陳為行

（中海油田服務股份有限公司,新疆 輪臺 841600）

DWQ 油田位于塔里木盆地庫車坳陷拜城凹陷DWQ 構(gòu)造帶上設置的井深為800m的直型油井， 目的層位于第四系(Q)、上第三系康村組(N1 -2k),油藏壓力系數(shù)為1.12 ～ 1.18 , DWQ 油田的淺氣層相對活躍，在鉆井進行到90m時發(fā)現(xiàn)最淺氣層。隨著開發(fā)程度的一步步加深， 大部分油井的砂體壓力呈現(xiàn)過低狀態(tài)，導致在鉆進環(huán)節(jié)中，非常容易出現(xiàn)井漏情況。在固井環(huán)節(jié)中，水泥漿的密度直接影響著水泥返高狀況，從而影響固井質(zhì)量的優(yōu)良情況，如果水泥漿的密度過高的狀態(tài)下，會導致出現(xiàn)相對較為單薄的地層難以承受的循環(huán)壓力，出現(xiàn)水泥漿側(cè)漏進入地層中，造成水泥漿返高不足的情況發(fā)生。在這種情況下如果是漏到了類似于裂縫性溶洞型碳酸巖鹽地層的產(chǎn)層，會造成儲層受到污染的狀況發(fā)生，從而導致這些儲層沒有應有的產(chǎn)量，帶來損失。在水泥漿返高沒有超過最淺的產(chǎn)層，也就是沒有達到設計返高狀態(tài)的時候，則需要對漏封淺層的油氣層補注水泥。在這種情況下，即便補注水泥作業(yè)是最簡單的頂部作業(yè)，也無法直接有效的像一次性注水泥一樣達到封隔地層的目的。頂部作業(yè)是最簡單的補注水作業(yè)，其工作原理是把水泥漿以傾注或是水泥泵的方式注入環(huán)空內(nèi)，或者采用射孔的方法注入水泥漿。發(fā)生了以上描述的漏到了類似于裂縫性溶洞型碳酸巖鹽地層的產(chǎn)層，從而造成儲層受到污染的側(cè)漏狀況發(fā)生影響產(chǎn)量，而進行一系列的補注行為，無疑耗費了原計劃之外的人力和物力，也大大的消耗了鉆井作業(yè)上時間和資源。

1 低密度水泥漿固井技術

DWQ油田固井因為其相對獨特的地質(zhì)特性，具有相應的難點。例如底層的壓力系數(shù)相對較低，而油儲層多數(shù)集中在低壓層，由于底層的溫度梯度相對較低所以在返高的水泥石強度變化就相應變慢，無法配合地質(zhì)以滿足相應的強度要求，并存在水泥漿出現(xiàn)凝固失重威脅，因為封固段相對不長而且存在較多的巖石層，針對這種情形難以根據(jù)情況決定正確的水泥漿性能，所以注水泥漿的量就對應很少，沒有太多的控制空間，所以無法全面沖刷井壁鉆井液濾餅，相對更加容易出現(xiàn)壓力損失而造成油氣水竄。

2 水泥漿性能要求

根據(jù)考量井下條件環(huán)境狀況以及地層的壓力承受力從而決定水泥漿的密度，這樣可以在有效的降低面臨的井漏威脅。為了在一定程度上最大發(fā)揮水泥漿的浮力作用，完鉆時鉆井液密度為1.25%cm3，則鉆井液鉆井液與水泥漿密度差在0 .24 g/cm3，大大增加了頂替效率?；跍p少液柱壓力和增加頂替效率方面，設計水泥漿密度設為1.25 +0 .24 ≈1 .50 g/cm3。稠化時間是固井作業(yè)的起碼保障，所以在固井作業(yè)中, 稠化時間的要求也相對苛刻。正常狀態(tài)下，會要求在保障固井質(zhì)量的前提下，為了達到縮減侯凝時間，以達到因為水泥漿析水狀況發(fā)生的竄槽現(xiàn)象，盡量保證稠化時間足夠短，以便縮短候凝時間。

為防止在固井候凝環(huán)節(jié)發(fā)生井下漏失的情況，水泥漿體系的核心將圍繞著減輕材料和顆粒級配，也就是漂珠與超細礦粉低密度水泥漿體系。保證水泥漿密度與流動性和強度的同時，不能忽略減輕材料在低密度水泥漿體系中存在的上浮現(xiàn)象，所以要采用性能優(yōu)異的水泥漿穩(wěn)定劑。結(jié)合實際情況，考量油井的地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)特性，選擇粒徑略大于地層孔隙的彈性粒子作為堵漏材料，通過注水泥的壓力作用，將堵漏材料擠入漏失地層，從而形成屏蔽層。阻止繼續(xù)漏失;因為膨脹劑的作用，彈性粒子的體積會在水泥漿失重這種請款下發(fā)生合理膨脹，也能達到阻止油水外浸的目的。

3 水泥漿配方研究

添加的外加劑以及外摻料種類和用量，都會在一定程度上左右水泥漿的功能和穩(wěn)定性。結(jié)合緊密堆積理論。將水泥、漂珠、超細礦粉、膨脹劑不同粒度的顆粒級進行嚴格調(diào)和，調(diào)制出可以滿足固井需求的低密度水泥體系。研究和調(diào)整水泥配方中各組分水化特性和比例。低密度水泥漿外摻料的種類和加量進行了系列試驗。并對水泥漿早強劑、降失水劑、分散劑等外加劑加量進行了優(yōu)選,經(jīng)過多次水泥性能試驗, 調(diào)配出既具有良好流動性、又具有觸變性的水泥漿配方。水固比為0.6。按以上配比所配制的水泥漿密度為1 .50 g/cm3。在30 ℃、常壓下稠化時間259 min , 30 ℃、6 .9MPa 時的濾失量為 56 mL , 初始稠度 14BC , 在 25 ℃、0 .1 MPa 下 48 h 的抗壓強度12 .9 MPa , 水泥漿流動度240 mL ;水泥漿體系穩(wěn)定, 上下密度差不大于0 .03 g/cm3。

4 討論

因為引起的井漏而出現(xiàn)的固井失敗，常常會出現(xiàn)在壓力系數(shù)低或是特別是裂縫型以及溶洞型碳酸鹽巖地層易漏地層固井中。 使用常規(guī)密度1.88 g/ cm3的水泥漿固井，非常容易引起井漏，造成固井失敗，嚴重影響固井質(zhì)量。為了預防松軟地層被破壞導致出現(xiàn)的井漏狀況的出現(xiàn)，運用低密度水泥漿進行固井，可以全面提高單級注水泥固井的成功概率，大大降低了固井質(zhì)量出現(xiàn)問題而造成的補注水泥工作，節(jié)省作業(yè)成本。低密度水泥體系是結(jié)合緊密堆積的理念，調(diào)和一定量的水泥和漂珠以及膨脹劑等研制而成。根據(jù)DWQ易漏地層的固井需求，并結(jié)合實際要求和需求調(diào)和出應對這種狀況最佳比例的低密度水泥漿，并保證低密度水泥漿具有應該有的強度，從而運用在DWQ易漏地層的固井難點上，達到了隔封地層的目的。采用低密度水泥漿固井的技術，會在一定程度上緩解在施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的側(cè)漏問題——保證地層不會受到固井中的循環(huán)壓力而導致破裂，以達到設計水泥返高。

[1]董戰(zhàn)斗,崔曉明,劉愛華,周德軍,周向蘇.DWQ油田防漏低密度水泥漿固井技術研究[J]. 石油儀器,2009(02):63-64+67+76.

[2]張春濤.提高老油區(qū)后期開發(fā)井固井質(zhì)量技術研究[D].中國石油大學,2009.