长庆油田正注反挤固井工艺研究 摘要:正注就是从井口套管内泵注水泥浆,使水泥浆沿套管内向下流动并在井底套管鞋处沿环空往上返;返挤就是从井口环空泵注水泥浆,使水泥浆沿环空往地层流动正注返挤工艺一般应用在漏失井固井过程中,先正注后返挤,使水泥浆在环空连接在一起从而形成一个完整的水泥环长庆油田属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造,为典型“三低”致密油气藏,近年在该地区钻井、固井过程中存在不同情况漏失现象本文旨在对正注反挤固井工艺技术方面进行探究,指导易漏区块固井施工关键词:正注反挤 固井工艺 1区块基本情况长庆油田陕295区块位于子州县附近,该区块与采气一厂、二厂区块邻近,结合口井施工情况进行分析该区块主要固井难点就是固井漏失问题漏失层位基本确定为刘家沟组,承压当量密度在1.25-1.28g/cm3之间,其次风险漏失点为延长组,承压当量密度略高随着油田对固井质量要求不断提高,目前常规固井工艺已无法适应该区块固井需求,需要对该区块固井工艺技术做综合研究,以指导固井施工2井漏原因分析1、本身地层承压能力薄弱,属于低压低孔隙纵横向天然微裂缝层理发育,岩性胶结差,结构力薄弱,钻井井漏时有发生,堵漏材料只能暂堵,无法有效进入漏失层。
2、目前所用低密度水泥浆体系针对该区块密度虽然满足当量密度,但不稳定易破碎密度上升,造成井漏3、施工工艺上还存在问题,施工过程中大排量注替循环,增大摩阻增加了瞬时当量密度发生漏失施工中途的停顿启动易造成井底激动压力诱发井漏4、施工准备不充分,泥浆性能处理不到位,井眼条件差,循环摩阻大3目前防漏技术措施1、根据实际完钻泥浆密度、钻井排量、泵压及钻井、通井过程中漏失情况分析认真做好压稳、防漏计算,入井液柱压力计算,顶替排量及井口压力控制,确保压稳地层与井控安全,防止气窜,更好保证全井固井质量2、固井前合理处理钻井液粘度,降低粘切注入冲洗液,有效地冲洗套管内泥饼和粘滞泥浆,降低流体摩阻,提高水泥浆的顶替效率3、产层段采用常规降失水水泥浆体系,要求做到低析水、低失水、直角稠化确保目的层封固质量;上部用低密度水泥浆填充,降低液柱压力4、固井施工结束后根据漏失情况实施反挤补救4解决方案4.1承压1.35g/cm3及以上,采用“一次上返”固井,关键在防漏1、进一步降低水泥浆密度根据单井承压能力、漏失情况,在填充段使用1.18-1.25g/cm3低密高强水泥浆体系,保证压稳的同时减小漏失风险,施工现场可适当加入堵漏纤维,提高地层承压能力。
调整水泥浆液柱的密度梯度、拉大高低密度水泥浆稠化时间 2、确保施工的连续性和优化施工参数使用固井模拟软件,精确计算前置液、水泥浆进入环空的时间节点,以确定合理注替液量、排量和施工压力4.2承压1.30-1.35g/cm3,采用传统“正注反挤”固井,关键在反挤界面1、正注反挤表套鞋附近施工:设计前置液(液量为表套环空容积)和水泥浆浆柱结构,计算水泥浆当量密度小于漏失当量密度,同时对应地层精准控制施工排量及压力,减小环空摩阻,保证水泥上返至表套2、正注无漏失,24h后实施反挤,挤入(表套与下开次套管环空容积)表水泥浆量3、24h后反挤若无压力,应在测声幅前尽可能进行井口回填,保证返高4.3承压1.30g/cm3及以下,采用“大段反挤”新工艺4.3.1前提条件1、区块本身承压能力低,多支钻井队钻进过程中发生多次恶性漏失,水泥堵漏无果,下套管循环漏失等漏失情况,“一次上返”固井无法达到甲方应封固率要求2、对漏失层位了解清楚且单一,陕295区块大部分井下完套管后循环时,发生漏失或渗漏,泥浆比重均在1.20以下,漏失层(刘家沟组底部)吸入量巨大4.3.2技术方案及关键1、压力控制:P表套鞋(破裂压力)>P延长组(次生漏层)>P试挤压力≥P刘家沟(主力漏层)≥P反挤压力。
多收集区块漏失数据,目前P反挤压力控制在5Mpa以内效果较好,确保其它薄弱地层不被挤开2、排量控制:前置液排量200-300L/min,注水泥浆排量:一阶段200-300L/min;二阶段400-500L/min;三阶段600-900-1000L/min排量根据漏失压力及现场施工压力及时调整:目前施工经验为前15-20方为一阶段,中15-20m³为二阶段,后期为三阶段3、前置液及水泥浆量选择:(1)正注反挤前置液15-20m3,一是冲刷井壁利于胶结,二是降低液柱压力,减缓漏速2)正注确保漏层至井底水泥浆全部封固(该井段井径计算环容后附加5-8m3为宜,且附加量稠化时间150min以上,防止漏层在反挤过程中被水泥石封闭3)反挤确保井口至漏层底部水泥浆全部封固该井段井径计算环容后附加15-20m3为宜,部分水泥浆为井径计算误差,部分为进入漏层起到微堵漏作用,支撑浆柱4、前期井眼准备(处理堵漏剂及封闭浆):正循环(1)套管入井至设计井深后,对井内钻井液进行顶通;如钻井液顶通后能建立正常循环,以环控返速不低于1.2m/s,定排量循环至少两个周期;如井内钻井液无法建立循环,循环钻井液,控制注浆排量,钻井液注入量要确保将套管与漏点以下环空内的封闭浆推挤至地层。
5、方案实施步骤:正注:高注高替及时完成;反挤:(1)以怠速试挤清水,起压后以一阶段排量继续挤入,将漏层挤通,并记录试挤井口压力,同时观察地面管汇、各连接处是否刺漏;控制P试挤井口压力≥P漏失压力,以一阶段排量注完前置液2)控制P反挤压力≤P最高试挤压力(挤漏压力),按一阶段排量挤注水泥浆15-20方(均匀加入井队随钻堵漏剂细颗粒、锯末等)3)若P反挤压力持续降低,可转入二阶段排量挤注;若P反挤压力有上升趋势,延长一阶段排量时间4)压力低转入三阶段排量挤注,保证冲洗效率5)最后5方转为一阶段排量挤注,观察P反挤压力停注后有压力,关侧导流候凝;无压力,24h井口回灌(回灌方式易采用怠速或一阶段排量直接挤入水泥浆,起压3-5Mpa关井候凝)5结论和认识1、认识:“大段反挤”只是一种固井工艺,解决的是在漏失情况下,提高口井封固率的问题无法有效解决气层压稳及二界面胶结问题如果问题同时存在,应再考虑优化前置液和水泥浆体系及浆柱结构2、纤维堵漏剂对孔隙性、裂缝性漏失均有较好的堵漏作用,在水泥浆混配过程中适量加入,可以提高水泥浆防漏能力,同时有一定提高水泥石早期强度作用,参考文献:「1」陈光等.长庆苏25断块低压易漏失气井固井技术.[J].钻井液与完井液.2007,24(2):50-52. -全文完-。