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摘要:目前,大港油田已經進入中后期開發階段,已將重點轉移到中深油藏的開采之中。隨著鉆井深度的逐漸增加,井深結構越發復雜,地層巖性多樣,對固井技術提出了更高的挑戰。本文在對港深30區塊鉆井、地質特征研究的基礎上,優化出了適用于該區塊的水泥漿體系以及前置隔離液體系,并提出了相應固井配套措施,應用效果良好。
關鍵詞:固井;港深30區塊;水泥漿;長封固段
《石油石化綠色低碳》(雙月刊)原名《石油石化節能與減排》,由中國石油化工集團公司主管、中國石油化工集團公司經濟技術研究院主辦的科技學術期刊。
引言
港深30區塊位于北大港聯盟地區,該區塊具有“五高四低”的特點,即高地層壓力、高飽和壓力、高壓力系數、高體積系數、高溶解氣油比,低豐度、低滲、低粘、低原油密度等特點。2017年-2018年港深30區塊由大港油田采油一廠共部署并完成油層固井8井次,固井質量均不夠理想。因此,亟需從提高高溫防氣竄水泥漿體系以及配套固井工藝技術等幾個方面開展研究,深入開展港深30區塊提高固井質量配套技術研究與應用,確保固井質量,為后期開采、產能建設的高效實施提供保障。
1.固井技術及配套工藝的研究
1.1 優選水泥漿體系
港深30區塊水泥漿技術需求特點突出,特別是體系防竄性能、穩定性和水泥石力學性能指標,直接影響固井施工安全及質量。因此針對港深30區塊水泥漿體系技術需求,通過緊密堆積、速凝早強、韌性改造[1]等技術手段,形成了1套水泥漿體系,達到了“零析水、短過渡、防竄性能好”的目標。
如圖1所示,該圖為優選的水泥漿體系在70℃時靜凝膠強度發展曲線。從圖中可以看出該水泥漿體系強度過渡時間僅為4min;按照綜合因子法計算該水泥漿體系CCGM值;
SPN=A×QAPI=0.1826【(t100Bc)1/2-(t30Bc)1/2】×22=1.4502
CCGM=3.99+1.731SPN=6.5002
可以看出0≤ 1.2 前置液體系研究
優選OMAX高效抗污染化學沖洗型隔離液體系,該沖洗型隔離液體系在前置液中加入以含多種表面活性劑OCW-1L為主的1至3種外加劑使前置液具有防塌、洗油、自身易被清除性能,在高密度油基泥漿固井中都得到運用。復合前置液按以下原則進行調整隔離液和
泥漿的流變性能與密度來達到泥漿能被前置液頂替而前置液被水泥漿頂替的目的。
根據水泥漿、隔離液的流變性能與井眼條件、環空返速計算出可頂替泥漿的最大靜切力值作為臨界靜切力。泥漿靜切力<泥漿臨界靜切力同時τmud < τspacer < τcement,說明漿柱流變密度、流變性能是合理的,可實現良好的頂替效率。
1.3優化配套固井工藝
①準確認識地質情況
針對本區塊地層能量活躍,影響固井質量的情況,建議聯合建設方、施工方共同開展地質調研,了解清楚地層巖性、地質分層、儲層物性(孔隙度、滲透率)、壓力體系、油氣水層分布等情況,合理提高鉆井液設計密度,為下步鉆井提供可靠依據。
②實現固井前完全壓穩
鉆遇高壓層前,應根據鄰井情況校核鉆井液密度,提前實施壓穩措施,保障井壁不形成侵入通道。鉆完井過程中勤測后效,記錄好上竄速度、污染量(排放時間)、最低密度點,建議采用測后效密度下降<0.02為壓穩判斷依據,若未達到壓穩要求,則進一步提高鉆井液密度。但要達到好的防氣竄固井效果,既要壓穩又要防漏。所以水泥漿的密度選擇必須限定在合理的安全窗口內。“壓穩和防漏”對于防氣竄固井來說是相互矛盾,必須通過堵漏,提高地層承壓能力,使兩者統一。
③優化井身結構
完鉆后通井,采用“雙扶”通井至少3趟(使用212mm+210 mm扶正器),針對主力油層或不規則井眼井段,有針對性的進行劃眼、短起下,確保井眼平滑,通井過程中做好出砂量統計及統計參數,為固井提供依據;同時有利于地層能量的釋放,減少井下高壓氣層的能量,為固井質量提供有力保障。
④優選施工參數
固井施工參數的優選主要考慮現場施工的連續性和固井頂替效率。施工排量設計原則:水泥漿出套管后環空返速達到1m/s以上。有效地驅替鉆井液,提高注水泥的頂替效率是清除鉆井液竄槽、保證水泥膠結質量和水泥環密封效果的基本前提。影響注水泥頂替效率的6個因素:
1.套管在井內的居中度
2.液體在環空中的流動狀態
3.紊流時液體流過封隔層位所經歷的時間
4.鉆井液的觸變性
5.鉆井液與水泥漿的流變性能
6.水泥漿與鉆井液的密度差
2.結論
1、港深30區塊具有高地層壓力、高飽和壓力、高壓力系數、高體積系數、高溶解氣油比,低豐度、低滲、低粘、低原油密度的特點,水泥漿技術需求特點突出。
2、針對港深30區塊地質特點,優選歐美克水泥漿及前置液體系,具有明顯防竄、洗油效果。
3、在地質認識的基礎上,優化港30區塊井身結構及固井參數,應用效果良好。
參考文獻:
[1] 屈季輝.防氣竄固井技術應用[J].石化技術,2018,25(01):12.