低温易漏储气库固井技术的改进创新

2020-11-26陈显学辽河油田储气库公司辽宁盘锦124000

化工管理 2020年32期

关键词：尾管定向井井段

陈显学(辽河油田储气库公司，辽宁盘锦 124000)

0 引言

通过雷61储气库第一井的施工及质量情况，总结施工经验，主要固井技术措施如下：

1 强化通井措施，保障井眼清洁

单、双螺扶通井，在阻卡井段进行短起下，保障井眼畅通，通井到底后打稠塞，增加封闭浆的用量，提升携屑能力。保障固井前的钻井液屈服值＜5MPa，塑性粘度10～30mPa·s，砂岩井段电阻率较大，渗透性强，严格控制钻井液失水，降低形成的泥饼厚度。

2 优化扶正器布放位置，提升盖层以上井段居中度

优选弹性整体扶正器、刚性滚轮扶正器，结合实际测量井径及井斜，在盖层顶部以上井斜＞20°井段，采用刚弹交替布放方式，每根加放一只，提升套管的居中度，同时在“大肚子”井段底部加放旋流发生器，改善流体的流态，提高顶替效率。

3 合理设计施工参数，提升顶替效率

上部井眼不规则，扩大率达40%以上，导致水泥过该井段时，与无法驱替出去的泥浆混窜，影响固井质量。针对该情况，在后续的施工中，合理设计冲洗液、隔离液的性能及用量，与钻井液、水泥浆形成更好的密度梯度与流变梯度，同时做好施工模拟，隔离液过该井段时，适当加大顶替排量，更多的将”大肚子“井段的泥浆驱替，减少与后续上返的水泥浆接触，提升盖层上部井段固井质量。

4 改进“尾管+回接”固井工艺，保障一次返地成功率

结合定向井完井固井需求，开展了尾管承压、尾管悬挂器、施工工艺的研究，优选性能可靠的尾管悬挂器及其配套附件，内嵌式的设计，不受扣型限制，形成了针对储气库定向井完井需求的尾管及回接固井工艺。同时针对雷61储气库目的层破裂压力低，承压时间长，承压效果差，根据第一口井雷61-6井的施工情况，在尾管碰压后，直接起钻，不冲洗喇叭口，避免循环产生的激动压力传递至侯凝期间的水泥浆，通过软件分析对比，各施工阶段的井底ECD，形成了改进版的“尾管+回接”固井工艺，成功解决了定向井完井固井水泥低返问题，大幅度缩短了定向井的建井周期，同时有效提升了尾管段的固井质量，保障了生产套管的全井段封固，进行一步提高了井筒的完整性。

5 创新“半程固井工艺”，解决水平井漏失难题

结合水平井完井固井需求，开展了液压封隔器、分级箍等工具、水泥浆体系、施工工艺的研究，形成了针对储气库水平井完井需求的半程固井工艺。“半程固井工艺”管串结构：旋转引鞋+168.3mm筛管串+168.3mm×177.8mm变径短节+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨胀封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨胀封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm盲板+177.8mm套管1根+177.8mm液压式管外封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm液压式管外封隔器＋177.8mm套管1根+分级注水泥器+177.8mm套管串。将遇油膨胀封隔器要求放置在泥岩段，用于防止泥岩坍塌，优选性能可靠的液压式管外封隔器安放在技术套管内，可承托35MPa以上的液柱压力，保障封隔效果，通过分级箍实现上部177.8mm套管段固井，合理匹配各工具间的工作压力，保障了两层套管间水泥的有效封固。

针对水平井完井存在漏失的情况，下套管前对漏失风险进行全面分析，制定对应措施，规避下套风险，通过封隔器试坐封，进行环空反排，确定环空液面高度，形成了创新版的半程固井工艺，解决了水平井完井固井的漏失难题。

6 优选高效防漏隔离液体系，提升地层承压能力

采用堵漏隔离液，应用新型纳米堵漏技术，添加的纳米极性胶团在井下压差作用下形成致密的防漏膜，有效解决固井过程中的漏失情况，在密度与流变性能设计上，与钻井液、水泥浆形成密度梯度、流变梯度，提高固井顶替效率。在使用长度的设计上，隔离液使用长度为500m，增加隔离液与井壁的接触时间，提升堵漏性能，保障清洗效果。同时隔离液中的纳米堵漏成份不会影响储层渗透性，避免堵漏材料对储气库后期注采产生影响。

7 研发韧性防窜水泥浆体系，提高水泥石全生命周期

为满足储气库多轮注采对固井水泥石的要求，提升井筒质量完整性，保障水泥石的全生命周期，研发了新型的韧性防窜水泥浆体系(见表1，水泥浆密度为1.85～190g/cm3)。同时针对埋藏浅、温度低的侯凝环境，加入了低温早强添加剂，有效提升了水泥石在低温环境中的性能(见表2)。水泥浆体系的静胶凝时间(见图1)、水泥石的三轴应力(见图2、图3)满足储气库对韧性水泥的要求。