毛坝501—1H井生产套管固井技术实践认识

来源 :中小企业管理与科技·上旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:acecar
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  摘 要:毛坝501-1H井位于四川省达州市宣汉县毛坝镇十一村九组,是一口中石化普光分公司布置在四川盆地川东断褶带大湾-雷音铺背斜带毛坝构造带的双靶水平开发井。设计井深5467.05m(垂深3879m),目的层为下三叠统飞仙关组。本次固井目的:封固好三开裸眼井段及套管重叠段,为后期试采创造良好的井眼条件。
  关键词:三开固井;三凝双密度水泥浆;顶替效率;防漏防窜
  1 井身结构
  2 固井难点分析
  2.1下套管难点
  本井是大斜度井,井斜较大(最大井斜54.9°),穿越嘉陵江膏层、飞仙关气层等层位,如何保证套管顺利下到位并且居中是本次施工的难点之一。
  2.2 水泥浆设计难点
  ①井斜较大,水泥浆析出的自由水容易在井眼高边积聚形成通道,造成窜槽。②水泥浆在大斜度井段凝固时,由于重力作用,水泥浆易发生沉降,造成上侧的水泥石强度低,渗透率高。
  2.3 提高顶替效率难点
  ①套管居中困难,在拉力和自重作用下,大斜度井段套管与上下井壁大面积接触,套管偏心严重,窄边钻井液很难被隔离液和水泥浆顶替出来,影响封固质量。②钻井液中的重晶石和岩屑在井壁低边沉淀不易携带出来,影响水泥环胶结质量。
  2.4 防漏和防气窜困难
  ①本井固井段在钻进过程中虽无严重漏失现象,但固井时井眼会承受较大液柱压力,而本区域地层承压能力有限,所以防漏是本次固井的一个难点。②本次固井井段的嘉陵江及须三段存在气层显示,固井过程中压稳以及候凝过程中防气窜是本次固井的另一个难点。
  3 针对性固井技术措施
  3.1 井眼准备
  ①测井提供详实的双井径、井斜、方位、井温、油气水层位置等数据。②做地层承压试验,用密度1.75g/cm3的泥浆28L/s的排量循环两周不漏为合格。承压实验过程中均匀提密度,每循环周提0.02-0.03g/cm3,加强坐岗液面监测,动态承压试验合格后,使用离心机降密度。③强化钻具结构通井,双扶通井结构为:Φ241.3mm牙轮钻头+Φ236mm螺旋扶正器+Φ177.8mmDC*9m+Φ236mm螺旋扶正器+Φ177.8mmDC*45m+Φ127mmHWDP*5柱。④下套管前通井到底后,用30m3密度为1.37g/cm3、粘度150s以上的稠泥浆循环一周,彻底把井内砂子携带干净。携砂后进行短起下,短起下顺利则使用固体润滑剂以及抗高温材料打封闭。⑤套管下到设计井深后,采用循环洗井排量由小到大,最后以大排量(≥28L/s)充分循环两周以上、确保井眼无沉砂,钻井液性能达到进出口密度平衡,固井前要求密度1.37g/cm3,泥浆粘度≤60s,初切≤2。⑥固井前确保油气上窜速度<10m/h,进出口密度差<0.03g/cm3。
  3.2 水泥浆技术措施
  ①水泥浆性能要求:低滤失量(<50ml)、零游离液(倾斜450)、沉降稳定性小于0.02g/cm3、水泥浆防窜性能系数小于3,做好水
  泥浆发散实验和混浆实验。②采用三凝双密度水泥浆,三凝界面定在2000m,领浆为密度1.60g/cm3的低密度水泥浆体系;双凝界面定在3000m,中间浆和尾浆为胶粒防气窜水泥浆体系,中间浆、尾浆密度为1.90g/cm3。为防止井漏和提高水泥石的韧性,水泥干灰里加
  入1‰的短纤维,现场施工时水泥浆里面加入1-2‰的3-5mm纤维。
  3.3 提高顶替效率技术措施
  ①通井时提高泥浆的屈服值和静切力,保持泥浆悬浮和携带岩屑的最小屈服值为9Pa。下套管前通井时钻井液的屈服值应控制在9-12Pa,把泥浆中的重晶石沉淀和岩屑尽量携带干净。②固井前最后1周循环将泥浆的屈服值和静切力适当降低,屈服值应控制在9Pa以内,初切小于2Pa,密度1.37g/cm3,粘度小于60s,改善鉆井液的流动性能,提高顶替效率。③为保证套管居中度,提高水泥浆的顶替效率,加密使用扶正器。扶正器设计为:0-2830m五根套管加一只Φ7″×8-7/8″刚性扶正器;3030-3200m每根套管加一只Φ7″×9-3/4/″双弓弹性扶正器;3200-3862m每根套管加一只Φ7″×9-1/2″树脂刚性扶正器。④采用稀释型化学冲洗液,增加表面活性剂的浓度,达到对界面有良好的化学冲洗及水润湿效果,采用抗高温、悬浮能力强、沉降稳定性好的加重隔离液,隔离钻井液与水泥浆,提高水泥与套管及井壁的胶结强度。冲洗液使用6m3,冲洗型隔离液使用20m3。⑤施工前注入30m3性能优良、密度1.37g/cm3、粘度小于50s、具有抗钙性、冷却的先导泥浆,提高顶替效率并适当降低井底温度。
  4 固井质量
  后经电测Φ139.7mm产层套管固井质量综合评价优秀。
  5 固井施工经验教训
  ①井身质量好,井眼轨迹圆滑,完井液性能好,保证了套管的顺利下入。②优化扶正器组合和位置,在做到套管居中的情况下尽量减少其数量。③采用双凝水泥浆体系,解决水泥浆在失重时对气层的压稳。在产层井段选用防气窜水泥浆体系。④下套管前优化管串结构,不但套管顺利下放到位,且能改善水泥浆体系环空流型,保证固井质量。⑤干法固井为防止一次性注入可能发生桥堵、脱水稠化或井漏,优先保证套管鞋处的封固质量,采用“先穿鞋后戴帽”的方式固井。⑥在钻井液中加入固体润滑剂,降低套管下入摩阻,摩阻系数控制在0.06~0.08。⑦水泥浆性能要求:低滤失量、零游离液、高沉降稳定性、水泥浆性能系数小于3。⑧冲洗液采用稀释型化学冲洗液,增加表面活性剂的浓度,达到对界面有良好的化学冲洗及水润湿效果,提高水泥与套管及井壁的胶结强度。隔离液采用抗高温、悬浮能力强、沉降稳定性好,隔离钻井液与水泥浆。⑨前期组织调研工作是关键,在固井附件、水泥浆体系试验方面严格把关,做好各项准备工作,确保固井施工达到甲方要求。
  作者简介:
  李栋华,2012年毕业于长江大学石油工程专业,助理工程师。
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