复杂地层小间隙非常规尾管固井施工技术

复杂地层小间隙非常规尾管固井施工技术

薛飞

胜利石油工程有限公司固井技术服务中心山西项目部 山东东营 257000

摘要：针对A井固井施工存在环空间隙小、循环压耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥环薄等技术难题，在明确施工难点与技术措施的基础上，实施尾管固井施工等多项针对性技术措施，顺利完成该井的现场施工，固井质量达到甲方要求，为存同类复杂地层、小间隙非常规尾管固井施工提供了技术与实践借鉴和参考。

关键词：固井技术；复杂地层；小间隙；尾管固井

A井位于济阳坳陷东营凹陷博兴洼陷南部金家—樊家鼻状构造带中部。该井目的为了揭示向东北扩大高94井区沙四下—孔店组含油气范围，完钻井深3922m，二开至沙三上2303.55m时发生井漏，钻井液进多出少，井底岩性灰色细砂岩。漏失时钻井液性能：密度1.14g/cm3,粘度43s,失水4.8ml,PH值9，降低排量边循环边加入单向压力封闭剂、随钻堵漏剂堵漏，同时从储备罐提取泥浆补充。在后续施工中至完钻2907m，投入大量的泥浆处理剂及堵漏材料，分段循环，堵漏成功。鉴于井下复杂情况，为保证后续钻进的安全，决定进行扩眼补下75/8技套，完井采用75/8*5尾管固井，给固井施工带来环空间隙小、循环压耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥环薄等难题。

1井身结构

2施工难点与技术措施

2.1施工难点

（1）封固段1107m，较长的封固段易压漏地层，造成固井期间漏失及低返；（2）由于进行扩眼作业，造成井径不规则，最大井径达17寸，最小10寸，“糖葫芦”情况严重，给固井施工安全和质量带来很大隐患；（3）连续三次扩眼作业，井壁反复被破坏，造成井壁不稳定，固井施工时易发生砂堵憋泵。（4）钻进及扩眼时均发生不同程度井漏，虽在完井时堵漏成功，但固井时发生漏失的风险依然很大。

2.2技术措施：

（1）为防止固井期间发生漏失，固井领浆采用增韧低密度水泥浆体系，水泥浆密度控制在1.50-1.55g/cm³，有效降低水泥浆液柱压力。（2）由于裸眼段较长，应控制水泥浆的失水量，防止水泥浆失水稠化。（3）进行流变学平衡压力固井设计，在不压漏地层的情况下，尽量提高排量，提高顶替效率。（4）采用多凝水泥浆体系设计，领浆采用增韧低密度水泥浆体系，稠化时间控制在300min左右，中间采用低失水增韧水泥浆体系，稠化时间控制在200min左右，底部采用低失水微膨胀水泥浆体系，稠化时间控制在120min左右。

2.3现场施工情况

下完套管，单凡尔建立循环，三凡尔800rpm循环，压力10MPa，提转速至900rpm，压力11-13MPa不稳，替至1000rpm，压力12-14MPa，提至11rpm，压力13-15MPa，提转速至1200rpm，压力14-15MPa，此时粘度由115s降至80s，循环至压力14MPa稳定，开始固井。注低密度增韧水泥浆11m³，低失水增韧水泥浆18m³，低失水微膨胀水泥浆15m³，共计44m³，施工期间压力正常，碰压明显，施工顺利。

3尾管固井施工技术

3.1施工难点

（1）井深较深3922m，封固段较长，环空间隙小，裸眼段平均每米环容只有13.6L，悬挂器位置单边间隙只有5-6mm，座挂后过流面积更小，因此易发生憋泵等复杂情况，施工风险大。

（2）循环压力较高，替浆施工压力高，施工风险高。

（3）井底温度高，井底静止温度145℃，对水泥浆体系、固井工具要求高。

（4）送入钻具为4寸钻杆，为转化为31/2钻杆扣型，钻柱两端均接钻杆变扣短节，整个钻柱两端通径变化较大，对钻杆胶塞整体质量要求较高。

（5）由于水泥浆较泥浆更强的携砂能力，当水泥浆在小间隙环空时发生岩屑堆积形成憋泵等复杂情况，因此在固井施工时需要采用更加精确的合理施工排量。

（6）施工前和施工中如何做好压稳工作，也是保证固井质量的重点。

3.2技术措施

（1）为保证压稳，控制油气上窜速度，通井时进行全井加重，由1.21g/cm³提至1.26g/cm³，保证压稳油气层。

（2）调整钻井液性能，调整时要分段进行，不可降的过快，造成井壁的不稳定，要以保证井壁稳定为前提。

（3）下套管过程灌泥浆一根一灌，每15-20根一灌满，见到液面后再继续下；下钻时一柱一灌，连续灌浆，每10柱一灌满，以见到液面为准。下套管和下钻过程中要控制好下放速度，严禁猛刹猛顿。

（4）由于是非常规尺寸，环空间隙小，因此套管下到位后，要先单凡尔小排量顶通，待井下正常后在逐步将排量提起来，最终达到循环洗井要求排量，此时再调整泥浆性能，当一切正常后，固井前一周再适当降粘切，为固井施工做好准备。

（5）采用EZCem水泥浆体系，降低井下高温对水泥石强度的影响。做好水泥浆和钻井液的污染试验，确保施工安全。

（6）严格控制现场施工排量和水泥浆密度，替浆时采用固井流量计与井队泥浆罐共同计量，确保顶替量计量准确。

固井情况：注前置液3m³，前置液粘度60s，排量0.6m³/min，泵压3MPa。注水泥浆19m³，排量0.6-0.7m³/min，泵压9-1MPa，1.75-1.80g/cm³3m，1.85-1.88g/cm³12m³，1.95g/cm³以上4m³。注压塞液1m³。开泵替浆，初始排量1.25m³/min，尾管替入1.82g/cm³的重浆。替浆9m³时水泥浆刚进入环空，降排量至0.9m³/min，替至13m³左右起泵压，压力缓慢平稳上升。立管压力为15MPa，计量替量为26.5m³，超出计算量1.1m³，为防止替空决定停泵，起钻六柱，循环候凝。

3结论和认识

（1）A井固井施工顺利，电测结果显示技套、尾管固井质量合格，创同类型井固井质量最优。

（2）通过现场针对性技术措施的应用，较好的解决了今后同类型井施工难题，对窄密度窗口、小间隙固井提供了可借鉴的依据。

（3）增韧纤维水泥浆体系具有非常理想的控制失水、防漏失、改善水泥石性能的效果。

（4）A井成功固井施工，对今后该区块类似井的固井施工起到一定参考作用。

参考文献：

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作者简介：薛飞，男，河北衡水人，大学本科，工程师，项目经理副主任师，专业方向：固井工程。