丁　輝，李　坤，劉　銳，朱劍飛

（塔里木油田分公司，新疆庫爾勒841000）

超深超高壓井膏鹽巖層尾管固井現(xiàn)場試驗
——以西部某油田XX井為例

丁輝*，李坤，劉銳，朱劍飛

（塔里木油田分公司，新疆庫爾勒841000）

XX井是西部某油田的一口評價井，該井四開完鉆井深7657.93m，鉆井液體系為油基泥漿體系，密度為2.57g/cm3。該井四開鉆進過程中多次出現(xiàn)井漏、高壓鹽水等復雜，井底溫度較高、漿體密度較高，混配困難，固井難度較大，通過采用“正注反擠+短回接”非常規(guī)固井工藝，優(yōu)化固井漿體配方并結合現(xiàn)場試驗，順利地解決了該井鹽膏層固井難題，也為超深、超高壓井膏鹽巖層固井提供了現(xiàn)場應用參考。

鹽膏層；超深、超高壓固井；正注反擠；固井質(zhì)量；超高密度加重劑

西部某油田在下部層段發(fā)育有較厚的膏鹽巖層，厚度200～3000m，是良好的油氣蓋層，具有低溫脆變、高溫塑變特征，在其下步層系砂巖儲層中有良好的油氣聚集。膏鹽巖層，特別是長封固段膏鹽巖段的固井水泥石封固質(zhì)量顯得極為重要，是下步鉆進及后期開發(fā)的重要保障。由于膏鹽巖具有蠕變、易出高壓鹽水、井漏等特點，井下情況非常復雜，固井井眼條件苛刻，導致固井難度較大。

為了解決超深、超高壓膏鹽巖層固井技術難題，結合單井情況，采用特殊的固井工藝技術，進行現(xiàn)場試驗應用。XX井是西部某油田的一口評價井，該井四開完鉆井深7657.93m，鉆井液體系為油基泥漿體系，密度為2.57g/cm3。鉆遇地層為鹽層、石膏層、白云巖段及泥巖、膏鹽巖互層。該井四開鉆進過程中多次出現(xiàn)井漏、高壓鹽水等復雜，且井底溫度較高，固井難度較大。

1　基本情況

1.1井身結構（見表1）

表1　XX井井身結構

1.2鉆井液體系及性能（見表2）

表2　XX井油基泥漿性能

1.3鉆遇復雜

（1）該井四開鹽膏層段溢漏同層，多次發(fā)生井漏和溢流復雜。

（2）鉆進至井深6883.34m時發(fā)生卡鉆事故，后進行側鉆，側鉆點井深6742.14m，井段7470～7657.93m為168.3mm鉆頭鉆進后采用?241.3mm鉆頭擴眼，井徑不規(guī)則。

2　固井施工難點

（1）封固段鹽膏層埋深較深，溫度較高，鹽層易蠕變，對套管性能及下套管技術要求較高。

（2）裸眼段較長，環(huán)空間隙較小，井徑不規(guī)則，且易漏，頂替效率較低，容易發(fā)生混竄。

（3）封固段溫度較高，存在高壓鹽水層，對水泥漿抗高溫、抗鹽要求較高。

（4）高密度水泥漿體系地面混配難度較大，漿體沉降穩(wěn)定性很難控制。

3　技術工藝措施

（1）為提高高壓鹽水層套管抗擠性能，增大環(huán)空間隙，采用高鋼級套管?206.38mm×16mm×TP140×TPFJ無接箍套管。

（2）計算剛度比，優(yōu)化通井管柱，同時進行鹽層蠕變試驗和模擬下套管工作，確保井眼通暢，保證鹽層套管順利安全下入。

（3）采用超高密度加重劑GM-1與超細微錳Micromax混配水泥漿體系，并加入一定比例硅粉和微硅，通過顆粒級配原理，保證漿體的穩(wěn)定性。

（4）水泥漿中混入一定比例防氣竄劑和固井用堵漏纖維，增加水泥石的防氣竄性能和韌性，并減少固井期間漏失。

（5）提前進行地面高密度水泥漿混配實驗，保證固井現(xiàn)場配漿一次性成功，同時現(xiàn)場地面施工采用“二次循環(huán)+小過渡”工藝，進行混漿，保證漿體配制均勻和施工的連續(xù)性。

（6）采用“正注反擠+短回接”非常規(guī)固井工藝技術，根據(jù)固井施工情況，先采用正注反擠方式，保證套管鞋和喇叭口封固質(zhì)量。再采用短回接方式，確保高壓鹽水層封固安全。

4　固井水泥漿配方及性能

4.1實驗條件

150℃×197MPa×90min。

4.2正注水泥漿配方（2.65g/cm3）

G級水泥+22%硅粉+8%微硅+110%加重劑+1%防氣竄劑+4.5%降失水劑+2.8%緩凝劑+1.5%分散劑+ 0.18%懸浮劑+0.1%消泡劑+3.5%鹽+22%超細加重劑+ 0.1%固井防漏纖維。

4.3反擠水泥漿配方（2.65g/cm3）

G級水泥+22%硅粉+8%微硅+110%加重劑+1%防氣竄劑+4.5%降失水劑+2.2%緩凝劑+1.5%分散劑+ 0.18%懸浮劑+0.1%消泡劑+3.5%鹽+22%超細加重劑+ 0.1%固井防漏纖維。

4.4水泥漿性能（見表3）

表3　X井水泥漿配方

5　固井施工情況及固井質(zhì)量

5.1正注固井

施工過程：

注密度2.60g/cm3的前置液10m3，排量15L/s，泵壓18MPa；

注密度2.65g/cm3的水泥漿20m3，排量18L/s，泵壓25MPa；

注密度2.60g/cm3的后置液3m3，排量15L/s，泵壓18MPa；

替鉆井液 71.3m3，排量 15～20L/s，泵壓 24～32MPa；

碰壓31↗33MPa，檢查無回流，起鉆至井深6436m；

關井泥漿泵正擠鉆井液20m3，排量14～20L/s，泵壓18～32MPa，套壓3～4.4MPa；

起鉆至井深6010m，關井泥漿泵反擠鉆井液8m3，排量7～20L/s，泵壓5～12MPa，套壓3～8MPa，準備反擠固井。

5.2反擠固井

注密度2.60g/cm3的前置液15.5m3，排量16L/s，泵壓16MPa；

注密度2.65g/cm3的水泥漿43m3，排量18L/s，泵壓25MPa；

關井正擠密度2.60g/cm3的后置液3.5m3，排量15L/s，泵壓18MPa，套壓3.9MPa；

關井泥漿泵正擠鉆井液52m3，排量15～20L/s，泵壓29～32MPa，套壓3.1～6.2MPa；

關井泥漿泵反擠鉆井液12m3，排量20L/s，泵壓13MPa，套壓9.6MPa；

卸水泥頭，上起鉆具至5981m，立壓3MPa，套壓3MPa，關井憋壓候凝，立壓3↘0.5MPa，套壓3↗13MPa，后根據(jù)現(xiàn)場取樣強度養(yǎng)護情況進行探鉆塞并銑喇叭口進行短回接固井。

5.3短回接固井

注密度2.6g/cm3的前置液17m3；

注密度2.65g/cm3的水泥漿27m3；

注密度2.6g/cm3的后置液4m3；

替鉆井液56.5m3，碰壓（壓力20↗23MPa，帶壓下插，加壓25t，泄壓無回流，倒扣脫手），起鉆，關井憋壓候凝，后根據(jù)現(xiàn)場取樣強度養(yǎng)護情況進行探鉆塞并電測固井質(zhì)量。

5.4固井質(zhì)量情況

該井成功完成了同區(qū)塊水泥漿密度最高固井施工作業(yè)，鹽膏層尾管固井合格率75.53%，短回接固井合格率96.56%，固井質(zhì)量合格。

6　結論

（1）對于超深、超高壓鹽膏層段存在溢、漏等復雜情況固井，可采用正注反擠、短回接等非常規(guī)固井工藝技術進行封固。

（2）對于超高密度水泥漿體系，超高密度加重劑與超細加重劑微錳混合使用可提高漿體穩(wěn)定性，保證高密度漿體的良好性能。

（3）對于超高密度漿體地面配制可使用過渡罐“二次循環(huán)過渡混配”，保證水泥漿混配均勻和密度控制。

［1］卓勤功，李勇，宋巖，等.塔里木盆地庫車坳陷克拉蘇構造帶古近系膏鹽巖蓋層演化與圈閉有效性［J］.石油實驗地質(zhì)，2013，35（1）：42-47.

［2］劉振通，李利軍，宋元洪，等.KS204井鹽膏層長封固段尾管固井技術［J］.鉆井液與完井液，2012，29（3）：61-63.

［3］劉崇建，黃柏宗，等.油氣井注水泥理論與應用［M］.石油工業(yè)出版社，2001.

TE2

B

1004-5716（2016）05-0050-03

2015-05-08

2015-05-11

丁輝（1987-），男（漢族），湖北襄陽人，助理工程師，現(xiàn)從事固井專業(yè)工作。