盐膏层固井技术在英买466井中的应用

薛中华 柳红斌

摘 要：英买466井位于新疆维吾尔自治区新和县境内，本井设计井深5240m，目的层位是白垩系，二开设计采用Ф241.3mm钻头钻至井深4840m中完，本开次盐膏层位置4782-4850m，厚度68m，在钻进至这段位置时极易会发生缩径、井壁垮塌等现象，本开次中完准备下入Ф206.38mm+Ф200.03mm套管进行双级固井施工，盐膏层的盐层蠕变特性将对套管产生不均衡负荷，造成套管变形、错段等复杂情况，盐层蠕动也会严重破坏水泥环，盐膏层中含有碱金属也会对水泥石进行破坏，水泥浆体系必须具有抗盐性。这些复杂情况对固井施工带来了困难，本文章就这些问题对盐膏层固井难点进行解析，侧重阐述盐膏层固井的工艺难点和技术措施，及其在英买466井中的实际应用情况。

关键词：盐膏层;蠕变性;水泥浆体系;双级固井

1 前言

近年来，为落实英买区块白垩系巴西改组圈闭储量规模，增加英买力气田群产能和产量，英买力区块勘探开发不断深入，很多在此区块钻井过程中都会不能程度的遇见盐膏层，由于盐膏层的蠕变和物质特性，不但增大了钻井施工中的风险，也严重影响到了固井施工安全和质量。

2 盐膏层的特性

盐膏层段分布较为复杂，盐膏层段常与泥岩层互层形式出现，厚度可达60-230m，因它的蠕变性极易造成井径发生变形;盐岩、石膏的溶解性会使井径变大极其不规则，造成井壁垮塌;盐膏层的塑形特性，会使井壁缩小、导致下钻出现粘卡事故的发生

3 盐膏层对固井质量的影响

①盐膏层钻井过程中极易呈现缩径、井壁掉块、垮塌等复杂情况，在缩径的井眼，下套管过程当中轻易发生粘卡，致使套管下不到位，造成强行起套管，延误施工时间;由于钻井过程中极易发生掉块，造成井径极不规则，也容易形成大肚子井眼，井径扩大率一般都在30%左右，不利于套管居中，套管居中率差，这都会影响到固井质量，固井施工过程中水泥浆在“大肚子”井段上返速度较慢，钻井液易存留在该井段，致使顶替效率差，形成窜槽，难以达到固井理想的紊流排量，造成套管和地层的第一界面和第二界面不能形成良好的水泥环，直接影响到固井质量，更严重到影响下一步钻井施工;②钻进至盐膏层位置，为平衡地层压力，将会提高钻井液密度，使钻井液与水泥浆的密度流动性较差，致使固井替浆过程中，顶替效率差，水泥浆极易窜槽，水泥浆难以封住盐层，影响到水泥石胶结质量。

4 主要的技术对策

4.1 设计合理的井身结构

因盐膏层的塑形流动性，会对井壁的地层向井眼中心挤压，使其地层上覆压力部分或全部压力依附在套管上，并随着井深的增加，地层上覆压力增大而增大，因此在盐膏层井段务必要用高抗挤强度的套管，可利用下技术套管封住盐层以上的易漏井段，钻穿盐膏层，卡准底界，封住下部井段。

4.2 提高套管的局中度和顶替效率

盐膏层井段易呈现缩径和“大肚子”井眼，造成套管局中度差，顶替率差，水泥环质量差等复杂情况，结合实际电测井径和井斜数据，通过模拟扶正器居中曲线，合理的安放扶正器，把扶正器的居中率增高到75%，这样可以有效保证套管居中度。

4.3 采用双凝水泥浆体系

对于长裸眼的盐膏层井段，水泥浆从出套管后，由液态向固态转化期间，水泥浆处于失重状态，如果是单一水泥浆，上部的水泥浆会较早失重，则环空液注压力不能有效导致压住盐膏层的蠕动，使油、水、气上窜，使水泥环质量变差，导致固井质量差。固井施工时采取双凝水泥浆体系，领浆采取缓凝水泥浆体系，尾浆是快干水泥浆体系，这样可以使环空当中的水泥浆分层凝固，当尾浆水泥浆处于失重时，领浆水泥浆稠化时间推迟，确保了环空液注压力还能有效的压稳地层，抑制住盐膏层的蠕动。

4.4 盐膏层固井采取加盐水泥浆体系

不含盐水泥浆体系在固井施工中容易受到盐溶解而产生污染，致使水泥浆短时间凝固，造成固井重大事故，或者造成环空的水泥环质量差，在水泥与盐膏层之间形成通道，为油气水上窜提供了通道。含盐水泥浆可以压制住盐膏层盐的溶解，含量高会使水泥浆强度发展缓慢，失水量大，不利于水泥环质量。抗盐水泥浆体系要满足正常固井施工所需要的稠化时间、失水量大小和抗压强度，还要保证水泥浆的流动性和稳定性，经过多方面试验数据，欠饱和或半饱和含盐水泥浆体系更可以使井壁稳定。

5 案列

5.1 基础资料

5.1.1 构造位置

英买466井位于新疆维吾尔自治区新和县境内，是部署在塔里木盆地塔北隆起轮台凸起英买46低幅度构造带的一口滚动开发井，设计井型为直井。井设计井深5240m，目的层位是白垩系，正常情况下，以钻掲白垩系舒善河组50m无油气显示为依据，本井完钻方式以套管射孔完井。

5.1.2 井身结构

二开设计采用Ф241.3mm钻头钻至井深4840m中完，实际完钻井深4852m，准备下入Ф206.38mm+Ф200.03mm套管进行双级固井施工。Ф206.38mm套管壁厚及钢级扣型17.25mm/140v/TP-FJ，Ф200.03mm套管壁厚及钢级扣型14.2mm/110/BC，分级箍位置：2498.7-2499.5m，盐膏层位置4782-4850m，厚度68m。

5.1.3 钻井液性能

钻井液体系为KCl聚磺欠饱和盐水体系，密度1.85g/cm3

粘度50，初切/终切3/15（Pa）kf=0.05Cl-=153000（mg/l）。

5.1.4 井温

本井井底实测电测温度98℃，实验温度80℃;

5.1.5 电测井径、井斜

依据本井1m一点电测数据裸眼段平均井径252.58mm，井径扩大率4.6%，最大井径处为4775m：340.69mm，最小井径处为4033m：308.41mm。最大井斜深度3719m：

井斜1.21°，方位359.83°。

5.2 固井主要技术措施

①选择刚度比套管大的钻具组合实行通井，阻卡井段反复多次进行划眼，確保井眼稳定、套管顺利下到位;②井队根据盐膏层蠕变情况来确定下步是否进行扩孔作业，确保下套管安全，测蠕变时间静止时间为：从钻头离开岩底开始，到浮鞋到达该位置之间的所有用时;③井队下套管过程中，建议根据泥浆返出情况，决定是否进行中途循环，建议中途循环位置在3500m左右，避开易垮塌井段;④一级选用G级+硅粉+微硅+缓凝剂+降失水剂+盐水泥浆体系，采用双凝水泥浆体系，快干封固：4000-4852m井段，缓凝封固：2498-4000m，设计水泥浆密度1.90g/cm3;二级选用G级水泥，封固0-2498m井段，水泥浆密度1.90g/cm3;

⑤设计加重隔离液：加重隔离液密度1.87 g/cm3，流动度21cm，配方：1.2%隔离剂O-SP+2%缓凝剂FS-33L+165%普铁+15%OCW-1L+15%盐，设计长度800m，环容18.68l/m，共设计打入15m3;⑥施工情况：施工过程正常，候凝48h后下钻探塞，上水泥塞塞面2390m，塞长109m，下水泥塞塞面4481m，塞长371m，经试压，试压合格。该井测声幅显示，由于针对性的对抑制盐膏层地层采取了具体方案和合理的固井技术方案，实行双级固井，优秀井段达到2045m，盐膏层位置封固优秀，满足了下部施工的要求。

6 结论

①固有盐膏层井段的井，盐层固井水泥浆必须具有抗盐性，水泥浆添加剂要多做实验加以论证，以实验数据为准，含有不同井盐的加入量也会不同，尽可能满足水泥浆性能要求，保证水泥浆体系稳定;②制定出针对性的固井工艺技术措施，确保固井施工过程正常;③借鉴其他地区抑制盐膏层的技术措施，完善本区块的工艺技术水平。

作者简介：

薛中华（1987- ），男，民族：汉，籍贯：山东莒南人，学历：本科，现有职称：中级工程师，研究方向：固井工程。