论文部分内容阅读
摘 要：近年丘东气田由于地层漏失、层间压差大导致层间纵向及横向窜流等因素的影响，先后实验应用了常规固井、分级固井等多种固井工艺及水泥浆技术。但该气田固井质量一直比较差。通过对该气田储层物性、地层压力及地层水特性等方面的研究，2012年研究出新的水泥浆体系并且在丘东48、丘东50等井取得了很好的效果，大幅提高了固井质量。
关键词：丘东气田 气井固井 固井质量 防窜性
一、丘东气田地质特征
1.储层物性
丘东储层岩类以岩屑砂岩、长石岩屑砂岩为主，主要孔隙为粒间溶孔，次为粒内溶孔。丘东气田在钻井中曾多次发生泥浆漏失，漏失量从数十方至数百方不等，最高漏失量达到1420.0m3（丘東4井）。发生漏失的层位主要在西山窑组。这些情况表明在一些储层段裂缝比较发育。裂缝基本特征：据岩心观察丘东气田储层裂缝发育情况有如下基本特征：裂缝以构造缝为主，裂缝一般较窄，多在0.1mm左右，裂缝面较平整。裂缝发育密度变化较大，以半填充为主，延伸长度有限，主要是层内缝，少见穿层裂缝。
2.气藏特征
丘东凝析气田由四个凝析气藏组成，即自上而下分别为J2q、J2s、J2x上和J2x下四个凝析气藏。每个气藏均有独立的压力系统和气水界面，许多砂体在延伸至气水界面之前就已尖灭，因此四个气藏均为具边水的岩性～构造圈闭凝析气藏。气井产层段在侏罗系中统七克台组（J2q）、三间房组（J2s）和西山窑组（J2x），埋深在2381.0～3679.0m，主力产层在西山窑组中部。
二、固井技术难点
1.气窜
J2x层上部的J2q层地层压力高于J2x层，部分井J2q层段下部紧靠J2x气层存在水层或气水同层；而J2x层存在6-7套气层，各层压力不同，固井过程中，井漏与防窜矛盾突出。
2.井漏
下部存在欠压层固井易发生井漏
三、新型水泥浆体系的研究
在固井施工中，水泥环与地层、套管间的良好胶结是实现有效层间封隔的基础。水泥浆硬化后环空水泥石体积的收缩不仅使界面胶结不良地层封隔可能失败。油井水泥的使用环境和施工工艺决定了水泥浆体高体积收缩的致命缺陷。体积收缩使水泥环的胶结质量不能保证，严重时还可能形成微间隙，引发地层流体（油、水、气）窜流。为此在防窜水泥浆的基础上加入增韧剂，形成了防窜增韧水泥浆体系。
配方：天山G中+1.2%降失水剂+0.5%分散剂+0.8%增韧剂+0.6%防窜剂+44%水 。
1.水泥浆性能评价
1.1水泥浆的工程性能
水泥浆体的性能直接关系到油气井固井施工的安全，其中水泥浆的稠化时间、API滤失量、流变性是非常重要的技术指标，必须加以严格的考察。
1.2防窜性能评价
通过三号、四号试验数据说明，防漏剂加量对水泥浆的漏失有直接影响；
2.3防窜、防漏水泥浆
2.3.1纤维防漏剂起到架桥的作用，形成基本骨架，水泥浆中粗固相颗粒在骨架上进行充填，形成堵塞隔墙，从而阻止水泥浆中固相细颗粒的漏失；
2.3.2防漏剂可与水泥浆中固相颗粒、纤维材料在压差下相互作用形成致密结构，从而阻止水泥浆中液相的漏失。
2.3.3防气窜剂和防漏剂协同作用，在漏失通道口迅速形成致密而结实的堵塞，从而提高易漏失地层的承压能力。
四、固井工艺及配套措施
1.固井施工前进行地层承压堵漏试验
根据钻井工程设计中的固井注水泥方案，下套管前进行承压堵漏工作，提高井眼承压能力，为固井完井提供合格的井眼条件。
2.提高注水泥排量
全井封固水泥浆量较大，注水泥过程中当水泥出套管脚后，还要继续注入约50方水泥浆，提高注水泥排量达到或接近顶替排量，对提高注水泥顶替效率具有重大意义。
3.合理确定顶替排量
大排量顶替有利于提高顶替效率，但对于该区块大排量顶替存在较大的井漏风险，因此根据实测井径数据，确保环空流速达到1.0-1.2m/s即可。
五、现场应用及现场评价
1.丘东53井基本情况
2.固井施工方案
2.1 工艺要求
常规水泥浆封固1060米。
2.2 技术措施
2.2.1 水泥浆配方采用防漏水泥浆配方：
天山G中+1.5%TW200S+0.6%USZ+0.4%KQ-B+0.8%KR400+0.8%TW600S+0.10%HBF-818+44%水。
2.2.2 套管扶正器油层段1根加一支，油顶至井口3根加一支，计算机模拟软件计算居中度大于85%；
2.2.3 常规水泥浆采用三凝水泥浆，尾浆加入0.8%早强剂，缩短油、气层水泥浆稠化时间；
2.2.4 侯凝24h后安装标准套管头卡瓦，避免了因施工结束即安装井口而造成水泥浆稠化初期上提套管影响界面胶结的弊端。
3.固井质量评价 该井固井质量为优质。
六、结论与认识
1.研究解决了丘东气田固井质量差的难题，形成了该区块气井固井新方案，为今后该区块提高固井质量提供了参考。
2.研究开发了新型防窜防漏水泥浆配方，为吐哈气井固井提供了新的研究方向。
3.摸索出提高水泥干混一次合格率的经验，为推动吐哈油田因复杂水泥浆体系干混困难而更新干混设备提供了依据。
4.配套固井技术措施应在类似层间压差大的区块如温西、玉东等推广应用。进一步提高吐哈油田各区块固井质量。
参考文献
[1]黄后初，郑林，胡睿麟，李保峰，许光辉.双级箍分级注水泥固井技术在塔中6-306井盐膏层中的应用[J].《石油天然气学报》.2006年04期.
[2]彭波.钻井工程新技术.油气生产重要支撑[N].中国石化报.2006年.
作者简介：杨培福，男，1980年5月，中国石油大学（华东），工程师。
关键词：丘东气田 气井固井 固井质量 防窜性
一、丘东气田地质特征
1.储层物性
丘东储层岩类以岩屑砂岩、长石岩屑砂岩为主，主要孔隙为粒间溶孔，次为粒内溶孔。丘东气田在钻井中曾多次发生泥浆漏失，漏失量从数十方至数百方不等，最高漏失量达到1420.0m3（丘東4井）。发生漏失的层位主要在西山窑组。这些情况表明在一些储层段裂缝比较发育。裂缝基本特征：据岩心观察丘东气田储层裂缝发育情况有如下基本特征：裂缝以构造缝为主，裂缝一般较窄，多在0.1mm左右，裂缝面较平整。裂缝发育密度变化较大，以半填充为主，延伸长度有限，主要是层内缝，少见穿层裂缝。
2.气藏特征
丘东凝析气田由四个凝析气藏组成，即自上而下分别为J2q、J2s、J2x上和J2x下四个凝析气藏。每个气藏均有独立的压力系统和气水界面，许多砂体在延伸至气水界面之前就已尖灭，因此四个气藏均为具边水的岩性～构造圈闭凝析气藏。气井产层段在侏罗系中统七克台组（J2q）、三间房组（J2s）和西山窑组（J2x），埋深在2381.0～3679.0m，主力产层在西山窑组中部。
二、固井技术难点
1.气窜
J2x层上部的J2q层地层压力高于J2x层，部分井J2q层段下部紧靠J2x气层存在水层或气水同层；而J2x层存在6-7套气层，各层压力不同，固井过程中，井漏与防窜矛盾突出。
2.井漏
下部存在欠压层固井易发生井漏
三、新型水泥浆体系的研究
在固井施工中，水泥环与地层、套管间的良好胶结是实现有效层间封隔的基础。水泥浆硬化后环空水泥石体积的收缩不仅使界面胶结不良地层封隔可能失败。油井水泥的使用环境和施工工艺决定了水泥浆体高体积收缩的致命缺陷。体积收缩使水泥环的胶结质量不能保证，严重时还可能形成微间隙，引发地层流体（油、水、气）窜流。为此在防窜水泥浆的基础上加入增韧剂，形成了防窜增韧水泥浆体系。
配方：天山G中+1.2%降失水剂+0.5%分散剂+0.8%增韧剂+0.6%防窜剂+44%水 。
1.水泥浆性能评价
1.1水泥浆的工程性能
水泥浆体的性能直接关系到油气井固井施工的安全，其中水泥浆的稠化时间、API滤失量、流变性是非常重要的技术指标，必须加以严格的考察。
1.2防窜性能评价
通过三号、四号试验数据说明，防漏剂加量对水泥浆的漏失有直接影响；
2.3防窜、防漏水泥浆
2.3.1纤维防漏剂起到架桥的作用，形成基本骨架，水泥浆中粗固相颗粒在骨架上进行充填，形成堵塞隔墙，从而阻止水泥浆中固相细颗粒的漏失；
2.3.2防漏剂可与水泥浆中固相颗粒、纤维材料在压差下相互作用形成致密结构，从而阻止水泥浆中液相的漏失。
2.3.3防气窜剂和防漏剂协同作用，在漏失通道口迅速形成致密而结实的堵塞，从而提高易漏失地层的承压能力。
四、固井工艺及配套措施
1.固井施工前进行地层承压堵漏试验
根据钻井工程设计中的固井注水泥方案，下套管前进行承压堵漏工作，提高井眼承压能力，为固井完井提供合格的井眼条件。
2.提高注水泥排量
全井封固水泥浆量较大，注水泥过程中当水泥出套管脚后，还要继续注入约50方水泥浆，提高注水泥排量达到或接近顶替排量，对提高注水泥顶替效率具有重大意义。
3.合理确定顶替排量
大排量顶替有利于提高顶替效率，但对于该区块大排量顶替存在较大的井漏风险，因此根据实测井径数据，确保环空流速达到1.0-1.2m/s即可。
五、现场应用及现场评价
1.丘东53井基本情况
2.固井施工方案
2.1 工艺要求
常规水泥浆封固1060米。
2.2 技术措施
2.2.1 水泥浆配方采用防漏水泥浆配方：
天山G中+1.5%TW200S+0.6%USZ+0.4%KQ-B+0.8%KR400+0.8%TW600S+0.10%HBF-818+44%水。
2.2.2 套管扶正器油层段1根加一支，油顶至井口3根加一支，计算机模拟软件计算居中度大于85%；
2.2.3 常规水泥浆采用三凝水泥浆，尾浆加入0.8%早强剂，缩短油、气层水泥浆稠化时间；
2.2.4 侯凝24h后安装标准套管头卡瓦，避免了因施工结束即安装井口而造成水泥浆稠化初期上提套管影响界面胶结的弊端。
3.固井质量评价 该井固井质量为优质。
六、结论与认识
1.研究解决了丘东气田固井质量差的难题，形成了该区块气井固井新方案，为今后该区块提高固井质量提供了参考。
2.研究开发了新型防窜防漏水泥浆配方，为吐哈气井固井提供了新的研究方向。
3.摸索出提高水泥干混一次合格率的经验，为推动吐哈油田因复杂水泥浆体系干混困难而更新干混设备提供了依据。
4.配套固井技术措施应在类似层间压差大的区块如温西、玉东等推广应用。进一步提高吐哈油田各区块固井质量。
参考文献
[1]黄后初，郑林，胡睿麟，李保峰，许光辉.双级箍分级注水泥固井技术在塔中6-306井盐膏层中的应用[J].《石油天然气学报》.2006年04期.
[2]彭波.钻井工程新技术.油气生产重要支撑[N].中国石化报.2006年.
作者简介：杨培福，男，1980年5月，中国石油大学（华东），工程师。