毛坝501—1H井生产套管固井技术实践认识

摘 要：毛坝501-1H井位于四川省达州市宣汉县毛坝镇十一村九组，是一口中石化普光分公司布置在四川盆地川东断褶带大湾-雷音铺背斜带毛坝构造带的双靶水平开发井。设计井深5467.05m（垂深3879m），目的层为下三叠统飞仙关组。本次固井目的：封固好三开裸眼井段及套管重叠段，为后期试采创造良好的井眼条件。

关键词：三开固井；三凝双密度水泥浆；顶替效率；防漏防窜

1 井身结构

2 固井难点分析

2.1下套管难点

本井是大斜度井，井斜较大（最大井斜54.9°），穿越嘉陵江膏层、飞仙关气层等层位，如何保证套管顺利下到位并且居中是本次施工的难点之一。

2.2 水泥浆设计难点

①井斜较大，水泥浆析出的自由水容易在井眼高边积聚形成通道，造成窜槽。②水泥浆在大斜度井段凝固时，由于重力作用，水泥浆易发生沉降，造成上侧的水泥石强度低，渗透率高。

2.3 提高顶替效率难点

①套管居中困难，在拉力和自重作用下，大斜度井段套管与上下井壁大面积接触，套管偏心严重，窄边钻井液很难被隔离液和水泥浆顶替出来，影响封固质量。②钻井液中的重晶石和岩屑在井壁低边沉淀不易携带出来，影响水泥环胶结质量。

2.4 防漏和防气窜困难

①本井固井段在钻进过程中虽无严重漏失现象，但固井时井眼会承受较大液柱压力，而本区域地层承压能力有限，所以防漏是本次固井的一个难点。②本次固井井段的嘉陵江及须三段存在气层显示，固井过程中压稳以及候凝过程中防气窜是本次固井的另一个难点。

3 针对性固井技术措施

3.1 井眼准备

①测井提供详实的双井径、井斜、方位、井温、油气水层位置等数据。②做地层承压试验，用密度1.75g/cm3的泥浆28L/s的排量循环两周不漏为合格。承压实验过程中均匀提密度，每循环周提0.02-0.03g/cm3，加强坐岗液面监测，动态承压试验合格后，使用离心机降密度。③强化钻具结构通井，双扶通井结构为：Φ241.3mm牙轮钻头+Φ236mm螺旋扶正器+Φ177.8mmDC*9m+Φ236mm螺旋扶正器+Φ177.8mmDC*45m+Φ127mmHWDP*5柱。④下套管前通井到底后，用30m3密度为1.37g/cm3、粘度150s以上的稠泥浆循环一周，彻底把井内砂子携带干净。携砂后进行短起下，短起下顺利则使用固体润滑剂以及抗高温材料打封闭。⑤套管下到设计井深后，采用循环洗井排量由小到大，最后以大排量（≥28L/s）充分循环两周以上、确保井眼无沉砂，钻井液性能达到进出口密度平衡，固井前要求密度1.37g/cm3，泥浆粘度≤60s，初切≤2。⑥固井前确保油气上窜速度<10m/h，进出口密度差<0.03g/cm3。

3.2 水泥浆技术措施

①水泥浆性能要求：低滤失量（<50ml）、零游离液（倾斜450）、沉降稳定性小于0.02g/cm3、水泥浆防窜性能系数小于3，做好水

泥浆发散实验和混浆实验。②采用三凝双密度水泥浆，三凝界面定在2000m，领浆为密度1.60g/cm3的低密度水泥浆体系；双凝界面定在3000m，中间浆和尾浆为胶粒防气窜水泥浆体系，中间浆、尾浆密度为1.90g/cm3。为防止井漏和提高水泥石的韧性，水泥干灰里加

入1‰的短纤维，现场施工时水泥浆里面加入1-2‰的3-5mm纤维。

3.3 提高顶替效率技术措施

①通井时提高泥浆的屈服值和静切力，保持泥浆悬浮和携带岩屑的最小屈服值为9Pa。下套管前通井时钻井液的屈服值应控制在9-12Pa，把泥浆中的重晶石沉淀和岩屑尽量携带干净。②固井前最后1周循环将泥浆的屈服值和静切力适当降低，屈服值应控制在9Pa以内，初切小于2Pa，密度1.37g/cm3，粘度小于60s，改善鉆井液的流动性能，提高顶替效率。③为保证套管居中度，提高水泥浆的顶替效率，加密使用扶正器。扶正器设计为：0-2830m五根套管加一只Φ7″×8-7/8″刚性扶正器；3030-3200m每根套管加一只Φ7″×9-3/4/″双弓弹性扶正器；3200-3862m每根套管加一只Φ7″×9-1/2″树脂刚性扶正器。④采用稀释型化学冲洗液，增加表面活性剂的浓度，达到对界面有良好的化学冲洗及水润湿效果，采用抗高温、悬浮能力强、沉降稳定性好的加重隔离液，隔离钻井液与水泥浆，提高水泥与套管及井壁的胶结强度。冲洗液使用6m3，冲洗型隔离液使用20m3。⑤施工前注入30m3性能优良、密度1.37g/cm3、粘度小于50s、具有抗钙性、冷却的先导泥浆，提高顶替效率并适当降低井底温度。

4 固井质量

后经电测Φ139.7mm产层套管固井质量综合评价优秀。

5 固井施工经验教训

①井身质量好，井眼轨迹圆滑，完井液性能好，保证了套管的顺利下入。②优化扶正器组合和位置，在做到套管居中的情况下尽量减少其数量。③采用双凝水泥浆体系，解决水泥浆在失重时对气层的压稳。在产层井段选用防气窜水泥浆体系。④下套管前优化管串结构，不但套管顺利下放到位，且能改善水泥浆体系环空流型，保证固井质量。⑤干法固井为防止一次性注入可能发生桥堵、脱水稠化或井漏，优先保证套管鞋处的封固质量，采用“先穿鞋后戴帽”的方式固井。⑥在钻井液中加入固体润滑剂，降低套管下入摩阻，摩阻系数控制在0.06～0.08。⑦水泥浆性能要求：低滤失量、零游离液、高沉降稳定性、水泥浆性能系数小于3。⑧冲洗液采用稀释型化学冲洗液，增加表面活性剂的浓度，达到对界面有良好的化学冲洗及水润湿效果，提高水泥与套管及井壁的胶结强度。隔离液采用抗高温、悬浮能力强、沉降稳定性好，隔离钻井液与水泥浆。⑨前期组织调研工作是关键，在固井附件、水泥浆体系试验方面严格把关，做好各项准备工作，确保固井施工达到甲方要求。

作者简介：

李栋华，2012年毕业于长江大学石油工程专业，助理工程师。