窄密度窗口、小间隙套管尾管固井施工技术探讨

宿庆玮

【摘要】针对扩眼作业，造成井径不规则，最大井径达17寸，最小10寸，且环空间隙小、循环压耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥环薄等难题，通过采用多项针对性固井技术措施，顺利完成现场施工，固井质量达到甲方要求，为存同类复杂地层、小间隙非常规尾管固井施工提供了很好的借鉴。

【关键词】固井技术  大尺寸井径  套管  尾管

一、地层特征与井况

博兴洼陷是东营凹陷内一个次一级构造单元，第三系地层沉积比较完整，沙三中、下暗色泥岩发育，是个有利的生油洼陷。某井位于济阳坳陷东营凹陷博兴洼陷南部金家—樊家鼻状构造带中部。邻井在沙四下～孔店组井深3079.6～3216.6m解释油层11.2m/7层，压裂后日产油9.2t。本井目的为了揭示向东北扩大高94井区沙四下—孔店组含油气范围，完钻井深3922m，二开至沙三上2303.55m时发生井漏，钻井液进多出少，井底岩性灰色细砂岩。漏失时钻井液性能：密度1.14g/cm3，粘度43s， 失水4.8ml，PH值9，降低排量边循环边加入单向压力封闭剂、随钻堵漏剂堵漏，同时从储备罐提取泥浆补充。在后续施工中至完钻2907m，投入大量的泥浆处理剂及堵漏材料，分段循环，堵漏成功。漏失共计402.6m3。鉴于井下复杂情况，为保证后续钻进的安全，决定进行扩眼补下7 5/8技套，完井采用7 5/8*5尾管固井，给固井施工带来环空间隙小、循环压耗高、施工易憋堵、套管居中度差、水泥环薄等难题。

二、井身结构

三、套管施工技术

（1）施工难点。①封固段1107m，较长的封固段易压漏地层，造成固井期间漏失及低返;②由于进行扩眼作业，造成井径不规则，最大井径达17寸，最小10寸，“糖葫芦”情况严重，给固井施工安全和质量带来很大隐患;③连续三次扩眼作业，井壁反复被破坏，造成井壁不稳定，固井施工时易发生砂堵憋泵。④钻进及扩眼时均发生不同程度井漏，虽在完井时堵漏成功，但固井时发生漏失的风险依然很大。

（2）技术措施。①为防止固井期间发生漏失，固井领浆采用增韧低密度水泥浆体系，水泥浆密度控制在1.50-1.55g/cm3，有效降低水泥浆液柱压力。②由于裸眼段较长，应控制水泥浆的失水量，防止水泥浆失水稠化。③进行流变学平衡压力固井设计，在不压漏地层的情况下，尽量提高排量，提高顶替效率。④采用多凝水泥浆体系设计，领浆采用增韧低密度水泥浆体系，稠化时间控制在300min左右，中间采用低失水增韧水泥浆体系，稠化时间控制在200min左右，底部采用低失水微膨胀水泥浆体系，稠化时间控制在120min左右。

（3）现场施工情况。5月11日17：00下完套管，18：00单凡尔建立循环，20：00三凡尔800rpm循环，压力10MPa，22：00提转速至900rpm，压力11-13MPa不稳，23：00替至1000rpm，压力12-14MPa，0：00提至11rpm，压力13-15MPa，2：00提转速至1200rpm，压力14-15MPa，此时粘度由115s降至80s，循环至5：00压力14MPa稳定，开始固井。注低密度增韧水泥浆11m3，低失水增韧水泥浆18m3，低失水微膨胀水泥浆15m3，共计44m3，施工期间压力正常，碰压明显，施工顺利。

四、尾管固井施工技术

（1）施工难点。①井深较深3922m，封固段较长，环空间隙小，裸眼段平均每米环容只有13.6L，悬挂器位置单边间隙只有5-6mm，座挂后过流面积更小，因此易发生憋泵等复杂情况，施工风险大。②循环压力较高，替浆施工压力高，施工风险高。③井底温度高，井底静止温度145℃，对水泥浆体系、固井工具要求高。④送入钻具为4寸钻杆，为转化为3 1/2钻杆扣型，钻柱两端均接钻杆变扣短节，整个钻柱两端通径变化较大，对钻杆胶塞整体质量要求较高。⑤由于水泥浆较泥浆更强的携砂能力，当水泥浆在小间隙环空时发生岩屑堆积形成憋泵等复杂情况，因此在固井施工时需要采用更加精确的合理施工排量。⑥施工前和施工中如何做好压稳工作，也是保证固井质量的重点。

（2）技术措施。①为保证压稳，控制油气上窜速度，通井时进行全井加重，由1.21g/cm3提至1.26g/cm3，保證压稳油气层。②调整钻井液性能，调整时要分段进行，不可降的过快，造成井壁的不稳定，要以保证井壁稳定为前提。③下套管过程灌泥浆一根一灌，每15-20根一灌满，见到液面后再继续下;下钻时一柱一灌，连续灌浆，每10柱一灌满，以见到液面为准。下套管和下钻过程中要控制好下放速度，严禁猛刹猛顿。④由于是非常规尺寸，环空间隙小，因此套管下到位后，要先单凡尔小排量顶通，待井下正常后在逐步将排量提起来，最终达到循环洗井要求排量，此时再调整泥浆性能，当一切正常后，固井前一周再适当降粘切，为固井施工做好准备。⑤采用EZCem水泥浆体系，降低井下高温对水泥石强度的影响。做好水泥浆和钻井液的污染试验，确保施工安全。⑥严格控制现场施工排量和水泥浆密度，替浆时采用固井流量计与井队泥浆罐共同计量，确保顶替量计量准确。

（3）固井情况。6月27日01：15，注前置液3m3，前置液粘度60s，排量0.6m3/min，泵压3MPa。01：41，注水泥浆19m3，排量0.6-0.7 m3/min，泵压9-1MPa，1.75-1.80g/cm3  3m，1.85-1.88g/cm3  12m3，1.95g/cm3以上4m3。01：45，注压塞液1m3。01：47，开泵替浆，初始排量1.25m3/min，尾管替入1.82g/cm3的重浆。01：56，替浆9m3时水泥浆刚进入环空，降排量至0.9m3/min，替至13m3左右起泵压，压力缓慢平稳上升。02：18，立管压力为15MPa，计量替量为26.5m3，超出计算量1.1m3，为防止替空决定停泵，起钻六柱，循环候凝。

五、结束语

①该井固井施工顺利，电测结果显示技套、尾管固井质量合格，创同类型井固井质量最优。②通过现场针对性技术措施的应用，较好的解决了今后同类型井施工难题，对窄密度窗口、小间隙固井提供了可借鉴的依据。③增韧纤维水泥浆体系具有非常理想的控制失水、防漏失、改善水泥石性能的效果。④该井成功固井施工，对今后该区块类似井的固井施工起到一定参考作用。