KS2-1-6井177.8+232.5mm超深井套管回接固井技术

2014-06-11李清洁周坚许盟田振华李利军渤海钻探第一固井分公司河北任丘062552

化工管理 2014年21期

李清洁周坚许盟田振华李利军(渤海钻探第一固井分公司河北任丘 062552)

一、概况

1.井身结构

一开：￠660.4mm钻头×井深498m，￠508mm套管×498m；二开：￠444.5mm钻头×井深4817m，￠363.2mm+339.7mm套管×4815m；三开：￠311.15mm钻头×井深6537.5m，￠244.5mm+265.13mm尾管×6537.5～4521.47m回接井深：4521.47m,￠244.4mm+273.05mm套管×4521.47m；,；四开：￠215.9mm钻头×井深6822m，￠177.8mm尾管×6822～6208.67m，回接井深 :6208.67m,￠177.8mm+232.5mm套管×6208.67m；

2.固井目的：回接Φ177.8mm+232.5mm套管至井口，为下步开采创造条件。

3.固井方法：采用一次注水泥固井。

二、固井施工技术难点

1.施工泵压高，循环泵压达到31Mpa，套管下到位后，进行试插、验封，打压5MPa稳压10min未降。从泥浆性能上看，已经具备施工条件，但泵压太高。

2.水泥浆封固段长，上下温差达90℃，顶部水泥浆易造成超缓凝。对水泥浆性能影响严重，浆体抗高温、抗盐性能要求高，水泥浆体系选型及配方调节困难。

3.抗高温水泥浆体系，浆体沉降稳定性差，加重材料的沉淀分层，使浆体流动性变差，流阻增大，环空间隙仅为6.435mm,容易造成环空堵塞，易导致施工事故；高比例外掺料的水泥石早期强度形成慢且渗透率高，胶结强度及水泥石的抗压强度低，影响封固质量。

三、技术分析与施工措施

1.本井为高压气井，选用Ф177.8mm+232.5mm×TP140V×12.65mmTP140V×16.75mm+×TPCQ（扣型）的高强度、厚壁非标套管；下套管前确保井桶内畅通；充分循环调整泥浆性能，减小下套管摩阻。

2.依据紧密堆积理论，通过固相填充材料的颗粒级配，提高水泥浆的稳定性。

⑴应用7.2g/cm3超高密度加重剂GM，降低加重材料在浆体中体积比，增加水泥含量，提高水泥浆的稳定性。

⑵水泥中加入一定比例的硅粉、防气窜剂、和细微胶凝材料CEA-1，通过浆体中的不同固相颗粒大小间的分布和级配，增大干混物堆积体积分数PVF，改善水泥浆的防沉淀稳定性，增强水泥环对套管的抗挤毁保护能力，延长套管使用寿命。

⑶ 水泥浆中不同颗粒材料紧密堆积，PVF分数的提高，CEA-1形成的早期强度，及在干水泥中混入一定比例的FLOK-2（粉状防气窜剂），有利于提高水泥浆的防气窜能力。

水泥与各种固相材料混合比例：（阿克苏G级油井水泥：硅粉：CEA-1 ）：FLOK-2=(100:35:8:):2.5

3.优选水泥浆配方，优化水泥浆性能，保证回接顶部水泥石的强度。

4.使用抗高温优质冲洗型加重隔离液，提高顶替隔离效率，降低钻井液对水泥浆性能污染。

四、固井液配方及性能

1.水泥浆体系：

水泥浆化验：密度：1.88g/cm3 压力：113MPa升温时间：90min实验温度：115℃

水泥浆稳定性试验：

用高温高压稠化仪(115℃×113MPa×90min)养护20min，然后迅速降温到93℃取出将浆体倒入250ml量筒中放入93℃水浴锅静置2小时后，测其上部、中部、下部密度分别为1.87g/cm3、1.88g/cm3、1.89g/cm3，上部、中部、下部密度差小于0.03g/cm3，说明浆体经115℃×113MPa下浆体无沉降分层，浆体稳定性好。

2.冲洗型加重隔离液：配方如下，性能见表2

隔离液配方：

隔离液性能：

五、作业工况和固井质量检测

注前置液10m3密度1.87排量10L/min泵压9MPa注领浆66m3 密度1.88排量15L/min泵压30MPa注尾浆40m3密度1.89排量15L/min泵压30MPa压胶塞5m3（其中1m3水泥浆4m3加重隔离液）替泥浆109m3(其中密度2.13重浆17m3密度1.85的井浆92m3)排量15L/min泵压31MPa未碰压，泄压无回流施工正常，水泥浆返出地面。

质量检测结果：固井质量合格，优质封固井段65%。