SIPC高压油气井固井技术难点与对策.pdf

第 3 巷第 期 1 一 年 月 石 油 钻 探 技 术 I ETI t l E UM I RI I I 1 ＼ F ECHNI Q 1 ． L 、t ． 2 l SI PC ___ I r j 同 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 0 ． 0 5 ． 0 1 6 压油气 井固井技术难点与对 策 宋 健 陈 勉 金 衍 1 ．中国石油大学 北京石油天然气工程学院 ， - I 1 昌平 1 0 2 2 4 9 ； 2 ．中国石化 国际石油勘探开发有限公司 ， 北京 1 0 0 0 8 3 摘 要 由于 S I P C高压油气 井具 有埋藏深 、 压 力和温度 高、 裸眼段 长 、 安全 密度 窗 口窄、 环 空 间隙 小等特点 ， 固井时存在 防油气窜槽难度 大 、 漏失风 险大、 顶替 效率低 、 井底 高温对水 泥浆性能要 求 高等技 术难点 。针 对这些 技 术难点制订 了相应的技 术措 施 优 化 井身结构 ； 采用特殊 固井工 艺； 优化 水泥浆体 系； 优 化 顶替流 型 ， 提 高顶替 效率 ； 做 好井眼准备 ， 提 高地层承压 能力 。应 用实例 表 明 ， 高压 油 气井 固井质 量得 到 了提 高， 说 明 所制订 的 固井 技 术 措 施 可行 。提 出要 进 一 步 完 善 s I P C 高 压 油 气 井 固 井 技 术 措 施 ， 以 保 证 固 井质 量 稳 定 ， 满 足 s I P C 海 外 勘 探 开 发 的 需 求 。 关键词 高压油气井 ；固井；水泥浆 ；固井质量 ；井身结构 ；YA 1井 ；S A一 5井 中图分类号 TE 2 5 6 ． 9 文献标 识码 B 文章编号 i 0 0 卜0 8 9 0 2 0 1 0 0 5 0 0 7 卜O 5 S I P C Hi g h P r e s s u r e Oi l Ga s W e l l Ce m e n t i n g Di f f i c u l t i e s a n d Co u nt e r m e a s ur e s S o n g Ji a n ’ Che n M i a n J i n Ya n 1 ．C o l l e ge o f Pe t r o l e u m En gi n e e r i n g， Ch i n a Un i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m ， C h a n g pi n g， Be i j i n g， 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a 2 ． Si n o p e c I n t e r n a t i o n a l Pe t r o l e u m Exp l o r a t i o n a n d Pr o d u c t i o n Co r p o r a t i o n， Be i j i n g， 1 0 0 0 8 3， Ch H a Ab s t r a c t S I PC h i gh pr e s s ur e o i l a nd g a s we l l s ha v e de e p de pt h， h i gh pr e s s u r e a nd hi g h t e mpe r a t ur e， l on g op e n ho l e s e c t i o ns ， na r r o w s a f e de n s i t y wi nd o ws， n a r r ow an nul a r c l e a r a nc e， e t c ． The r e a r e s e v e r a l di f f i c u hi e s du r i ng c e me n t i n g。 i nc l ud i ng t he di f f i c ul t y i n p r e v e nt i ng o i l a n d ga s c ha nn e l i n g， hi g h r i s k o f c i r c ul a t i o n l o s t ， l o w e f f i c i e n c y of d i s p l a c e me nt ， n a r r o w s a f e d e n s i t y wi n do ws a n d hi gh b ot t o m ho l e t e m p e r a t u r e ． I n o r de r t o s o l v e t he s e d i f f i c u l t i e s ， t he f o l l owi ng me a s ur e s we r e de v e l op e d， i nc l u di n g o pt i m i z a t i on of c a s i ng pr o g r a m ， us i n g s p e c i a l c e m e n t i n g t e c hn i qu e， o pt i m i z a t i o n of c e m e n t s l ur r y s y s t e m ， o pt i m i z a t i o n o f di s pl a c e me n t f l o w pa t t e r n，i m p r ov i n g t he d i s pl a c e me n t e f f i c i e n c y， i mpr ov i ng t he we l l bo r e c o nd i t i ons ，r a i s i n g t he pr e s s ur e be a r i n g c a p a c i t y ． The a pp l i c a t i o n s ho ws t h a t c e me nt i ng qu a l i t y wa s i m p r ov e d a f t e r us i ng pr o po s e d me a s ur e s i n h i gh p r e s s u r e oi l a n d ga s we l l s， i n di c a t i ng t ha t t h e c e m e n t i n g me a s ur e s a r e f e a s i bl e ． Thi s p a p e r p r op os e d t e c hni c al me a s ur e s t o f u r t he r i mpr o v e SI PC hi gh pr e s s u r e o i l a nd g a s we l l c e m e nt i n g t o e n s u r e t h e qu a l i t y of c e me n t i ng t o me e t t he n e e ds o f SI PC ov e r s e a s e xp l or a t i o n． Ke y wo r d sh i gh pr e s s ur e o i l g a s we l l ； we l l c e m e nt i n g； c e me n t s l u r r y； c e me nt qu a l i t y； c a s i n g p r o gr a m ； W e l 1 YA一1 W e l l SA一 5 中国石化 国际石油 勘探 开发 有 限公 司 S I P C 海 外区块高压油 气井 主要 分 布在 沙 特 、 缅 甸等 油 区 ， 具 有埋藏深 、 压力高 的特点 ； 同时 ， 由于地层 欠压 实 以及 存 在多压力系统等原 因 ， 使高压油气 井 同时具有 裸 眼 段 长 、 安 全 密 度 窗 口窄 、 环 空 间 隙 小 、 高 温 等 特 点 。 S I P C高压油气井 的这些特点 致使 固井 时存 在一些 技 术难 点 ， 要保证 固井质量 ， 须 采取相应 的技 术措施 。 收 稿 E t 期 1 l fj【 】 l ； 改 回 日期 1 I l 卜 n1 作 者 简 介 朱 健 1 t 7 0 ． 并 ． 河 南 装 l-1 人 ． 1 c t i 年 毕 业 于 石 油 大学 华 东 钻 井工程专业． 在读博士研 究生． 高级 L程 ． 主要从 固 牲 术管 理 与 研 究Z -作 联 系 方 式 1 l- j 1 3 2 7 “ 8． f s o n a s i p c ． 『 1】 1 1 固井技术难点 1 ． 1 防油气 窜槽 难度 大 控制地层流体窜槽的方法是保持环空液柱压力 与地 层孔 隙压力平 衡 ， 但 是 由于水 泥浆凝 固时 的“ 失 重” 特性 ， 其 浆柱 压力 随时 间增 长 而 降 低 ， 最后 接 近 水柱 压力 [ 2 ] [ 1 _ 。当水 泥浆 失 重 造 成 环 空 液 柱 压 力低 于地层 孔 隙压 力 时 ， 地层 流体 的窜 流就会发 生 。 水泥 浆液柱 压力 的损 失可用下 式表 示 Ap 一 0 0 0 9 81 P 一 l0 Z 1 式中 A p为水泥浆液柱压力损失值， MP a ； p 为水 泥浆 密度 ， k g ／ L； ID 为水 的密 度 ， k g ／ L； z 为 水 泥 浆 柱长 度 ， m。 由式 1 可 知 ， 在水 泥 浆 柱 长度 相 同情 况 下 ， 水 泥浆 密度越 高 ， 因失重 引起 的压力 损失 越大 ， 油气水 窜 的风险就 越 大 。而 为 了满 足 顶替 与压 稳 的需 要 ， 必须 提高水 泥浆 密 度 ， 失 重 与压 稳 的 矛盾 是 高 压 油 气井 防窜难 度 大的 主要原 因之一 。 S I P C海 外 区 块 中， 地 层 孔 隙 压 力 系 数 一 般 在 l _ 7 O以上 ， 沙特 B区块 目的层段气 层 压力 系数 高 达 1 ． 9 5 ， 缅甸 D 区块 目的层 压 力 系 数 达 到 了 1 ． 9 9 ， 而 加蓬 区块虽 然 井 深在 2 7 0 0 m 左 右 ， 地 层孔 隙压 力 系数 也达 到 了 l _ 5 8 。地 层孔 隙压力 系 数越 高 ， 封 固 油气 层 的水泥 浆密 度 就 越 高 ， 压稳 与 失 重 的矛 盾 越 突出 ， 防油气 窜槽 的难度 就越 大 。 1 ． 2漏失风 险大 高压 油气 井 钻进 中常 有漏 失 发生 ， 有 些井 段 甚 至发 生失返 性 漏 失 。缅 甸 D 区块 由 于地 质 结 构 复 杂 ， 漏 失是该 区块 钻井 面临 的最 大难题 ， 因解决 漏失 问题造成纯钻效 率不足 3 O 。尤 其是在 主要 目的 层段 ， 经常有 失 返 性漏 失 发 生 。在 进 行水 泥 浆设 计 时 ， 为 了压 稳和 提高顶 替效 率 的需要 ， 往往水 泥浆 与 钻井 液 的密 度差 大 于 0 ． 0 5 k g ／ L， 而 环 空 液 柱 压 力 越 高 ， 固井 中漏 失 的风险 越大 。 1 ． 3顶 替效 率低 造成高压油气井顶替效率低的原因有三个方面 1 因为水泥 浆与 钻井液 密 度差 较小 ， 顶 替 时浮 力效应 小 。研 究 表 明 ， 当水 泥 浆 与钻 井 液 密度 差 大 于 0 ． 2 4 k g ／ L时 ， 能取 得 较 好 的 顶替 效 果 。高 压 油气井 钻井 液密 度高 ， 水泥 浆受破 裂压力 的 限制 ， 与 钻井 液 的密度 差 往 往 小 于 0 ． 1 0 k g ／ L， 因此 顶 替 效 率 不理想 。 2 井径 不规 则 。高压油 气井 钻 进过 程 中 ， 因为 井 涌 、 井 漏交替 出现 ， 井 下复 杂 情 况较 多 ， 再 加 上井 眼坍塌 等原 因 ， 井径 极不规 则 。 3 高压 油气井 钻井 液 的密度 和 黏度 高 ， 个 别 区 块 黏度 达到 了 1 4 0 S 以上 ， 钻井 液 流动 性差 ， 顶 替过 程 中水 泥浆易 窜槽 ， 造成封 固质 量差 。 1 ． 4安全密 度窗 口窄 高压油气 井经 常面 临 的另 一个 难题 就是 安全 密 度 窗 口窄 。图 1 为缅甸某井 的压力 曲线 ， 从 图 1可 以 看 出 ， 该 井在某地层 的地层孔 隙压力 当量密度 为 1 ． 9 9 k g ／ L， 该地 层 的破裂 压 力 当量 密度 为 2 ． 0 8 k g ／ L， 安 全密度窗口只有 0 ． 0 9 k g ／ L 。窄安全密度窗 口带来 的主要 问题 是 水 泥 浆密 度 设 计 难 以满 足 平衡 压 力 固井 的要求 ； 为避 免 当量 循环 密度过 大造成 漏失 ， 顶 替排量 较低 ， 顶替 效率差 。 赋 图1缅甸某井实钻地 层压 力 Fi g ． 1 Th e f o r ma t i o n p r e s s u r e o f a n a c t u a l we l l i n M y a n ma r 1 ． 5井底 高温 一 般 认 为 ， 井 底 静 止 温 度 超 过 1 1 0 ℃ 为 高 温 1 ] “ 。 当超 过该 温 度 时 ， 水 泥 石 抗 压强 度 将 急 剧 下 降 ] 。水 泥浆 性能 对 温 度 最敏 感 高 温 会 使 降失 水剂分子结构突变 ， 导致水泥浆的稳定性变差 ， 浆体 稠 度升 高 ， 对 安 全 施 工 不 利 ； 高 温 还 会 造 成 水 泥 浆 稠 化 时 间不 易 调 整 ， 因 为 水 泥 浆 稠 化 时 间 对 高 温 缓 凝 剂 加 量 敏 感 。另 外 ， 油 井 水 泥 的 牌 号 及 批 号 对 水 泥浆 稠 化 时 问 都有 很 大 的 影 响 。水 泥 浆 高 温 条 件 下普 遍 存 在 游 离 液 偏 大 、 水 泥 石 收 缩 率 高 的 问题 。S I P C海 外 油气 田 中 ， 有 多 个 区块 井 底 静 止 温度 都 在 1 5 0℃ 左 右 ， 沙 特 B区块 井 底 静 止 温度 鋈 霁 2 ． 3 优 化 水 泥 浆 体 系 顶 替 效 率 ， 降 低 失 水 ，保 证 强 度 不 退 化 ， 是 固 井 施 工 面 临 的难题 之 一 。 2 ． 3 ． 1 水泥 浆设计 原 则 2 主要 固井技术措施 2 ． 1优化 井身 结构 优化 井 身结 构 不仅 是 减 少 套管 层 次 ， 增 加套 管 层次 、 分 隔漏失层 、 避 免漏 涌 同层 同样 也可 以达 到优 化井 身结构 的 目的 。缅 甸 D 区块 M 构 造 的第 一 口 井采 用 了四开井 身结构 ， 在 三开 钻进 主要 目的层 时 ， 经常 发生漏 失 ， 地 层压 力 当量密 度也很 高 ， 井下故 障 较多 。在钻第 二 口井 时 ， 改 变 了井 身结 构 ， 提前下 人 技 术套 管封 隔 了上 部 漏 失 地 层’ ， 在 钻 进 主要 目的 层 时 ， 没 有发生 漏失 。由于封 隔 了大帮分 漏失 地层 ， 该 井段安 全密 度 窗 口达 到 了 0 ． 2 3 k g ／ I ， 这 就 为 固 井 作业 奠定 了 良好 的基础 。 2 ． 2特 殊 固井工 艺 高压 油 气 井 固井 因受 高温 高 压 等 因素 影 响 ， 水 泥浆 中一般 需 要加入 加 重剂 、 防热 退化剂 等 添加剂 ， 水 泥浆 体 系设计 时 一 般 遵循 紧密 堆 积 理 论 ， 采用 颗 粒 级 配 的方 法 ， 优化水 泥 、 加重 剂及 添加 剂 的粒 度分 布 ， 在 保证 水 泥浆体 系稳 定 的同时 ， 提高 水泥 浆 的流 变性 能 ， 同时 达 到 足 够 的抗 压 强度 [ 5 “ 。另 外 ， 还 要 遵循 以下 原则 1 AP I 失 水一 般要 求小 于 5 0 mI 井底 循 环 温 度 6 ． 9 MP a 3 0 rai n ， 析 水为零 ； 2 沉 降稳 定 性 要 求 形 成 的水 泥 石纵 向密 度 分 布 差小 于 0 ． 0 2 k g ／ L； 3 稠 化过 渡时 间要 短 ， 最 好能 达 到直角稠 化 ； 4 热稳 定 性 要 好 ， 井 底 静 止 温 度 超 过 1 1 0 。C 时 ， 水泥 浆 中应加 入硅 粉等热 稳定 剂 ； 5 水泥浆 与前置液 、 钻井 液具有较好 的相容性 。 2 ． 2 ． 1 分级 固井 2 3 2 常 用水 泥浆体 系 分 级 固井 可 以将 环 空水 泥分 隔成 两 段 或 三段 ， 常用 于长 封 固段 固井 ， 解 决 漏 失及 大 水 泥 量情 况 下 的固井 问题 。利 用分 级 固井 可 以降低 一次 固井 的环 空液柱 压力 ， 降 低漏 失 的风 险 。分 级 箍 一般 安 放 在 井径 规则 、 井 壁稳 定处 ， 且其 安 放位置 应满 足平衡 压 力 固井 的要 求 ， 能 够实 现 固井 和候 凝 时压稳 地层 ， 避 免发生 漏失 ， 保 证 水 泥浆 返 高 与 封 固 质量 。分 级 固井 是 目前 较 常用 的 固井 工艺 之 一 ， 在沙 特 B区 块 和缅 甸 D 区块都 得到 了应用 。 2 ． 2 ． 2 尾 管 固井 尾 管 固井 工 艺 是 深 井 固井 中最 常 用 的一 种 方 法 ， 可 以改 善管 柱轴 向受 力 载荷 及 改 善 钻井 水 力 条 件 ， 尤 其在低 压 薄弱地 层 固井 能 降低环 空 流动阻 力 。 S I P C海外 油气 田中 ， 尾 管 固井 工 艺 的应 用 非 常 多 ， 其 中以常 规 尾 管 固井 工 艺 技 术 较 为 常 用 。 沙 特 B 区块 和缅 甸 D 区 块 尝试 应 用 了封 隔式 尾 管 固 井 技 术 ， 利用 管外封 隔器 实 现 套 管 重 叠 段 的有 效 密 封 和 上下空间的隔离， 这样就可 以有效阻止流体或气体 的运移 ， 达 到 防止油 气上 窜 的 目的 。同 时 ， 上下 空 间 的隔离阻 隔 了悬 挂 器 以上 液 柱 压 力 向下传 递 ， 减 少 了作用于 裸 眼段 薄 弱 地层 的压 力 ， 降低 了发 生漏 失 的风险 。 高压 油气 井常 用水 泥浆 体 系有 非渗 透水 泥浆 体 系 、 胶 乳水 泥浆 体 系以及 纤维 水泥 浆体 系等 。 1 非渗透水泥浆 体系 以中国石 化石 油工程技 术 研 究院 的 F S AM 水 泥浆体 系为代表 ， 该水泥浆体系 中 的防气窜剂通过交联作用在 滤饼 下面 的滤失层 表面形 成一层有一定韧性 、 完整致 密的聚合物膜 ， 这种膜对 液 体 和气体 的渗透率非 常小 ， 不仅具 有优异 的降滤失 作 用 ， 而且 可 以有效 阻止 气窜 。该 水泥浆体 系 的适用 温 度范 围为 2 5 1 2 5。C， 早期强度 发展快 ， 静胶凝强度增 长迅速 ， 从 4 8 P a 到 2 5 0 P a的过渡时间小于 2 0 mi n ， 防 气窜性 能优 良， 稠化时问可根据施工需要调整。 2 胶乳水 泥浆 是 一 种分 散 性很 好 、 黏 度很 小 的 无凝胶水泥浆 。一般来说 ， 在水泥水 化前胶 乳颗粒 要 在 水泥浆 中缔 结 ， 这 些缔 结 物在 压 差 的作 用下 聚集 ， 形成 抑制渗透 的乳胶膜 ， 从 而防止气体 或液 体侵入 到 水 泥浆 柱 中， 也 阻止 了气 体 在环 空 中 的上 窜 ； 小 粒径 的乳胶 颗粒填充 于水 泥颗粒 间的空隙 ， 堵 塞流体 流动 通道 。 降低 渗透率 ， 可有效 防止气 侵 ； 胶乳 中较 多的表 面活性剂 ， 对侵入的气体有束缚和分散作用 ‘ 。 ” 。 3 纤维水 泥浆 中 的纤 维 使 水 泥 石 具 有 较 高 塑 性和较 小脆 性 ， 所形 成 的水 泥 环 具有 一 定 的 抗 冲击 性和 韧性 ， 可减 小 井 下作 业 对 水 泥 环 的损 坏 ； 同 时 ， 可有效 减小 水 泥石 的体 积 收缩 ， 提 高水 泥 石 的 界 面 胶结 强度 。随着 纤维 水 泥应 用 范 围 的推 广 ， 纤 维水 泥 又被用 于堵漏 和 防漏 。 2 ． 4 优化 顶替 流型 ， 提高顶 替效 率 2 ． 4 ． 1 紊流 塞流复合 顶替技 术 紊流塞流复合顶替技术是在顶替过程 中不再一 味追求紊流顶替， 而是通过优化水泥浆流变性能 ， 使 其满足在起压前实现紊流顶替 ， 在起压后以低速的塞 流顶替 ， 从 而降低 顶替时 的作业压力 ， 降低 漏失风险 。 2 ． 4 ． 2 应 用 先导浆 在 固井 施工 时 ， 注 入前 置 液前 先 注入 一 定 数量 的先导浆 ， 其作用是 降低井底温度， 为水泥浆提供 一 个 温度 比正 常循环 时更低 的通 道 ， 降 低施工 风 险 ； 稀 释管壁 和井壁 泥饼 ， 提高 顶替效 率 。 2 ． 4 ． 3 慎 用冲洗液 冲洗液一般采用配浆水 ， 其密度和黏度都低于 钻 井液 、 水 泥 浆 、 隔 离液 。固井 时如 果 采用 冲洗 液 ， 因其 流动性 较好 ， 在 顶 替 钻井 液 时 出现 窄边 流 动 窜 槽 的可能 性非 常大 ， 冲洗 液 的窜 槽 就 会诱 导 紧 随 的 隔离液 ， 造成顶 替液 在钻 井液 中形成 窜流通 道 ， 最 终 使水泥浆顶替效率变差 。因此 ， 在高压油气井 的固 井中 ， 一般应慎用冲洗液 。 2 ． 5做 好井 眼准 备 。 提 高地层 承压 能力 完 钻下 套管 前 ， 用 原钻 具 通 井 ， 通 井到 底 后 ， 充 分 循环 钻井 液 ， 开 启所 有 的净 化设 备 振动 筛 、 除砂 器等 ， 处理 好钻井 液 ， 确保井 底无 沉砂 。 为保证 固井 质量 ， 在打 开高压 层或 固井前 ， 利用 堵漏 材料进 行承 压堵漏 ， 提 高地层 承压 能力 。 3 应用实 例 3 ． 1 缅 甸 D 区块 Y A - 1井 4 q7 7 ． 8 mm尾 管 固井 Y A_ 1 井设计井 深 5 6 0 0 IT I ， 完钻 井深 5 0 5 0 m。 最 初设计 采用 四开井 身 结 构 ， 因 为钻 进 过 程 中钻 遇 高压地层 ， 提前下人 了 ≯ 3 3 9 ． 7 mm技术套管。为能 钻 至设 计井深 ， 五开采 用 了 声 1 4 9 ． 2 mm 钻头 ， 但 钻 至 井深 5 0 5 0 m 时 ， 因未发现油气 显示 而裸 眼完井 。该 井 四开 1 7 7 ． 8 mm套管 下深 4 9 3 0 r n ， 四开 完钻时 的 钻井液密度 为 2 ． 0 0 k g ／ L， 钻进 过程 中漏 失与井 涌 交 替 出现 ， 地层破裂压 力 当量密度 只有 2 ． 0 8 k g ／ I ， 属 于 典型 的高 压 与 窄 密 度 窗 口情 况 。该 井 , 1 7 7 ． 8 mm 套管 固井时 主要采 取 了以下措 施 1 采用颗粒级配原理优化设计水泥浆体系， 选 用赤铁 矿作 为加 重 剂 ， 微 硅作 为稳 定 剂 。赤铁 矿 与 微 硅 、 水 泥颗 粒 间合 理 的颗粒堆 积 ， 不仅提 高 了水 泥 浆密度 ， 也提 高 了水泥浆 的沉 降稳定 性和流 动性 。 2 采用 非 渗 透 F AS M 水 泥 浆 体 系 ， 其 AP I 失 水 小于 5 0 mL， 析 水 为零 ， 沉 降稳 定 性好 ， 稠化 时 间 具 有较 好 的调节性 ， 满 足高温 高压 固井 的要 求 。 3 固井 前 注 入 了黏 度 、 密 度 都 较低 的 先 导 浆 3 0 m。 ， 其 密 度 为 1 ． 9 8 k g ／ L， 黏 度 小 于 8 5 S 。注 入 低 黏先 导浆 可 以提高顶 替效率 ， 增 强防气 窜效果 ， 同 时降低 井底 温度 和施工 风险 。 4 优化 浆 柱结 构 ， 固井 采 用 “ 先导 浆 加 重 隔 离液水泥浆” 的浆柱结构， 没有采用低密度 、 低黏 度 的冲洗液 ， 以防止水 泥浆在 顶替 过程 中发生窜槽 ， 保证顶 替效 率 。 5 采 用封 隔式尾 管悬 挂器 ， 以实现 防 漏和压 稳 油气层 的双重 目的。在顶替结束 ， 封隔器胀封后， 能 够 阻断油 气上 窜通 道 。同时 ， 悬 挂 器 以下 形 成封 闭 空 间 ， 借助 水泥浆 的膨 胀 ， 增 大 了地 层流 体侵入 水泥 浆 的 阻力 ， 增 强 了防 窜效 果 。再 者 ， 封 隔器 胀封 后 ， 可 以减少 上部液 柱 对 裸 眼段 薄 弱 地层 的压力 ， 避免 漏失 的发 生 。 6 采 用井 口憋压 候凝 方 式 。碰压 后 ， 起钻 具 2 0 个立 柱 ， 循 环洗 井 2周 ， 继 续 起 钻 5个 立 柱 后 ， 关 井 憋 压候凝 。 该井 用 1 7 7 ． 8 mm 尾管 固井 后 ， C B L ／ VD L测 井 结果表 明 ， 固井 质量优质 率 6 4 ％ ， 合格 率 6 5 ， 主 要 油气层 段 封 固优 良， 达 到 了后 期测 试作业 的要求 。 3 ． 2 加蓬 区块 S A - 5井 1 7 7 ． 8 mm 尾 管 固井 S A 一 5井是一 口定 向井 ， 最大 井斜 角 4 O 。 ， 设 计井 深 2 2 7 0 m， j 5 1 7 7 ． 8 m m 套管下深 2 2 1 0 IT I 。该井所在 G 4 1 8 8区块 ， 虽 然井深 只有 2 3 0 0 m 左 右 ， 但 目的层 为异常高 压地层 ， 地层孔 隙压 力 系数为 1 ． 6 2 ， 钻井 液 密 度一般 在 1 ． 7 0 k g ／ L左右 。由于该 区块 曾出现过 固井质量差的情 况， 因此 ， 为保证该井 1 7 7 ． 8 mm 套管固井质量 ， 主要采取了以下技术措施 1 采 用 胶 乳 水 泥浆 体 系 ， 提 高 水 泥 浆 防气 窜 性 能 。 2 优化水泥浆 的双凝结构 ， 降低尾浆 封固长 度 ， 尾 浆封 固段 高 于 油 气 层 顶 部 1 0 0 m 即 可 ， 减 少 因尾浆 失重 造成 的压力 损失 ， 保证压 稳气层 。 3 增加前 置液用量， 保证前 置液 占环空高度 宋 健 等 l l L 、高压 油 气 井 目 井技 术 难点 与对 3 0 0 1 T I ， 紊 流 冲洗 时 间超过 7 mi n 。 同时优 化 环空 浆 [ 3 ] 柱结 构 ， 采用 先导 浆 ， 尽 可能 消除 钻井 液在 井壁 上 的 滞 留， 提高顶 替效 率 。 4 采 用紊 流一 塞流 复合 顶 替 。高速 紊 流顶 替 时 的排量 控 制 在 2 0 ～3 0 I ／ s 之 间 ， 保 证 大 部 分 冲 洗 液 、 隔 离液 和水泥 浆实 现紊 流顶替 ； 在水 泥 浆返 出套 管 、 井下 压力 较高 时 ， 采 用 低 速塞 流 顶 替 水 泥浆 ， 排 量控制 在 3 ． 3 ～5 ． 0 L ／ s 之 问 ， 防止 发 生 漏失 ， 并 提 高顶替效 率 。 5 增加 扶正器 数量 ， 提 高 套管 居 中度 。在 斜 井 段 每 1根套管 安放 1只 扶 正器 ， 直 井 段 每 2根 套 管 安放 1只扶正 器 ， 确保 套 管居 中度 大于 6 7 。 S A 一 5 井 1 7 7 ． 8 mm 套管 固井 C B L ／ VDL测 井 结果表明， 除个别井段 固井质量较差之外 ， 其余井段 胶结 质量 优 良 ， 优 良率 达 到 了 7 4 ， 达 到 了后 期 测 试等 完井作 业 的要求 。 4 结论 与建议 1 通 过采 取 有 效 的技 术 措 施 ， S I P C高 压 油 气 井 的 固井 质量 得 到 了提 高 ， 保 证 了 油气 勘 探 的顺 利 进 行 ， 但 固井 质量 不够稳 定 ， 应 进一 步完 善 高压油 气 井 的 固井 技 术 措 施 ， 以满 足 S I P C海 外 油 气 勘 探 开 发 的需求 。 2 重视井 眼 准备 ， 为提 高 固井质 量 提供 良好 的 先决 条件 。稳定 与清 洁 的井 眼 条件是 保证 固井 质量 的重 要前提 ， 在 S I P C 目前 的海 外 固井 作 业 中， 仍存 在着井眼准备 不足 的 问题 ， 在 今后 的 固井作 业 中 ， 应 重 视通井作业 ， 充分循 环钻井液 ， 压 稳油 气层 ， 保 证井 眼不涌不漏 ， 为 固井作业 提供一个 良好 的前提条件 。 3 套管居 中度是提 高 顶替效 率 的关 键 ， 今 后应 加 强对扶 正器应 用 的研究 ， 正 确认识 扶 正器 的作用 ， 尤其 要重 视 在 定 向井 中正 确 使 用 刚性 扶 正 器 的研 究 ， 从 提高 顶替效 率人 手保 证 固井质 量 。 [ 1 ] [ 2 ] 参 考 文 献 E 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 1 o ] [ I i ] [ i 2 ] 刘崇建， 黄柏宗 ， 徐 同台， 等． 油气井注水泥理论 与应用 [ M] ． 北 京 石 油 工业 出版 社 ， 2 0 0 0 ． I i u C h o n g j i a n ， Hu a n g B o z o n g ， X u To n g t a i ， e t a 1 ． P r i n c i p l e a n d p r a c t ic e o f p u mp i n g i n o i l we l l s [ M] ． B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y Pr e s s ， 2 0 0 0 ． r 1 3 ] 王保记． 平衡压力固井优化设计 与实时监测技术[ M] ． 北 京 石 油 工 业 出 版 社 ， I 9 9 9 l O 7 ． W a n g Ba o j i ． Op t i mi z a t i o n d e s i g n a n d r e a l i ns p e c t i n c e me n t i n g j o b u n d e r b a l a n c e p r e s s u r e[ M] ． B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y Pr e s s 。 1 9 9 9． 】 0 7 钻井手册 甲方 编写组． 钻 井手册 甲方 上册 [ M] ． 北 京 石 油工业 出版社 ， 1 9 9 O ． Dr i l l i n g M a n u a l Oi l C o mp a n y W r i t i n g T e a m ． Dr i l l i n g ma n u a l o i l c o mp a n y 1 [ M] ． B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 1 9 9 0 ． 徐 惠峰． 钻 井技 术手 册 固井 [ M] ． 北 京 石油 工业 出版 社， 1 9 9 0 3 0 7， 3 8 2 ． Xu Hu i f e n g ．D r i l l i n g t e c h n i q u e ma n u a l c e me n t i n g[ M] ． B e i j i n g Pe t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， l 9 9 0 3 07， 3 8 2 ． 黄柏宗． 紧密堆积理论优化 的固井材料和工艺体系[ J ] ． 钻井液 与完井液 ， 2 0 0 1 ， 1 8 6 卜9 ． H u a n g Ba i z o n g ． Ne w c e m e n t i n g ma t e r i a l s a n d t e c h n i q u e d e v e l o p e d o n t h e c o n c e p t o f h i g h p a c k i n g d e n s it y [ J ] ． Dr i l l i n g F l u i d Co mp l e t ion Fl uid， 2 0 01 ， 1 8 6 1 - 9 ． 丁士东 ， 张卫 东． 国 内外防气 窜 固井技术 _ J ] ． 石 油钻探 技术 ， 2 0 0 2， 3 0 5 3 5 - 3 8 ． Di n g S h i d o n g， Zh a n g We i d o n g ． Do me s t i c＆ o v e r s e a c e me n t i n g l e c h n i q u e s o f g a s c h a n n e l i n g p r e v e n t io n J ] ． P e t r o l e u m D r i l l i n g Te c h n i q u e s ． 2 0 0 2， 3 0 5 3 5 3 8 ． 黄柏宗． 紧密堆积理论的微观机理及模型设计[ J ] ． 石油钻探技 术 ， 2 0 0 7， 3 5 1 5 - 1 2 ． Hu a n g B o z o n g ．M ic r o s c o p i c me c h a n i s ms a n d mo d e l d e s i g n o f c l o s e p a c k i n g t h e o r y [ J ] ． P e t r o l e u m D r il l i n g Te c h n i q u e s ， 2 0 6 7 ， 3 5 1 5 - 1 2 ． 牛新明 ， 张克坚 ， 丁士东 ， 等． 川 I 东北地 区高压 防气