DWQ油田防侧漏低密度水泥浆固井技术研究

陈为行

（中海油田服务股份有限公司,新疆 轮台 841600）

DWQ 油田位于塔里木盆地库车坳陷拜城凹陷DWQ 构造带上设置的井深为800m的直型油井， 目的层位于第四系(Q)、上第三系康村组(N1 -2k),油藏压力系数为1.12 ～ 1.18 , DWQ 油田的浅气层相对活跃，在钻井进行到90m时发现最浅气层。随着开发程度的一步步加深， 大部分油井的砂体压力呈现过低状态，导致在钻进环节中，非常容易出现井漏情况。在固井环节中，水泥浆的密度直接影响着水泥返高状况，从而影响固井质量的优良情况，如果水泥浆的密度过高的状态下，会导致出现相对较为单薄的地层难以承受的循环压力，出现水泥浆侧漏进入地层中，造成水泥浆返高不足的情况发生。在这种情况下如果是漏到了类似于裂缝性溶洞型碳酸岩盐地层的产层，会造成储层受到污染的状况发生，从而导致这些储层没有应有的产量，带来损失。在水泥浆返高没有超过最浅的产层，也就是没有达到设计返高状态的时候，则需要对漏封浅层的油气层补注水泥。在这种情况下，即便补注水泥作业是最简单的顶部作业，也无法直接有效的像一次性注水泥一样达到封隔地层的目的。顶部作业是最简单的补注水作业，其工作原理是把水泥浆以倾注或是水泥泵的方式注入环空内，或者采用射孔的方法注入水泥浆。发生了以上描述的漏到了类似于裂缝性溶洞型碳酸岩盐地层的产层，从而造成储层受到污染的侧漏状况发生影响产量，而进行一系列的补注行为，无疑耗费了原计划之外的人力和物力，也大大的消耗了钻井作业上时间和资源。

1 低密度水泥浆固井技术

DWQ油田固井因为其相对独特的地质特性，具有相应的难点。例如底层的压力系数相对较低，而油储层多数集中在低压层，由于底层的温度梯度相对较低所以在返高的水泥石强度变化就相应变慢，无法配合地质以满足相应的强度要求，并存在水泥浆出现凝固失重威胁，因为封固段相对不长而且存在较多的岩石层，针对这种情形难以根据情况决定正确的水泥浆性能，所以注水泥浆的量就对应很少，没有太多的控制空间，所以无法全面冲刷井壁钻井液滤饼，相对更加容易出现压力损失而造成油气水窜。

2 水泥浆性能要求

根据考量井下条件环境状况以及地层的压力承受力从而决定水泥浆的密度，这样可以在有效的降低面临的井漏威胁。为了在一定程度上最大发挥水泥浆的浮力作用，完钻时钻井液密度为1.25%cm3，则钻井液钻井液与水泥浆密度差在0 .24 g/cm3，大大增加了顶替效率。基于减少液柱压力和增加顶替效率方面，设计水泥浆密度设为1.25 +0 .24 ≈1 .50 g/cm3。稠化时间是固井作业的起码保障，所以在固井作业中, 稠化时间的要求也相对苛刻。正常状态下，会要求在保障固井质量的前提下，为了达到缩减侯凝时间，以达到因为水泥浆析水状况发生的窜槽现象，尽量保证稠化时间足够短，以便缩短候凝时间。

为防止在固井候凝环节发生井下漏失的情况，水泥浆体系的核心将围绕着减轻材料和颗粒级配，也就是漂珠与超细矿粉低密度水泥浆体系。保证水泥浆密度与流动性和强度的同时，不能忽略减轻材料在低密度水泥浆体系中存在的上浮现象，所以要采用性能优异的水泥浆稳定剂。结合实际情况，考量油井的地质情况，根据地质特性，选择粒径略大于地层孔隙的弹性粒子作为堵漏材料，通过注水泥的压力作用，将堵漏材料挤入漏失地层，从而形成屏蔽层。阻止继续漏失;因为膨胀剂的作用，弹性粒子的体积会在水泥浆失重这种请款下发生合理膨胀，也能达到阻止油水外浸的目的。

3 水泥浆配方研究

添加的外加剂以及外掺料种类和用量，都会在一定程度上左右水泥浆的功能和稳定性。结合紧密堆积理论。将水泥、漂珠、超细矿粉、膨胀剂不同粒度的颗粒级进行严格调和，调制出可以满足固井需求的低密度水泥体系。研究和调整水泥配方中各组分水化特性和比例。低密度水泥浆外掺料的种类和加量进行了系列试验。并对水泥浆早强剂、降失水剂、分散剂等外加剂加量进行了优选,经过多次水泥性能试验, 调配出既具有良好流动性、又具有触变性的水泥浆配方。水固比为0.6。按以上配比所配制的水泥浆密度为1 .50 g/cm3。在30 ℃、常压下稠化时间259 min , 30 ℃、6 .9MPa 时的滤失量为 56 mL , 初始稠度 14BC , 在 25 ℃、0 .1 MPa 下 48 h 的抗压强度12 .9 MPa , 水泥浆流动度240 mL ;水泥浆体系稳定, 上下密度差不大于0 .03 g/cm3。

4 讨论

因为引起的井漏而出现的固井失败，常常会出现在压力系数低或是特别是裂缝型以及溶洞型碳酸盐岩地层易漏地层固井中。 使用常规密度1.88 g/ cm3的水泥浆固井，非常容易引起井漏，造成固井失败，严重影响固井质量。为了预防松软地层被破坏导致出现的井漏状况的出现，运用低密度水泥浆进行固井，可以全面提高单级注水泥固井的成功概率，大大降低了固井质量出现问题而造成的补注水泥工作，节省作业成本。低密度水泥体系是结合紧密堆积的理念，调和一定量的水泥和漂珠以及膨胀剂等研制而成。根据DWQ易漏地层的固井需求，并结合实际要求和需求调和出应对这种状况最佳比例的低密度水泥浆，并保证低密度水泥浆具有应该有的强度，从而运用在DWQ易漏地层的固井难点上，达到了隔封地层的目的。采用低密度水泥浆固井的技术，会在一定程度上缓解在施工环节出现的侧漏问题——保证地层不会受到固井中的循环压力而导致破裂，以达到设计水泥返高。

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[2]张春涛.提高老油区后期开发井固井质量技术研究[D].中国石油大学,2009.