平井井身結(jié)構(gòu)及套管程序（JH32P6 井）開數(shù) 井眼尺寸井深 套管尺寸下深 水泥返高一開 501m 500m 地面二開直井段 29 / 38導(dǎo)眼段 水泥回填至井深 主井眼 地面其優(yōu)點(diǎn)主要有：① 取消三開鉆井，大大提高了鉆井效率，可有效縮短建井周期；② 套管規(guī)格由 改為 ，可節(jié)省鋼材，降低成本；③ 與 套管相比，下入 套管增大了套管與井壁間的環(huán)狀間隙，可降低環(huán)空摩阻，進(jìn)而降低因固井施工壓力過高導(dǎo)致井漏的風(fēng)險；④ 后期儲層改造手段選擇性多。 紅河油田油井水平井水平段套管固井工藝 簡化結(jié)構(gòu)水平井井身結(jié)構(gòu)2022 年開始為進(jìn)一步提高鉆井效率，紅河油田進(jìn)行了簡化結(jié)構(gòu)水平井施工。（5）通過優(yōu)化水泥漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計和注水泥作業(yè)中的壓力控制，可在一定程度上降低漏失風(fēng)險。（3）下套管前的模擬通井對能否實(shí)現(xiàn)套管串下放到位至關(guān)重要，模擬通井順暢可大大提高套管串到位率。 結(jié)論與認(rèn)識（1）簡化結(jié)構(gòu)水平井固井工藝可有效縮短建井周期，減少鋼材使用量，適用性較高，具有推廣價值。④ 管外封隔器脹封位置應(yīng)選擇在巖性較致密穩(wěn)定、井眼規(guī)則、井斜較小且井徑小于封隔器有效脹封外徑的井段。(3) 提高入井工具可靠性① 通過廣泛的市場調(diào)研和應(yīng)用統(tǒng)計，選擇質(zhì)量好、信譽(yù)高、服務(wù)技術(shù)強(qiáng)的供貨方為供應(yīng)商；② 工程技術(shù)人員熟知并掌握入井工具結(jié)構(gòu)、性能、工作原理和使用（操作）方法，以最大限度的發(fā)揮工具的效用。通過合理的井眼軌跡設(shè)計與控制，為套管串順利下放到位提供先決條件；② 下套管前，采用不小于套管串剛度的管柱組合進(jìn)行模擬通井，并達(dá)到起下管柱順暢無阻卡為通井合格；③ 調(diào)整鉆井液性能，加入潤滑材料，提高潤滑性，減小下套管摩阻；④ 控制套管下放速度，及時灌漿，套管進(jìn)入造斜點(diǎn)以后密切關(guān)注摩阻變化情況，避免出現(xiàn)大噸位強(qiáng)壓或強(qiáng)拉，防止出現(xiàn)套管粘卡；⑤ 合理選擇并安放扶正器。(1) 確保套管串下放到位① 由于套管串結(jié)構(gòu)復(fù)雜，入井工具較多，對井眼軌跡和井身質(zhì)量提出了更高的要求。若分級箍無法正常開孔將直接導(dǎo)致無法正常實(shí)施固井作業(yè)；關(guān)閉套若無法關(guān)閉則會形成隱患，對套管串的長期密封性產(chǎn)生影響。通過對管外封隔器和水泥傘工作原理及使用材料進(jìn)行對比分析，可以得出結(jié)論：在使用條件相同的情況下，管外封隔器順利脹封后的封隔效果好于水泥傘。其優(yōu)點(diǎn)是由于使用了自鎖裝置可使膨脹腔內(nèi)的壓力保持不變，因而封隔器膠筒與井壁間可實(shí)現(xiàn)長時間封隔密封。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低。水泥傘是在注水泥過程中防止水泥漿通過水泥傘下竄，起隔離水泥漿的作用。(3) 入井工具性能對固井工藝的影響27 / 38在管串結(jié)構(gòu)中使用管外封隔器或水泥傘的目的是實(shí)現(xiàn)環(huán)空分隔，滿足上部注水泥作業(yè)的工藝需要。/30m）且不規(guī)則，是造成本次套管串遇阻卡的主要原因；② 通井管柱組合為：8 1/2″鉆頭+6 1/2″雙扶正器+5″鉆桿，通井時起下鉆比較順暢。對比 NP1NP13 井的情況，說明漏失對該固井工藝成功率影響較大。 簡化結(jié)構(gòu)水平井固井工藝應(yīng)用分析(1) 水平段（目的層）存水泥原因在水泥漿漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工壓力控制基本相同的情況下，發(fā)生漏失的NP1NP13 井裸眼段存有水泥，分析原因主要有：① 由于水平段（目的層巖性砂巖）地層壓力較低，固井施工及候凝過程中因壓力增加而發(fā)生水泥漿下行；② 管外裸眼封隔器（或水泥傘）未能充分起到封隔、阻擋環(huán)空水泥漿下行進(jìn)入裸眼段的作用。NP13 井在后期掃塞作業(yè)時發(fā)生事故，嚴(yán)重影響了工期和試油作業(yè)。(3) 固井施工結(jié)果簡化結(jié)構(gòu)水平井注水泥及替漿過程中除 NP1NP13 井替漿中、后期發(fā)生漏失外，其余各井均連續(xù)正常。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)循環(huán)孔打開式分級箍的關(guān)閉套已經(jīng)提前關(guān)閉，改用第 2 種類型管串結(jié)構(gòu)重新下套管后進(jìn)行固井作業(yè)。(2) 固井施工簡況簡化結(jié)構(gòu)水平井固井水泥漿漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計為雙密度兩凝體系，領(lǐng)漿設(shè)計密度 ,封固造斜點(diǎn)以上井段，設(shè)計稠化時間 240300min；尾漿設(shè)計密度 ,封固造斜點(diǎn)以下井段，設(shè)計稠化時間 100min 左右。類型 2：引鞋+盲板短節(jié)+1 根套管+管外封隔器+1 根套管+管外封隔器+1 根套管+壓差式分級箍+套管串，此種類型應(yīng)用于 NP11 井。其難點(diǎn)主要有：① 對入井工具（管外封隔器、盲板、分級箍等）的可靠性要求較高，封隔器能否有效脹封、分級箍能否正常開孔、順利關(guān)閉對固井施工將產(chǎn)生直接影響；② 由于受井眼軌跡及井身質(zhì)量的影響，套管串（含篩管）順利下至預(yù)定位置的難度較大；③ 因井漏或管外封隔器脹封失效等原因?qū)е滤酀{進(jìn)入水平段產(chǎn)層，將對后期試油氣作業(yè)造成較大影響。 寧東簡化結(jié)構(gòu)井 A 點(diǎn)以上套管封固水平段裸眼完井工藝現(xiàn)場應(yīng)用為進(jìn)一步提高鉆井效率，寧東工區(qū)水平井簡化井身結(jié)構(gòu)和套管程序，二開直接鉆進(jìn)至 B 點(diǎn)完鉆，采用水平段下入篩管（或裸眼）+套管的管柱結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)水平井主要通過管外封隔器（或水泥傘）將水平段與上部環(huán)空分隔，通過盲板將水平段與套管內(nèi)封隔，再通過分級箍實(shí)現(xiàn) A 點(diǎn)上部注水泥作業(yè)。表 229 水泥漿密度及入井量最大值（g/cm 3） 最小值（g/cm 3） 平均值（g/cm 3） 水泥漿量（m 3） 入井水泥 （t）領(lǐng) 度 55尾 漿 15表 230 施工時效施工程序 施工時間 施工壓力（MPa） 設(shè)計量（m 3） 實(shí)際注入（m 3） 總液量（m 3）24 / 38注前置液 15:2515:30 0 4 領(lǐng)漿 15:3016:33 02 65 尾漿 16:3316:44 21 開檔銷、壓塞 16:4416:48 0 大泵替漿 16:4817:06 015 25 水泥車替漿 17:0617:45 014 碰 壓 17:45 1015 斷流，回水 300ml，開井候凝 應(yīng)用效果評價自項(xiàng)目實(shí)施以來大牛地氣田水平井完成技套固井 79 口，驗(yàn)收 72 口，7 口未驗(yàn)收，驗(yàn)收的井固井優(yōu)良率 100%；紅河油田水平井完成技套固井 139 口，驗(yàn)收 105 口，34 口未驗(yàn)收，驗(yàn)收的井固井優(yōu)良率 100%。表 228 扶正器安放位置井 段 扶正器安放方式 數(shù) 量 備 注 每4根加一只 10 滾扶 每5根加一只 15 彈扶 各加一只鋼扶 2 鋼扶合 計 27只④ 采用兩凝水泥漿結(jié)構(gòu)一次上返全井封固的固井工藝，以“壓穩(wěn)防漏”為指導(dǎo)思想，采用近平衡固井方式，漿體結(jié)構(gòu)采用前置液+領(lǐng)漿（密度 ）+常規(guī)水泥漿（密度 ） 。8′38″方向 處.固井隊 HB1403固井隊表 227 HH55P9 井井身結(jié)構(gòu)鉆 頭 套 管鉆進(jìn)類型規(guī)格(mm) 鉆深(m) 規(guī)格(mm) 下深(m)一開 Φ273 23 / 38二開 (3)固井工藝措施① 井眼準(zhǔn)備A 承壓實(shí)驗(yàn)：起壓 ，穩(wěn)壓 5min，壓降 0； B 通井循環(huán):下套管前，認(rèn)真通井，對遇阻遇卡井段反復(fù)劃眼；C 調(diào)整泥漿:下套管前通井循環(huán)，調(diào)整鉆井液性能，以降低鉆井液的粘度，切力，為保證套管順利下到位，建議起鉆前調(diào)整泥漿時加入潤滑劑；② 下套管作業(yè)檢查附件，核對工具附件數(shù)量，確保附件按照設(shè)計要求入井，控制套管下放速度，下入 1015 根套管后，開泵頂通循環(huán)，檢查回壓凡爾的打開關(guān)閉情況；下套管過程中，采用逐根灌漿，必須確保每下入 20 根灌滿泥漿一次；套管下放到位后先灌滿鉆井液然后開泵小排量頂通，循環(huán)泥漿 30min 后，逐漸提高循環(huán)排量，最終循環(huán)排量不低于打鉆時排量的 倍，循環(huán) 24 周，對泥漿進(jìn)行降粘降切，井內(nèi)循環(huán)干凈正常后開始固井作業(yè)。三疊系上統(tǒng)延長組第三段長9長913▽ 灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與淺灰色細(xì)砂巖互層(2)基本概況及井身結(jié)構(gòu)表 226 HH55P9 井基本概況井 號 HH55P9井 井 別 開發(fā)水平井構(gòu)造位置 鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷南端 鉆井隊 靖邊萬隆4516設(shè)計井深 完鉆井深 完鉆層位 三疊系延長組長9 12 完井方式 裸眼完井套管尺寸 套管下深 油氣層頂界 主力油層 三疊系延長組長9 12完鉆原則 鉆達(dá)設(shè)計B靶點(diǎn)，目的層水平段長1000m。長 7 上部深灰色、灰黑泥巖夾灰色細(xì)砂巖；下部深灰、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及淺灰、灰褐色細(xì)砂巖互層；底部為黑色泥巖長 8 深灰、灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，夾淺灰色細(xì)砂巖；長911 淺灰色粉、細(xì)砂巖與深灰、灰黑色泥巖互層。侏羅系 下統(tǒng)延安組 深灰、灰黑色泥巖與灰色粉、細(xì)砂巖呈略等厚互層，夾 5層煤。安定組 中、上部紫褐色泥巖、褐色泥灰?guī)r與棕灰色中砂巖呈略等厚互層；下部為棕灰色中砂巖與褐、紫褐色泥巖呈等厚互層。22 / 38地 層 垂深(m)垂厚(m)海拔(m)巖 性 描 述系 統(tǒng) 組 段 油層組華池組 灰褐、灰色泥巖與棕褐色泥質(zhì)粉砂巖、灰褐色中砂巖呈不等厚互層。羅漢洞組 棕黃、棕色細(xì)、中、粗砂巖與褐色泥巖呈不等厚互層。測井結(jié)果顯示：水泥漿返高地面，目的層固井質(zhì)量良好，非目的層井筒上部有部分井段沒有水泥，分析認(rèn)為是漏失后吐漿導(dǎo)致的。放回水壓力回零， 3斷流，開井侯凝。(4)現(xiàn)場施工簡況表 223 水泥漿注入密度及用量21 / 38水泥漿 最大(g/cm3) 最小(g/cm3) 平均(g/cm3) 設(shè)計(g/cm3) 水泥漿量(m3)設(shè)計/實(shí)際水泥量(T)設(shè)計/實(shí)際低密度 過渡 尾漿 表 224 施工時效施工程序 施工時間段 排量（m 3/min）施工時間 min 備 注下套管 12 月 21 日 21:3023 日 03:00循 環(huán) 03:3015:00 注前置液 15:1115:22 11注低密度水泥漿 15:2216:07 45注過渡漿 16:0716:12 1 5注尾漿 16:1216:22 10開檔銷、壓塞 16:2416:28 4泥漿泵替漿 16:3116:46 15水泥車替漿 16:2418:25 121碰 壓 18:25 196（合計）注低密度至施工結(jié)束：185min注過渡漿至施工結(jié)束：140min注尾漿至施工結(jié)束：135min鉆井隊泥漿泵+水泥漿大排量替漿期間，壓力控制在6MPa以內(nèi)，超過6MPa，改用水泥車單獨(dú)替漿，避免壓力過高壓漏地層。⑤替漿期間，由水泥車實(shí)現(xiàn)全程頂替作業(yè)，保持施工連續(xù)性同時，避免啟停激動造成漏失。③ 管串結(jié)構(gòu):浮鞋+3 根套管+浮箍+套管串+水泥頭。表 221 井身結(jié)構(gòu)與套管程序數(shù)據(jù)表（DPHT382 井）開次 鉆頭尺寸 mm井深 m 套管尺寸 mm下深 m 備注一開 封固井段 二開 2890 2890 封固井段 02890m造斜點(diǎn)：2339m 完鉆井深/垂深：2890m/(3)固井工藝措施① 一次上返固井，以“壓穩(wěn)防漏”為指導(dǎo)思想，采用近平衡固井方式，漿體結(jié)構(gòu)采用前置液+低密度水泥漿（密度 ）+過渡漿（密度 ）+常規(guī)水泥漿（密度 ） 。盒 1 P1x12650 7 灰白色細(xì)、中、粗砂巖，局部夾灰色泥巖薄層、條帶。上古生界二疊系下統(tǒng)下石盒子