朱贵攀

摘 要 本文针对盘40区块固井质量问题，需研究高效前置液、低失水水泥浆体系、合理的管串结构，解决中孔中高渗长段砂岩地层的固井难题，有效顶替渗透层厚泥饼，提高固井质量；为油田布署整体开发方案，进行分层开采、注水，提高油气采收率，进行正常的油气开采和酸化压裂等增产措施提供有力的技术支撑。

关键词 中高渗地层 前置液 水泥浆

中图分类号：TE22 文献标识码：A

1盘40区块油藏地质特性

盘40区块储集层为上千米厚的中孔中高渗砂岩。该区固井后油、气、水层不能有效封隔，层间流体互窜，严重影响固井质量，无法进行正常的油气开采和酸化压裂等增产措施，给甲方开发带来不利影响。

盘40区块含油层为沙四段，沙四段是一套上千米厚的以河流相沉积为主的砂泥岩互层，砂层单层厚度一般在3米以上，最大达30米，是一套良好的油气储集层。储集层主要为细砂岩、粉砂岩和少量的泥质砂岩。储集层中以细砂岩（49.3%）和粉砂岩（30.6%）为主，其中泥质砂岩主要以薄夹层形式存在。储集层成岩性差、欠压实、胶结疏松，属中孔中高渗储集层。

2盘40区块固井现状及难点

盘40区块储集层为上千米厚的中孔中高渗砂岩。由于中高渗砂岩地层在钻井时形成的泥饼比较厚，泥饼失水龟裂将更加严重，直接导致固井质量差。固井后油、气、水层不能有效封隔，层间流体互窜，严重影响固井质量，不能满足分层开采、注水的需求，无法进行正常的油气开采和酸化压裂等增产措施，给甲方提高采收率、布署整体开发方案带来不利影响。

动态地层水对套管与水泥环界面有腐蚀冲刷的作用。地层流体的扰动，对固井质量有一定的影响。随着地层水的流动速度的增加，影响幅度也相应的增加。同时水泥环外存在泥饼时，影响固井二界面的胶结质量。

3提高中高渗地层封固质量技术对策

3.1前置液的紊流冲洗作用

与钻井液相混时，应掌握前置液及钻井液 P、Ty，胶凝强度，悬浮能力和失水的影响，尤其是静胶凝变化情况。新钻井液体系，新配水泥浆体系，应在施工前做相容性试验。

冲洗液和水泥浆混浆后n值总比单纯水泥浆和单纯的钻井液的n值大，k值小，说明流变性能变好，具有稀释钻井液、降低切力的作用，在相同的泵速下更能实现紊流。对井壁疏松泥饼具有一定的浸透力，降低粘土粒子间的连接力，使之易于被冲洗剥离，提高顶替效率。

将流变参数测定仪转子外筒壁涂满钻井液，在浆杯中装上前置液，分别在600、300、200、100r/min条件下旋转3min，根据冲洗掉的钻井液量，测定其冲洗率。

配方2冲洗液改用了钻井液外加剂SMP，和钻井液具有更好的相容性，更能有效稀释，分散钻井液，改善其流变性，提高冲洗液的冲洗率。

隔离液改用了矿渣加重，相比重晶石，矿渣粒径更小，密度更低，液相固相含量更高，增强了隔离液的悬浮性和沉降稳定性，具有良好的浮力效应及拖曳力，加强了顶替效果，从而防止水泥浆的接触污染和钻井液的絮凝稠化。

3.2优选水泥浆体系

试验材料及试验方法：

G级高抗硫油井水泥；WG172油井水泥防漏增韧剂，DHG302油井水泥降失水剂；USZ油井水泥减阻剂，WG169油井水泥膨胀剂。

增韧剂加量为2.0%（BWOC），水灰比为0.44，水泥浆密度、析水率、滤失量及流变性测定按API规范10进行，流动度及凝结时间按GB1346-89进行。

水泥漿性能（75℃）

配方① 2%WG172+0.5%WG169+1.5%DHG302+0.8%USZ+0.1%XP-1

配方① 2%WG172+0.5%WG169+1.3%DHG302+0.6%USZ+0.1%XP-1

配方① 2%WG172+0.5%WG169+1.0%DHG302+0.6%USZ+0.1%XP-1

经室内优选的水泥浆体系失水低，同时具有直角稠化、短候凝、过度时间短、低失水、高早强、微膨胀性能。该水泥浆在稠度达到30BC之前能够保持较低的稠度，使环空有足够的静液柱压力，而当水泥发生水化反应放热造成温度升高时，稠度快速增大到100BC，初凝、终凝快带过渡，即在水泥浆失重时，胶凝强度得到迅速发展，保证了水泥浆在凝结过程中环空静液柱压力与抗窜阻力之和始终大于地层流体压力。

3.3配套固井工艺

（1）固井前调整好泥浆性能，恢复到完钻时的钻井液密度，在保证井下安全的前提下降低钻井液静切力、动切力和塑性粘度。

（2）根据井下情况按设计安放套管扶正器，提高套管居中度。

（3）使用橡胶旋流发生器，这种旋流发生器克服了钢片扶正器受压后不能恢复，起不到旋流的现象。橡胶旋流发生器在下入过程中可有效地刮除井壁虚泥饼，在井眼中状况如图，在大井径处叶片完全可以张开，并且使液流呈旋流状，冲刷井壁携带走大井眼中滞留的钻井液，这样可大大提高大井径井段的顶替效率。

（4）在注水泥过程中，实际顶替钻井液的是前置液。调节前置流变性能以满足紊流泵送，来达到提高顶替效率的目的。

（5）在复杂井中，存在低压易漏地层，难以采用大排量顶替，因此，在考虑地层承压能力的基础上，应用流变学理论和壁面剪切理论综合匹配，运用固井设计软件优化固井施工排量，从而达到提高顶替效率的目的。

（6）活动套管。通过上下活动套管，可以增加狗腿度比较大的井壁与套管之间的间隙，同时不断改变液体流场，提高钻井液对井壁的有效冲刷，提高顶替效率。

4现场应用

该项目在研究应用中共进行了11口井的固井施工，固井质量合格。解决了中孔中高渗长段砂岩地层的固井难题，有效顶替渗透层厚泥饼，提高了固井质量；为油田布署整体开发方案，进行分层开采、注水，提高油气采收率，进行正常的油气开采和酸化压裂等增产措施提供有力的技术支撑。

5结论与建议

高效抗污染隔离液不仅解决顶替过程中的界面接触污染问题，而且有效清除井壁虚泥饼、胶凝钻井液，尤其是环空井眼不规则井眼滞留的胶凝物质，避免发生井下复杂情况，提高了界面胶结质量。

冲洗液能辅助隔离液清除残留于井壁和套管壁的钻井液、虚泥饼，改善二界面胶结质量，隔离液可适当延长水泥浆稠化时间，避免水泥浆因受钻井液污染闪凝。

由于使用先导浆、冲洗液粘切低，冲刷效果好，对于井壁不稳定的井眼要慎用，防止环空堵塞，造成固井事故复杂。

参考文献

[1] 孙丽红.喇嘛甸油田萨尔图油层调整方法研究[J].内蒙古石油化工，2007（06）.

[2] 李兴国，孙春红，赵云飞.喇嘛甸油田储层微观结构特征变化规律研究[J].大庆石油地质与开发，2007（02）.