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文75X1井长裸眼长封固段小间隙小尾管固井实践

2015-12-25吴永超张玉平田宝振白文滨毛素梅汤正辉

钻探工程 2015年6期
关键词:尾管井段固井

覃 毅,吴永超,张玉平,李 欢,田宝振,白文滨,毛素梅,汤正辉

(1.渤海钻探工程有限公司第一固井分公司,河北任丘062552;2.渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司,河北廊坊065007)

1 工程概况

随着油田不断地开发,越来越多的油水井由于地质及工程原因在经过一定时期的生产后,在还具备一定产能的情况下无法继续进行生产。小井眼开窗侧钻技术解决这个问题提供新的途径,起到了使“死井复活”、提高采收率、降低成本的目的。

文75X1井是部署在文安斜坡史各庄构造带文75断块上位置的一口开窗侧钻井,使用120.65 mm钻头在139.7 mm套管2212 m处开窗侧钻,设计井深3376.28 m,实际完钻井深是3376 m,井斜34.64°,井底位移507.03 m,稳斜段长达925.77 m,钻井周期和建井周期分别仅用17.67和28 d,全井安全无事故,创下区块深部开窗侧钻井裸眼段最长、井深最深、施工时间最短3项新纪录。裸眼段长达1164 m,下入95.3 mm尾管,悬挂器位置是2137.17~2134.99 m,要求封固段长度达1185.47 m,是一口典型的小间隙小尾管固井的成功范例,井身结构数据见表1,采用聚磺钻井液钻进,其完钻时性能为:密度1.26 g/cm3,马氏漏斗粘度48 s,初/终切 1/2 Pa,失水量 3.0 mL/30 min,泥饼厚0.5 mm,含砂量0.2%,pH值8。

2 施工难点分析

深井小井眼小尾管固井难点如下。

(1)井深、尾管柱长、井斜角度大,套管居中度难以保证,套管安全下入井底难度大。

(2)由于稳斜段较长,为保证套管顺利下入、不出现新增风险,扶正器加放的难度较大。

表1 井身结构

(4)要求封固段长,水泥浆量较多,且密度要求均衡、波动小,环空液柱压力大,水泥浆的流动摩阻高于钻井液,增大了地层漏失的风险。

(5)替量少,增加了计量的难度。

(6)由于尾管封固段长达1185.47 m,尾管悬挂器能否正常坐挂存在问题,同时岩屑极易堵塞悬挂器处,造成固井失败。

若尾管悬挂失败,也不能坐井底进行倒扣。所以实现固井的前提是尾管成功坐挂及“丢手”,若不能明显判断成功坐挂及“丢手”,则固井无法实施,即使盲目实施,也很可能造成“插旗杆”事故。

3 固井工艺技术

针对文75X1井小井眼小尾管固井施工难点,积极与油田公司、钻井公司开展联合攻关,从通井措施、水泥浆技术等方面着手,严把每个施工环节。

3.1 采取有效通井措施

固井前充分循环钻井液,采用稠浆裹砂清除井内沉砂,去除井壁虚泥饼,循环排量、压力达到固井施工要求。

3.2 尾管入井管串结构

引鞋+长套管1根+浮箍+长套管1根+浮箍+长套管1根+球座+95.3 mm长套管若干+尾管悬挂器+73.1 mm钻杆若干。

3.3 扶正器安放方法

根据电测、通井情况,分段安放扶正器以提高套管居中度。在重叠段加2个扶正器,在2212~2900 m井段每5根套管加一个扶正器,2900~3066 m井段每2根套管加一个扶正器,3066~3240 m井段每4根套管加一个扶正器,3240~3296 m井段每2根套管加一个扶正器。

3.4 控制下套管速度

钻具送放尾管进入裸眼段后,严格控制套管下放速度,防止“激动”压力过高压漏地层。

3.5 前置液技术

注入适量的FH-100L冲洗液及隔离液,改善胶结界面,提高第一、第二界面的胶结质量。

3.6 水泥浆技术

优选水泥浆性能,采用低密度高强度弹性防漏水泥浆体系,同时作好相容性实验,优化浆柱结构,以保证施工安全,防止漏失[7]。根据文75X1井的实钻资料、油气显示情况、封固段要求,采用防窜性能较好低密度高强度弹性水泥浆配方的浆柱结构,水泥浆配方为:D级水泥+微珠(减轻剂)+微硅(增加强度与稳定性)+降失水剂+分散剂+堵漏剂+弹性材料+膨胀剂+消泡剂+现场水;试验条件:初始温度15℃,最终温度81℃,升温时间40 min,初始压力5 MPa,最终压力40 MPa;试验结果水泥浆性能为:密度1.52 g/cm3,流动度23 cm,稠化时间424 min,滤失量46 mL/30 min,析水0 mL,强度15.9 MPa;水泥浆、隔离液与钻井液的相容性试验:水泥浆与泥浆的相容性试验采用的浆液是:水泥浆∶泥浆=7∶3,时间420 min(稀),达到固井施工要求。

4 作业工况

下完套管后下钻,然后开泵循环处理钻井液,固井前钻井液性能密度1.26 g/cm3,粘度53 s,初/终切1/4 Pa,失水量3.0 mL/30 min,泥饼厚0.5 mm,含砂量0.2%,pH值8.5。投球—坐挂—循环泥浆钻井液,一切正常后进行管线试压20 MPa。注FH-100L前置液2 m3,密度1.03 g/cm3;注华D水泥浆19.0 m3,平均密度1.52 g/cm3;压胶塞0.5 m3,密度1.03 g/cm3;替钻井液 5.4 m3,密度 1.26 g/cm3,排量 0.4 m3/min,压力8 MPa;注入间隔液0.7 m3,密度1.00 g/cm3,排量0.4 m3/min,压力9 MPa;替钻井液3.5 m3,密度 1.26 g/cm3,排量 0.3 m3/min,压力 14 MPa;使用钻井液进行碰压,替浆用量1.0 m3,密度1.26 g/cm3,排量0.3 m3/min,碰压17 MPa。整个施工过程连续顺利,水泥浆密度均匀稳定,井下未发生漏失。

候凝72 h后,检测固井质量声幅显示,封固井段固井合格率100%,优质率高达92%,一、二界面胶结均为良好,固井质量取得新突破,满足后续工作要求。

5 认识与体会

(2)对泥浆降粘、降切,增强润滑性,降低了下套管摩阻,保证套管顺利到位,也可降低泥浆流动时的摩阻,有利于预防固井发生漏失的发生。

(3)良好的弹性低密度高强度水泥浆体系和合理的浆柱结构,是保证固井质量的关键。弹性水泥浆体系具有较好的防窜防漏性能,与泥浆和前置液有较好的相容性,对小井眼小尾管长封固段固井质量提高效果显著。

(4)分段合理安放弹性扶正器,彻底畅通井眼,为套管顺利下入创造了有利条件。

(5)本工程形成了一套小井眼长裸眼长封固段小间隙小尾管固井技术,对类似工程有借鉴意义。

[1] 刘 永胜.塔河油田小井眼小尾管固井技术[J].地质装备,2011,12(2):37 -40.

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