罗家区块高压漏失井固井工艺技术研究

2019-09-10 14:23吴伟东
大东方 2019年2期
关键词:高压

吴伟东

摘 要:罗斜73块为罗家油田的探井,该井既存在漏失,又存在高压层,要求采用尾管固井施工工艺。因固井施工过程中压力波动窗口较窄,给固井施工带来较大难度。在优化水泥浆体系的基础上,使用高效冲洗液和加重隔离液提高对下部高压层的压稳能力,同时改变水泥浆流态,提高二界面胶结质量,从而解决了上高压下漏失井的固井问题。

关键词:油气侵;漏失;高压;尾管;固井施工

一、基本情况

1、 基本数据

探井罗斜73井,完钻井深3788m,完钻层位沙四段,水泥返高2760m。钻井液性能:密度1.62g/cm3,漏斗粘度80s,API失水1.8ml,泥饼0.5mm,切力5/12Pa,含砂0.3%,PH值9.5。

2、井漏情况

罗斜73井钻进过程中发生漏失,钻至井深3788m,由于油气侵现象严重,气测值较高,进出口密度大于0.02 g/cm3,按接甲方要求以每周提升0.01 g/cm3的密度持续加重循环观察,在将泥浆密度由1.61提至1.62 g/cm3的过程中,发现漏失,本次井漏累计漏失48.1 m3。

二、固井施工难点

1、钻遇漏失层

该井钻进至3270-3300m沙四地层发生漏失,共漏失泥浆约48.1m3,后经过堵漏,目前无漏失现象。但固井过程中仍然存在漏失风险,对压稳造成影响,且造成水泥浆低返。

因储层漏失,需要堵漏,导致无法使用振动筛清除堵漏材料,堵漏材料在井壁形成泥饼且泥饼较厚,若清除不彻底将严重影响二界面胶结质量。

2、钻遇高压层

钻进至3720m时钻遇高压层,该井高压层油气上窜速度42m/h,若无法形成有效压稳,将发生油气侵窜,影响水泥石胶结质量。且尾浆失重后,压稳困难,高压层流体上窜,影响固井质量;

3、水泥封固段较长

水泥封固段较长,环空静液柱压力增加值较大,易压漏薄弱地层造成水泥浆低。且水泥浆长距离运移,易发生窜槽,钻井液对水泥浆的污染,易引发水泥浆的急剧稠化,造成施工压力过高、蹩泵等复杂情况。

4、尾管工艺难点

尾管下入的扶正器可能将井壁上的虚泥饼刮掉,悬挂器处过流面积小,若循环不彻底,在悬挂器处易发生砂堵蹩泵;尾管固井存在不能正常碰压的风险,若不能碰压,可能替空水泥浆或留水泥塞,管外封隔器也无法胀封。

三、针对性技术措施

1、优化前置液和水泥浆设计,综合应用防漏、压稳固井工艺,配合使用套管外封隔器提高防窜能力,预防漏失的同时防止或减轻地层流体层间互窜。

2、使用高效冲洗液和加重隔离液,提高前置液对的井壁虚泥饼的清洗、对钻井液隔离,同时提高对下部高压层的压稳能力。

3、在重点封固段下入树脂螺旋扶正器和整体式弹性扶正器,提高套管居中度的同时改变水泥浆流态,提高二界面胶结质量;在上部裸眼段下入整体式弹性扶正器减小摩阻,保证套管顺利下入;悬挂器及技套鞋处分别下入刚性扶正器,提高重叠段处的套管居中度,保证重叠段处封固质量,满足套管试压要求。

4、上部使用流变性好,稠化时间较长的降失水水泥浆,密度控制在1.75-1.85g/cm3,既提高顶替效率同时对高压层能够有效压稳;油层段采用初凝时间短,高密度的塑性膨胀水泥浆体系,密度控制在1.85-1.95g/cm3,防止高压油气上窜及层间互窜,提高固井质量。

5、特殊技术措施

(1)悬挂器不坐挂,引鞋坐井底固井,下完钻具加压探实底,保证管串不下滑,由于下部使用套管外封隔器,上部采用 液压悬挂器,形成2个压力系统,采用引鞋坐到井底倒扣方式倒扣。

(2)引鞋各循环孔堵死,防止对井底冲刷,套管下沉,在 3714-3724m,多次下钻遇阻,采用堵死引鞋循环孔,防止冲刷井底造成套管串下行,悬挂器中心管拔出,固井失败。

(3)下套管前,打通碰压座,需要提前憋掉球座,防止复合胶塞碰压时无法插入球座形成自锁。

(4)下短旋流套管,尽量多割旋流孔。

6、套管柱结构

盲引鞋+短旋流套管1根+浮箍+短套管1根+浮箍+短套管1根+球座短节+套管串+管外封隔器+套管串+管外封隔器+套管串+悬挂器+送入钻具。

7、套管扶正器设计

共下入弹性扶正器42只,树脂扶正器22只,刚性扶正器4只。

8、水泥浆设计

根据电测井径计算,水泥浆共计29.4m3。考虑到井径误差及上部井段水泥浆的接触时间,附加水泥浆4.6 m3,共计34m3,水泥用量47吨。

9、水泥浆柱设计

领浆防窜系数4.88,防窜性能练好,领浆施工后期返处地面,在施工过程中起到封固和辅助压稳作用。尾浆防窜系数4<SPN≤6.5防窜能力较强。

10、前置液设计

加重隔离液密度1.7g/cm3,环空高度253m,用量8m3;高效冲洗液密度1.02g/cm3环空高度167m,用量8、6m3。加重前置液采用石英砂与悬浮剂及水配置而成.

由测得的600r/min和300r/min的刻度盘读数,可以利用以下公式求得塑性粘度和动切力:μp=Ø 600-Ø 300;τ0=0.511(Ø 300-μp)依据宾汉模式,τ0=τ-μpγ,由此得到:μp=35;τ0=2.044;n=0.924;K=0.0422,配置前置液n<1流动性能良好,冲刷能力较强。

11、替浆量计算

分段容积分别为25.28m3和11.57m3,后置液和压塞液36.85 m3。

12、测井要求

水泥浆候凝时间36h。

四、施工结果

固井质量,一界面优质,二界面合格。

参考文献

[1] 張明昌.固井工艺技术[M].北京 中国石化出版社,2017.1

[2]张明琛.固井工程师一口井[M].2002.3

(作者单位:胜利石油工程有限公司固井技术服务中心)

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