深南潜山大尺寸套管长封固段固井技术

覃毅　向荣　付彩霞　陈欣彤

摘 要：衡探1井是华北油田部署在渤海湾盆地深县凹陷深南潜山雾迷山组内幕圈闭构造位置的一口重点风险探井。二开使用Ø311.2mm钻头钻至2702.0m中完，钻进和通井过程中有轻微渗漏，漏失量约10方，漏失层位未知。下入Φ244.5mm技术套管下深2700m，要求一级固井，水泥浆返至地面。针对本井所处区块地质结构复杂、套管尺寸大、封固段长、固井施工难度大等诸多固井施工难点，提出了主要固井技术措施，经过现场固井施工应用，固井质量合格，达到了预期的效果。

关键词：深南潜山；风险探井；大尺寸套管；长封固段；单级固井

衡探1井是华北油田部署在渤海湾盆地深县凹陷深南潜山雾迷山组内幕圈闭构造位置的一口重点一级风险探井，钻探目的是钻探深南潜山内幕雾迷山组地层的含油气情况，兼探东营、沙一、沙三段地层的含油气性。井身结构为一开使用Ø444.5mm钻头钻至197.0m，下入Ø339.7mm套管196.19m，水泥浆地面。二开使用Ø311.2mm钻头钻至2702.0m中完，井底水平位移2.2m，钻进和通井过程中有轻微渗漏，漏失量约10方，漏失层位未知。下入Φ244.5mm技术套管下深2700m，要求单级固井，水泥浆返至地面，对固井施工安全和固井质量带来了严峻的挑战。

1 固井技术难点

1.1 该井所处区块地质结构复杂、邻井参考资料少，固井施工难度大、风险高，地层压力系数低。

1.2 要求全井封固，水泥浆量大，水泥浆液柱压力高，施工要求高，固井施工过程中易发生井漏、环空憋堵、水泥浆闪凝等复杂情况。

1.3 封固段长达2700m，采用单级固井，上下温度差大，对水泥浆综合性能要求高。

1.4 施工压力高，对固井设备、工具附件要求严格。

1.5 固井工作量大，对水泥车操作手要求高，要求操作平稳，避免产生过大激动压力，造成复杂情况发生。

1.6 替浆量大，易造成水泥浆窜槽，井壁垮塌，水泥浆顶替效率差，固井质量不易保证。

2 主要固井技术措施

根据“固井三压稳”原则，优化固井施工方案，采取有针对性的技术措施：

2.1 井眼准备：①把好井身质量关，下套管前必须通井。大井眼井段处循环，小井眼处划眼，下钻到底后，用排量2.7-3.0m3/min循环至少一周，保证井眼畅通井壁稳定。短起下钻检查井眼状况，循环泵压正常，泥浆性能满足要求，井口无砂子返出方可起钻下套管；②如有井涌、井漏，要先进行压井堵漏，压井和堵漏正常后再进行下套管作业。

2.2 严格控制套管下放速度，防止激动压力过大，压漏地层；同时调整好下套管时的泥浆性能，降低泥浆粘度、摩阻，防止泥浆静止时间过长后，开泵循环时压漏地层。

2.3 优选高低双密双凝水泥浆体系，使用低密高强水泥浆体系防止压漏地层。低密度水泥固井可以降低套管外液柱压力，从而降低水泥浆液柱压力与地层孔隙压力差，实行合理压差固井，配方是：①上部：D级水泥+减轻剂+漂珠+微硅+降失水剂+分散剂+堵漏剂+消泡剂；②下部：G级水泥+降失水剂+分散剂+膨胀剂+缓凝剂+消泡剂。水泥浆性能为：①密度1.48g/cm3，流动度22cm，稠化时间275min，滤失量49mL，零析水，强度13.1MPa/24H；②密度1.85g/cm3，流动度22cm，稠化时间153min，滤失量49mL，零析水，強度15.1MPa/24H（实验条件为初始温度21℃，最终温度74℃，升温时间50min，初始压力5MPa，最终压力32MPa）。

2.4 采用双胶塞法固井，防止注水泥过程中水泥浆窜槽、混浆过多而影响固井质量。

2.5 加强过程控制，在下套管过程中，严格各项技术措施，按固井施工设计下入套管扶正器及其他附件；在保障井下安全的前提下，尽可能采取大排量循环、顶替，有效清洗井眼，提高顶替效率。

2.6 选用性能良好的冲洗隔离液，注入FH-100L前置液12m3，占环空高度302m，有效清洗井壁及套管，替净环容的泥浆，防止泥浆与水泥浆接触污染，并保证隔离液的絮流接触时间大于10min，提高一、二界面的水泥胶结强度。

3 现场应用

注入流体类型及数量为：前置液密度1.04g/cm3，数量12m3，注入排量为1.1m3/min，领浆密度1.38g/cm3，数量10m3，注入排量2m3/min，低密水泥浆密度1.48g/cm3，数量88m3，注入排量2m3/min，高密水泥浆密度1.85g/cm3，数量21m3，注入排量1.1m3/min，后置液密度1.00g/cm3，数量4m3，注入排量1m3/min，鉆井液替量94m3，密度1.20g/cm3，排量3.0m3/min，使用清水顶替至碰压。整个施工过程连续顺利，严把每个施工工序，固井施工连续、平稳，水泥浆密度均匀稳定，井下未发生漏失，水泥浆返至地面。安全高效地完成了本井固井施工。经候凝测声幅显示，封固井段固井质量合格一、二界面胶结均为良好，满足后续工作要求。

4 结论

4.1 现场应用表明， 针对深南潜山大尺寸套管长封固段固井难点，优选高低双密双凝水泥浆体系，使用低密高强水泥浆体系防止压漏地层，是本井固井施工成功的关键因素，也为以后深南潜山井固井施工积累了经验。

4.2 合理选择水泥浆的各项试验条件，保证水泥浆性能一致性是提高固井质量的重要手段。

4.3 采用双胶塞法固井，用性能良好的前置冲洗液，大排量循环、顶替，有效清洗井眼，可以有效提高顶替效率。

参考文献：

[1]覃毅，赵旭，杨江，等.低密高强度水泥浆体系在漏失井固井中的应用[J].四川水泥，2016（11）：12.

[2]覃毅.双胶塞固井工艺在丰探15井中的应用[J].石油工业技术监督，2016（08）：14-17.