大港油田港深30区块固井技术及配套工艺研究

2019-10-19许洋陈绪何冠曦倪帅姚蓝

石油研究 2019年11期

许洋陈绪何冠曦倪帅姚蓝

摘要：目前，大港油田已经进入中后期开发阶段，已将重点转移到中深油藏的开采之中。随着钻井深度的逐渐增加，井深结构越发复杂，地层岩性多样，对固井技术提出了更高的挑战。本文在对港深30区块钻井、地质特征研究的基础上，优化出了适用于该区块的水泥浆体系以及前置隔离液体系，并提出了相应固井配套措施，应用效果良好。

关键词：固井;港深30区块;水泥浆;长封固段

引言

港深30区块位于北大港联盟地区，该区块具有“五高四低”的特点，即高地层压力、高饱和压力、高压力系数、高体积系数、高溶解气油比，低丰度、低渗、低粘、低原油密度等特点。2017年-2018年港深30区块由大港油田采油一厂共部署并完成油层固井8井次，固井质量均不够理想。因此，亟需从提高高温防气窜水泥浆体系以及配套固井工艺技术等几个方面开展研究，深入开展港深30区块提高固井质量配套技术研究与应用，确保固井质量，为后期开采、产能建设的高效实施提供保障。

1.固井技术及配套工艺的研究

1.1 优选水泥浆体系

港深30区块水泥浆技术需求特点突出，特别是体系防窜性能、稳定性和水泥石力学性能指标，直接影响固井施工安全及质量。因此针对港深30区块水泥浆体系技术需求，通过紧密堆积、速凝早强、韧性改造^[1]等技术手段，形成了1套水泥浆体系，达到了“零析水、短过渡、防窜性能好”的目标。

如图1所示，该图为优选的水泥浆体系在70℃时静凝胶强度发展曲线。从图中可以看出该水泥浆体系强度过渡时间仅为4min;按照综合因子法计算该水泥浆体系CCGM值;

SPN=A×QAPI=0.1826【（t100Bc）1/2-（t30Bc）1/2】×22=1.4502

CCGM=3.99+1.731SPN=6.5002

可以看出0≤

1.2 前置液体系研究

优选OMAX高效抗污染化学冲洗型隔离液体系，该冲洗型隔离液体系在前置液中加入以含多种表面活性剂OCW-1L为主的1至3种外加剂使前置液具有防塌、洗油、自身易被清除性能，在高密度油基泥浆固井中都得到运用。复合前置液按以下原则进行调整隔离液和

泥浆的流变性能与密度来达到泥浆能被前置液顶替而前置液被水泥浆顶替的目的。

根据水泥浆、隔离液的流变性能与井眼条件、环空返速计算出可顶替泥浆的最大静切力值作为临界静切力。泥浆静切力<泥浆临界静切力同时τmud < τspacer < τcement，说明浆柱流变密度、流变性能是合理的，可实现良好的顶替效率。

1.3优化配套固井工艺

①准确认识地质情况

针对本区块地层能量活跃，影响固井质量的情况，建议联合建设方、施工方共同开展地质调研，了解清楚地层岩性、地质分层、储层物性（孔隙度、渗透率）、压力体系、油气水层分布等情况，合理提高钻井液设计密度，为下步钻井提供可靠依据。

②实现固井前完全压稳

钻遇高压层前，应根据邻井情况校核钻井液密度，提前实施压稳措施，保障井壁不形成侵入通道。钻完井过程中勤测后效，记录好上窜速度、污染量（排放时间）、最低密度点，建议采用测后效密度下降<0.02为压稳判断依据，若未达到压稳要求，则进一步提高钻井液密度。但要达到好的防气窜固井效果，既要压稳又要防漏。所以水泥浆的密度选择必须限定在合理的安全窗口内。“压稳和防漏”对于防气窜固井来说是相互矛盾，必须通过堵漏，提高地层承压能力，使两者统一。

③优化井身结构

完钻后通井，采用“双扶”通井至少3趟（使用212mm+210 mm扶正器），针对主力油层或不规则井眼井段，有针对性的进行划眼、短起下，确保井眼平滑，通井过程中做好出砂量统计及统计参数，为固井提供依据;同时有利于地层能量的释放，减少井下高压气层的能量，为固井质量提供有力保障。

④优选施工参数

固井施工参数的优选主要考虑现场施工的连续性和固井顶替效率。施工排量设计原则：水泥浆出套管后环空返速达到1m/s以上。有效地驱替钻井液，提高注水泥的顶替效率是清除钻井液窜槽、保证水泥胶结质量和水泥环密封效果的基本前提。影響注水泥顶替效率的6个因素：

1.套管在井内的居中度

2.液体在环空中的流动状态

3.紊流时液体流过封隔层位所经历的时间

4.钻井液的触变性

5.钻井液与水泥浆的流变性能

6.水泥浆与钻井液的密度差

2.结论

1、港深30区块具有高地层压力、高饱和压力、高压力系数、高体积系数、高溶解气油比，低丰度、低渗、低粘、低原油密度的特点，水泥浆技术需求特点突出。