浅谈提高塔中油田碎屑岩固井质量的方法

1 塔中碎屑岩固井现状及影响因素

塔中区块钻遇地层自上而下一般为古近系、白垩系、三叠系、二叠系、石炭系、志留系和奥陶系, 其中二叠系为易漏地层, 志留系为目的层位。244.5mm套管封固表层800m易垮塌地层, 177.8mm套管从井口下至井底, 钻井设计要求固井一次上返封固目的层及以上地层。

由于影响碎屑岩固井的因素很多, 经常出现固井质量差的现象, 即使固井声幅、变密度合格, 也不一定能满足酸化射孔等试油要求, 影响完井周期。影响固井质量主要突出在以下几方面:压稳、井漏、井身质量、钻井液性能、套管居中度、顶替效率、油气上窜、注水井等原因。

2 提高碎屑岩固井质量的技术措施

2.1 提高井身质量

2.1.1在钻井过程中要选择合理的钻井参数, 随时监测好井斜情况, 有井斜增长趋势及时调整钻井参数;在碎屑岩地层, 避免定点循环, 减少长时间冲刷地层形成糖葫芦井眼, 起下钻控制速度, 取芯和钻进控制转速, 达到井径扩大率不超标。

钻井液方面应选择优质防塌体系, 保证钻井过程的井壁稳定。严格控制泥浆的失水和泥饼质量, 合理控制中压失水、高温高压失水, 减少泥浆滤液对地层的渗透侵泡, 减少井壁泥岩剥落掉块, 防止井壁垮塌;固井前在确保压稳地层的情况下, 降低泥浆的粘切。

2.1.3钻至碎屑岩地层, 周边1000米范围内的注水井停注并放压回零, 直至注水泥后48小时内, 确保目的层井径扩大率小于10%, 非目的层小于15%。

2.2 提高地层承压能力

2.2.1针对塔中油田碎屑岩区块当前的井身结构, 建议首先增加表层套管的下入深度, 提高表层套管鞋的承压能力, 其次钻完二叠系地层后进行承压堵漏, 为后期固井压稳地层提供基础, 可选用钻井液堵漏方案或水泥浆堵漏方案。

2.2.2把单级固井改为双级固井, 规避二叠系地层承压能力低及单级全封过高的静液柱压力和循环压耗而压漏地层。一级封至漏层顶部, 待漏层封固后进行二级固井从而实现全井封固。

2.2.3优化井身结构, 原工艺:二开215.9mm井眼, 下177.8mm+套管一次封固全部裸眼。调整后工艺:二开井眼改为三开井眼。一开封固表层疏松地层;二开下技术套管封至目的层顶部;三开下单级套管或尾管封固目的层。

2.3 下套管

2.3.1 通井:

下套管前的最后一次通井钻具组合的刚度不低于所下套管的刚度, 做到无阻卡、无沉砂、无垮塌、无漏失, 并采取短起下措施;

2.3.2 控速:

下套管要控制下放速度, 防止产生过大激动压力压漏地层。中途循环应采用小排量循环, 控制循环压力, 防漏。下套管到底后, 充分循环泥浆, 在满足井下要求的条件下控制较低的屈服值及粘切。

2.3.3 套管居中度:

根根据实际电测井径优化扶正器安放位置确保套管居中度。对于井眼不规则, 井径扩大率大的井段为防止水泥浆窜槽, 下入旋流扶正器, 使水泥浆在环空产生一个横向流动, 提高顶替效率。

2.4 隔离液改为正密度差冲洗型

冲洗型隔离液液的应用, 可以使油层段井壁发生润湿反转, 有效提高界面胶结质量。隔离液相对钻井液正密度差条件下, 重力效应大于宽窄边效应, 即重力效应比宽窄边效应影响大, 有利于提高水平井窄边冲洗隔离效果。

2.5 固井方案

首选方案:单级全封固井工艺, 采用低密度+常规密度方案, 其中常规密度采用防气窜水泥浆体系封固油层及油顶以上至少200m, 低密度填充其余井段。

备用方案:正注反挤固井工艺, 正注采用常规密度上返至漏层底部, 正注全过程确保压稳油水层, 待油层水泥凝固后进行反挤, 反挤段井口至漏层底部。

2.6 水泥浆失重压稳方案

优选水泥浆配方, 分快干水泥浆、中凝水泥浆、缓凝水泥浆。快干浆从井底封至油顶以上200m, 保证施工安全的前提下尽量减少快干浆的稠化时间, 减少油、气、水侵的发生, 使水泥浆尽快形成强度, 在快干水泥浆失重后, 中凝水泥浆或者缓凝水泥浆能继续压稳地层。

采用平衡压力固井、保持施工的排量和压力稳定、确保施工及候凝整个过程的压力平衡, 防止井漏、坍塌等复杂情况的发生。确定合适的施工排量, 提高顶替效率。

3 结语

(1) 碎屑岩固井的核心问题是防窜与压稳, 通过提高地层承压能力和优化水泥浆浆体结构可以有效解决碎屑岩固井质量问题。

(2) 周边注水井的停注可以提高碎屑岩钻进过程中的井壁稳定性以及控制井径扩大率, 可以减少固井前的后效上窜速度。

(3) 水泥浆中加入适量纤维可以起到部分防漏作用, 还可以提高水泥石韧性, 减少射孔过程中水泥环遭到破坏的严重程度。可以减少后续增产措施使这些裂纹进一步扩大, 甚至使水泥环的封隔作用彻底失效, 造成地下流体 (油、气、水) 层间窜流。

(4) 碎屑岩固井质量的提高, 可以减少层间窜, 避免补救情况发生, 可以大幅度减少完井周期, 提高油井寿命, 经济效益巨大。

摘要：塔中地区碎屑岩固井产层固井质量的优劣直接影响到一口井能否顺利交井及后期开采。针对碎屑岩固井质量差的问题, 通过改善固井施工方案及优选水泥浆浆体等措施, 总结出适合于塔中油田碎屑岩的固井技术, 提高固井质量。

关键词：塔中油田,碎屑岩,固井质量,压稳

参考文献

[1] 陈斌《中国化工贸易》, 2014年07月刊.

[2] 顾家裕, 宁从前, 贾进华.塔里木盆地碎屑岩优质储层特征及成因分析, 地质论评, 1998年第44卷第一期.