雅布赖油层固井技术

马永星，王震宇，梁明喆，李国兴

（西部钻探国际钻井公司，甘肃玉门735200）

雅布赖油层固井技术

马永星*，王震宇，梁明喆，李国兴

（西部钻探国际钻井公司，甘肃玉门735200）

雅布赖区块是玉门油田一个外围试采区块，位于内蒙古自治区阿拉善右旗雅布赖盐场周围。目的层在中侏罗统新河组下段J2x1，和青土井组J2q，井型主要为直井。自2012年后，为满足后期油层改造，该区块油层固井要求全井封固。该区块侏罗系地层，易剥落掉块，井径不规则，储层承压能力低。固井存在封固段长、易漏、上下温差大的难点。

易漏；低密高强水泥浆；固井；全井封固

1　概述

油层固井质量是制约油田勘探开发的瓶颈问题，为此开展了雅布赖低压地层长封固固井技术的研究，形成了一套适用在该区块油层固井全井封固的配套技术，包括双凝水泥浆液柱设计研究、固井施工设计参数优选、大温差水泥浆配方调配等。

2　雅布赖区块固井现状

雅布赖目前有2种常见结构，三层结构为新河组J2x层厚，新河组J2x下部青土井组J2q有油气显示，2层结构为浅井新河组J2x层较薄，新河组J2x下部青土井组J2q无显示。雅布赖区块储层主要漏失层及深度分布在新河组下段J2x1，J2x1段易裂缝性漏失，低承压能力的地层压力梯度在1.05～1.10MPa/100m，从所取地层岩芯判别该区块新河组J2x1下段砂岩与泥岩互层，程微裂缝纵横发育，且发育较好。地层承压能力较低，对水泥浆密度较为敏感，一旦发生漏失，固井质量无法保证，且无良好的补救措施；侏罗系泥页岩易水化，剥落掉块严重，井径不规则，存在“大肚子”井段。

在雅布赖区块试采中，油层固井工艺上要求水泥全井封固，考到后期油层改造的套管抗内压要求，分级注水泥工序复杂及分级箍质量问题，因此对雅布赖区块油层固井要求采用一次性固井工艺技术。

3　雅布赖区块一次性全井封固水泥浆液柱设计的研究

低密度水泥浆是降低环空液柱压力，封固承压能力较低地层的主要措施，但普通低密度水泥浆的抗压强度低，无法满足油层固井封固质量、射孔及油气层改造的要求，再次基础上应用低密高强水泥浆体系，低密高强水泥浆体系虽然密度低，但该水泥浆体系强度高，不但可以满足油气层固井的要求，同时也降低了施工中环空液柱的静液柱压力，从而降低压漏地层的风险。

3.1储层水泥浆体系选择

储层采用低密高强水泥浆体系，该浆体密度低，但强度比普通低密水泥高，降低了环空静液柱压力，同时可保障雅布赖中侏罗系低压易漏地层的封固质量。

低密高强水泥浆是普通漂珠低密度水泥浆中，加入根据颗粒级配和紧密堆积理论研究的油井水泥增强剂PZW-A配制而成的，PZW-A能提高水泥石的抗压强度，含有大量的硅质材料，能够产生凝硬性反应，提高水泥石颗粒之间的胶结进一步提高低密水泥石强度。

3.2非储层水泥浆体系选择

非储层段采用低密早强水泥浆封固，主要目的是降低环空液柱压力，同时可满足水泥浆返至地面后低温环境下的早期强度发展，满足非目的层填充段封固要求。

4　雅布赖低密水泥浆配方室内调配

4.1储层选用低密高强水泥

经过室内调配，调配了密度1.50～1.55g/cm3的低密高强水泥浆体系，体系具有较好的强度发展，配方性能满足固井要求。

实验条件模拟井下压力：65MPa，温度：75℃调试储层配方如下：

储层配方1：葛G+25%漂珠+25%增强剂+2%降失水剂+2%早强剂+0.6%分散剂+膨胀剂；

储层配方2：葛G+20漂珠+25%增强剂+2%降失水剂+2%早强剂+0.6%分散剂+膨胀剂。

4.2非储层选用低密早强水泥

为了满足单级全井封固中上部井段的低温早期强度发展，调配了密度1.40～1.48g/cm3的低密填充段水泥浆体系，低温早期强度发展较好。

实验条件模拟井下压力：65MPa，温度：75℃调试配方如下：

填充段配方1：葛G+28%漂珠+2%降失水剂+2%早强剂+0.4%分散剂+0.15%缓凝剂；

填充段配方2：葛G+20%漂珠+2%降失水剂+2%早强剂+0.4%分散剂+0.15%缓凝剂。

5　水泥低温早期强度调试

低密水泥浆体系在低温条件下存在强度发展缓慢问题，在低密早强配方中引入2%TW600S早强剂,

配方如：葛G+（28-20）%漂珠+2%降失水剂+2%早强剂+0.4%分散剂+0.15%缓凝剂。该系列早强剂的应用可以使雅布赖低密早强水泥浆在候凝12h后可以产生7.0～8.4MPa早期强度。

6　储层低密高强水泥浆顶替效率研究

低密高强水泥浆随着剪切速率提高，的剪切应力提高，但提高幅度不大，剪切速率降低时，剪切应力降低幅度较慢。低密高强水泥浆该特性可降低顶替时循环压耗，顶替时减小对井底的中侏罗系易漏地层的压力，减小井漏风险；在降排量碰压或水泥浆上行遭遇大肚子井眼，低返速的水泥浆仍具有一定的壁面剪切力存在，保证了碰压时或“大肚子”井眼内的的顶替效率。

7　雅布赖油层固井技术的现场应用情况

自雅布赖区块投入开发至今累计完井固井11井次，其中4口井完井为2012年后低密单级一次上返封固。合格率100%，优质率75%。

以雅探5井为例，该井是雅布赖盆地萨尔台凹陷小湖次凹马岗构造的一口探井，井型为直井。

基本数据：

Ø311 mm×506m/Ø244.5mm×505.85m；

Ø216 mm×2420m/Ø139.7mm×2412.05m。

管串结构：浮鞋+套管×2+浮箍+套管+浮箍+套管串。

该井完钻泥浆密度1.20g/cm3，粘度76s，储层钻进中钻井液全程加随钻堵漏剂提高井眼承压能力。该井由于泥页岩易水化，剥落掉块严重，井径不规则剥落掉块严重，在1100～1300m及储层段2250～2400m存在大肚子井眼，平均井径273.7mm，环容48.1L/m，扩大率26.7%。

该井采用单级全井封固，封固段较长，采用低密早强+低密高强双凝水泥浆体系全井封固，稠化曲线直角走势，两段浆体30～100Bc过渡时间短，具有较好的防窜性。固井施工完毕候凝48h后经声幅检测固井质量为全井优质。

[1] 肖华，等.低密高强水泥浆固井技术在吐哈油田的应用推广[J].钻井液与完井液，2008，2（3）：27-29.

[2]郭小阳，等.提高复杂井固井质量的关键因素探讨[J].钻井液与完井液，2005（22）：53-58.

TE256

B

1004-5716(2016)11-0054-02

2015-12-08

2016-01-19

马永星（1983-），男（汉族），黑龙江漠河人，工程师，现从事固井技术服务工作。