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【摘要】肯基亚克盐下油田位于哈萨克斯坦国西部滨里海盆地东缘的肯基亚克构造带上。该油田地质构造复杂，油藏压力高，油气异常活跃，密度安全窗口较小，易喷、易漏，钻井和固井难度较大。通过研究分析，优选胶乳水泥浆体系、优化环空浆柱结构，设计合理的扶正器安放位置、改进回接固井工具、附件以及完善配套的固井工艺等多项措施，提高了尾管和回接固井质量，消除了回接固井后期套间压，满足了油田开发建设的需要。
【关键词】套间压 胶乳水泥浆 防气窜 回接固井
本文通过研究选定胶乳水泥浆作为尾管和回接固井首选水泥浆体系，提高了尾管和回接固井水泥胶结质量，有效地阻止油气上窜，形成一套适合肯基亚克盐下油田固井的配套工艺技术。
1 基本概况
1.1 地质特点和井身结构
肯基亚克盐下油藏岩性特点：
（1）在浅层岩盐层中存在高压水层和伴生气。
（2）二叠系和石炭系地层油气极为活跃，压力系数分别为1.74～1.85和1.84～1.90，且油气中含有H2S气体。
（3）油层段孔隙裂缝发育，承压能力低，泥浆安全密度窗口小，一般在0.02g/cm3左右，易漏易喷（如表1）。
1.2 固井技术的难点
固井难点主要表现在：
（1）肯基亚克盐下油田中生界是一套成岩性差、弱胶结砂泥岩互层、水化后易发生垮塌和漏失。
（2）下二叠统孔谷阶组为含膏泥岩，盐膏层、盐岩层，易膨胀缩径和塑性流动，下套管易发生套管粘卡，固井作业出现高泵压。
（3）下二叠统和石炭系为高压油藏，溢漏同层，安全压力窗口小，易发生井漏或井喷事故。
2 影响回接固井质量的原因分析
2.1 顶替效率差，窜槽严重
目前肯基亚克盐下油田没有水泥干混设备和水泥混配的过渡罐等装置，这对水泥浆体系和添加剂选择方面受到一定的制约，加重材料无法有效掺入水泥中，使得泥浆与水泥浆不能形成有效的密度差（0.24-0.48g/ cm3），无法加入性能优良的固体防气窜剂等因素。在回接固井施工中容易发生互窜现象，水泥浆的顶替效率低 。
2.2 尾管固井质量对回接固井的影响
由于尾管固井存在质量问题，下部地层油气窜对给回接固井工作带来了一定的难度。在回接固井施工前，不能有效地降低井筒内的钻井液密度，固井施工过程压力较高（一般在20MPa以上），对提高水泥浆的顶替效率造成一定影响。
2.3 套管壁附着虚泥饼对固井质量的影响
在回接固井时，若套管壁上附着有虚泥饼或油膜冲洗不干净，必将影响水泥与套管之间的胶结质量。为了提高水泥浆的顶替效率和有效冲洗套管壁上的附着物，需要调整泥浆的流变性能，降低泥浆的粘切值。
2.4 水泥浆顶部与底部温度差的影响
回接固井水泥设计返至1000米，封固井段1000-3570米（封厚2570m），长水泥封固段顶部温度与底部温度差较大（50℃），上部的水泥强度发挥慢，影响整体水泥胶结质量。
3 提高回接固井质量的技术措施
3.1 井眼准备
在回接固井下套管施工作业前，将井筒内的欠饱和盐水泥浆转化为密度1.50-1.60g/ cm3泥浆，使用15-20m3高效清洗液，提高对套管重叠段管壁的冲刷效果，为提高回接固井长水泥封固段的胶结质量。
3.2 回接固井管串结构
现场使用7”回接插入接头+1个7”机械下压式封隔器+7”液压常开式分级箍+∮177.8mm套管串的管串结构。使用新型的管外封隔器和常开式分级箍，现场操作简便、安全可靠。
3.3 提高回接套管串居中度
在∮244.5mm技术套管内下入∮177.8mm套管进行回接固井，环空间隙小（节箍位置13mm），水泥环较薄，影响水泥环的胶结质量。在回接套管串中，自下而上按照每2根套管安放一个扶正器，合理匹配和调整弹性扶正器和滚子扶正器的安放位置，确保水泥封固段套管居中度始终保持在90%以上。
3.4 提高环空双界面清洁效果
在回接固井时，为了提高水泥浆的顶替效率和有效冲洗套管壁上的附着物，在注水泥前使用15-20m3高效清洗液，提高对套管重叠段管壁的冲刷效果，减少套管壁与水泥之间的微间隙创造有利条件。
3.5 实施井口加回压技术措施
为了减少水泥浆在凝固过程中发生失重现象，有效弥补环空压力。在回接固井结束后，实施井口加回压作业（10-15MPa），在8小时内分阶段释放压力，可以有效弥补水泥浆在凝固过程中失重造成油气上窜现象发生。
4 水泥浆体系的研究
胶乳水泥浆体系优点：
（1）减小水泥环体积收缩，改善水泥环与套管、地层间的胶结情况；
（2）降低射孔时水泥环的破裂度，水泥石韧性性能好；
（3）提高防钻井液的污染能力；
（4）具有良好的防气窜性能；
（5）降低水泥环失水量；
（6）延长油井寿命。
胶乳水泥浆是一种分散性好、稠度稀的无凝胶水泥浆。在水泥水化前，胶乳颗粒要在水泥浆中缔结，这些缔结物在压差的作用下聚集，形成抑制渗透的乳胶膜，从而防止气体或液体侵入到水泥浆柱中，有效地阻止气体在环空中的上窜；小粒径的乳胶颗粒填充于水泥颗粒间的空隙，堵塞通道，降低了渗透率，有效地防止气侵；胶乳中较多的表面活性剂，对侵入的气体有束缚和分散作用。
5 现场应用
水泥浆配方：俄G+BXF-200L降失水剂+BCT胶乳+BCD分散剂+D50消泡剂+30%H2O
室内试验：先取现场生产用水配制15%的盐水，然后分别加入BCD-210L、D50、SXY-2、BXF、BCT添加剂，充分搅拌后按照施工条件设置各项参数进行室内试验。
2012年回接固井质量声幅检测合格率由2011年的43.50%提高到80%以上，此项研究成果显著，满足了油田生产的需要。
6 结论与认识
（1）抗盐、防气窜胶乳水泥浆体系的应用，有效解决了尾管回接固井防气窜问题，消除井口套间压力。
（2）研究出适用于尾管回接固井条件的高效冲洗液和隔离液体系，为提高固井质量创造条件。
（3）使用机械式管外封隔器和常开式分级箍，有效避免了液压式管外封隔器不能有效座封和分级箍不能正常开关孔的施工风险。
（4）研究形成一套回接固井配套工艺技术，为提高肯基亚克回接固井声幅质量提供技术保障。
参考文献
[1] 刘希圣，主编. 钻井工艺原理（下册）[M]. 北京：石油工业出版社，1988
[2] 郭志勤，赵庆. 固井水泥石抗腐蚀性的研究（钻井液与完井液2004.21）
[3] 刘崇建，黄柏宗，徐同台，等.油气井注水泥理论与应用[M]. 北京. 石油工业出版社，2001
【关键词】套间压 胶乳水泥浆 防气窜 回接固井
本文通过研究选定胶乳水泥浆作为尾管和回接固井首选水泥浆体系，提高了尾管和回接固井水泥胶结质量，有效地阻止油气上窜，形成一套适合肯基亚克盐下油田固井的配套工艺技术。
1 基本概况
1.1 地质特点和井身结构
肯基亚克盐下油藏岩性特点：
（1）在浅层岩盐层中存在高压水层和伴生气。
（2）二叠系和石炭系地层油气极为活跃，压力系数分别为1.74～1.85和1.84～1.90，且油气中含有H2S气体。
（3）油层段孔隙裂缝发育，承压能力低，泥浆安全密度窗口小，一般在0.02g/cm3左右，易漏易喷（如表1）。
1.2 固井技术的难点
固井难点主要表现在：
（1）肯基亚克盐下油田中生界是一套成岩性差、弱胶结砂泥岩互层、水化后易发生垮塌和漏失。
（2）下二叠统孔谷阶组为含膏泥岩，盐膏层、盐岩层，易膨胀缩径和塑性流动，下套管易发生套管粘卡，固井作业出现高泵压。
（3）下二叠统和石炭系为高压油藏，溢漏同层，安全压力窗口小，易发生井漏或井喷事故。
2 影响回接固井质量的原因分析
2.1 顶替效率差，窜槽严重
目前肯基亚克盐下油田没有水泥干混设备和水泥混配的过渡罐等装置，这对水泥浆体系和添加剂选择方面受到一定的制约，加重材料无法有效掺入水泥中，使得泥浆与水泥浆不能形成有效的密度差（0.24-0.48g/ cm3），无法加入性能优良的固体防气窜剂等因素。在回接固井施工中容易发生互窜现象，水泥浆的顶替效率低 。
2.2 尾管固井质量对回接固井的影响
由于尾管固井存在质量问题，下部地层油气窜对给回接固井工作带来了一定的难度。在回接固井施工前，不能有效地降低井筒内的钻井液密度，固井施工过程压力较高（一般在20MPa以上），对提高水泥浆的顶替效率造成一定影响。
2.3 套管壁附着虚泥饼对固井质量的影响
在回接固井时，若套管壁上附着有虚泥饼或油膜冲洗不干净，必将影响水泥与套管之间的胶结质量。为了提高水泥浆的顶替效率和有效冲洗套管壁上的附着物，需要调整泥浆的流变性能，降低泥浆的粘切值。
2.4 水泥浆顶部与底部温度差的影响
回接固井水泥设计返至1000米，封固井段1000-3570米（封厚2570m），长水泥封固段顶部温度与底部温度差较大（50℃），上部的水泥强度发挥慢，影响整体水泥胶结质量。
3 提高回接固井质量的技术措施
3.1 井眼准备
在回接固井下套管施工作业前，将井筒内的欠饱和盐水泥浆转化为密度1.50-1.60g/ cm3泥浆，使用15-20m3高效清洗液，提高对套管重叠段管壁的冲刷效果，为提高回接固井长水泥封固段的胶结质量。
3.2 回接固井管串结构
现场使用7”回接插入接头+1个7”机械下压式封隔器+7”液压常开式分级箍+∮177.8mm套管串的管串结构。使用新型的管外封隔器和常开式分级箍，现场操作简便、安全可靠。
3.3 提高回接套管串居中度
在∮244.5mm技术套管内下入∮177.8mm套管进行回接固井，环空间隙小（节箍位置13mm），水泥环较薄，影响水泥环的胶结质量。在回接套管串中，自下而上按照每2根套管安放一个扶正器，合理匹配和调整弹性扶正器和滚子扶正器的安放位置，确保水泥封固段套管居中度始终保持在90%以上。
3.4 提高环空双界面清洁效果
在回接固井时，为了提高水泥浆的顶替效率和有效冲洗套管壁上的附着物，在注水泥前使用15-20m3高效清洗液，提高对套管重叠段管壁的冲刷效果，减少套管壁与水泥之间的微间隙创造有利条件。
3.5 实施井口加回压技术措施
为了减少水泥浆在凝固过程中发生失重现象，有效弥补环空压力。在回接固井结束后，实施井口加回压作业（10-15MPa），在8小时内分阶段释放压力，可以有效弥补水泥浆在凝固过程中失重造成油气上窜现象发生。
4 水泥浆体系的研究
胶乳水泥浆体系优点：
（1）减小水泥环体积收缩，改善水泥环与套管、地层间的胶结情况；
（2）降低射孔时水泥环的破裂度，水泥石韧性性能好；
（3）提高防钻井液的污染能力；
（4）具有良好的防气窜性能；
（5）降低水泥环失水量；
（6）延长油井寿命。
胶乳水泥浆是一种分散性好、稠度稀的无凝胶水泥浆。在水泥水化前，胶乳颗粒要在水泥浆中缔结，这些缔结物在压差的作用下聚集，形成抑制渗透的乳胶膜，从而防止气体或液体侵入到水泥浆柱中，有效地阻止气体在环空中的上窜；小粒径的乳胶颗粒填充于水泥颗粒间的空隙，堵塞通道，降低了渗透率，有效地防止气侵；胶乳中较多的表面活性剂，对侵入的气体有束缚和分散作用。
5 现场应用
水泥浆配方：俄G+BXF-200L降失水剂+BCT胶乳+BCD分散剂+D50消泡剂+30%H2O
室内试验：先取现场生产用水配制15%的盐水，然后分别加入BCD-210L、D50、SXY-2、BXF、BCT添加剂，充分搅拌后按照施工条件设置各项参数进行室内试验。
2012年回接固井质量声幅检测合格率由2011年的43.50%提高到80%以上，此项研究成果显著，满足了油田生产的需要。
6 结论与认识
（1）抗盐、防气窜胶乳水泥浆体系的应用，有效解决了尾管回接固井防气窜问题，消除井口套间压力。
（2）研究出适用于尾管回接固井条件的高效冲洗液和隔离液体系，为提高固井质量创造条件。
（3）使用机械式管外封隔器和常开式分级箍，有效避免了液压式管外封隔器不能有效座封和分级箍不能正常开关孔的施工风险。
（4）研究形成一套回接固井配套工艺技术，为提高肯基亚克回接固井声幅质量提供技术保障。
参考文献
[1] 刘希圣，主编. 钻井工艺原理（下册）[M]. 北京：石油工业出版社，1988
[2] 郭志勤，赵庆. 固井水泥石抗腐蚀性的研究（钻井液与完井液2004.21）
[3] 刘崇建，黄柏宗，徐同台，等.油气井注水泥理论与应用[M]. 北京. 石油工业出版社，2001