桂成梁

[摘 要]河滩油田构造上处于济阳坳陷沾化凹陷东部，为一受南界断层控制的反向屋脊断块，受北东向、北部及东部断层控制，属于相对封闭断块，内部发育两组平行于主断层的次级断层，地层总体呈南高北低，地层倾角8～10°，构造高点位于GN24-76井附近，纵向上具有继承性，构造形态变化不大。孤南24区块属于河滩油田一个重要区块，具有河滩油田典型的地层特性。

中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0346-01

一、固井施工技术措施

1、固井技术难点

（1）河滩油田为层状油藏，纵向上主要发育沙1～沙3段约44个小层，地层流体对水泥石的干扰影响固井质量；

（2）各小层油水界限不统一，油水关系复杂，夹层较小，分隔距离短，水泥浆凝固过程易受纵向流体的干扰，影响水泥石的层间封隔质量；

（3）河滩油田属于老区块，开发井、注水井较多，水泥浆受地下流体横向干扰严重，水泥石胶结质量难以保证；

（4）河滩油田层系较多、夹层较小，射孔对水泥石造成的纵向损坏会影响相邻层间水泥环的有效封隔，导致开发过程层间干扰。

2、技术思路

（1）改善地层流体对水泥浆的侵蚀，提高水泥环的胶结质量；

（2）提高水泥浆的顶替效率，主要从套管居中度、水泥浆顶替流型、前置液和注替排量研究；

（3）针对环空液柱压力研究，确保对地层流体的“压稳”。

3、技术方案

（1）降低水泥浆侯凝期间的井下动态干扰，下套管作业时，油区内对目标井有影响的井停注、停采，固井声幅测井结束后方可恢复注、采，采用管外封隔器辅助压稳；

（2）确保井眼轨迹及井身质量，确保套管居中，提高水泥浆顶替效率；

（3）配套技术措施及时应用，提高水泥浆顶替效率，如多功能冲洗液、螺旋树脂扶正器、震荡发生器等技术措施；

（4）采用双凝水泥浆体系，确保地层压稳，防止地层流体串流，如遇水膨胀水泥浆体系或晶格膨胀水泥浆体系。

4、新型技术手段

（1）多功能冲洗液

由清水、高聚物、活性剂、降失水剂和抑制剂组成，具有低失水的特点，能够防止储层受到污染，有效冲洗井壁泥饼，隔离钻井液与水泥浆，给水泥浆提供一个清洁干净的胶结环境，提高水泥浆顶替效率和固井质量。该冲洗液对泥浆具有明显的稀释作用，对清洗泥浆和泥饼中含油物质有较好的效果，和钻井液相容性好主要应用于大斜度、大位移中。

（2）遇水膨脹水泥浆体系

①遇水膨胀材料具有自膨胀的特点：

水泥浆体结构开始形成时膨胀材料的水化反应启动，当水泥浆体具有较低胶凝强度时（即受限时），膨胀反应速率达最大，随后反应速率逐渐减小，这样产生了足够的塑性膨胀，提高固井水泥胶结质量。

②遇水膨胀水泥浆具有再次膨胀的特点：

在水泥浆凝固过程中以及形成水泥石后，当遇到钻井液中的水基物质、水层（含油水层）及发生地层水窜时吸收地层水，再次产生一定的塑性体积微膨胀，达到防窜的效果。

③遇水膨胀水泥浆具有抗流体内侵的特点：

在水泥浆中加入适当的早强剂，当水泥浆在水化过程中形成凝胶结构开始失去传递静液柱压力的能力后，能迅速形成胶凝强度并快速增长，遇水膨胀材料能在水泥孔隙形成不渗透的聚结物屏障，堵住地层流体运移的通道，以更有效的防止流体侵的发生。

④遇水膨胀水泥浆具有微间隙自修复的特点：

在后期采油过程中水泥环受多方面的因素影响产生一定的微间隙，可能造成层间封隔失败，影响产能。遇水膨胀剂在遇到地层水后产生微膨胀，形成致密的胶结，保证水泥环的整体性，到达阻挡流体的流动。

（3）树脂螺旋刚性减阻扶正器

在重点封固油层下入螺旋树脂扶正器。当井壁不规则时下套管过程中，对螺旋扶正产生一定横向扭矩分力，使扶正器产生转动从而减轻下套管的阻力。

在管外环空中，当水泥浆穿过扶正器螺旋片时产生旋流，改善了环空流场，从而可提高水泥浆顶替效率，对提高固井质量有利。

（4）振动器固井

安放在套管柱最底部，当高压流体通过时，将产生作用在套管柱上的周期性载荷，套管柱在这个周期性载荷（激励）作用下，产生振动，振动波从井底向上传递，并向环空四周的水泥浆扩散，进而在整个环形空间形成振动波场，提高水泥浆的顶替效率和增强水泥石的胶结性能。

二、现场应用

孤南24-斜214

（1）油层数据

井深：2273m

完钻层位：沙二段

油顶：2048；油底：2246；磁性定位：2025；水泥返高：1000m

特殊工具要求

封隔器：2011m～2016m；液压扶正器：2100m和2133m

（2）针对技术措施

①前置液：多功能冲洗液6m3+隔离液4m3，占环空300m环容；

②管串结构：引鞋+套管1根+振荡器+阻流环+套管串

③扶正器加法：

2000m～井底，一根套管加一个，26只；

1800m～2000m，双根套管加一个，10只；

1000m～1800m，八根套管加一个，10只。

特殊之处：2110m～2150m，1根套管加一树脂螺旋扶正器，5只。

④水泥浆体系

1800m～井底，遇水膨胀水泥浆，水泥浆密度>1.90g/cm3，稠化时间60min～90min；

1500m～1800m，降失水水泥浆，水泥浆密度>1.90g/cm3，稠化时间>180min；

1000m～1500m，降失水水泥浆，水泥浆密度>1.80g/cm3～1.85g/cm3，稠化时间>240min。

三、总结

为保障孤南24区块施工井固井质量，继续采用成熟的固井技术，主要有以下几点：

1、水泥浆体系采用上部降失水体系，油层段遇水膨胀水泥浆体系；

2、加强多功能冲洗液的运用；

3、油层井段扶正器加足，确保套管居中。

根据以上分析在以后的井中建议以下：

1、在主力油层井段安放合适的树脂螺旋扶正器；

2、建议采用振荡固井工艺施工。

参考文献

[1] 王玉武，莫继春，李杨，等.纤维与胶乳改善油井水泥石动态力学性能实验[J].钻井液与完井液，2005.

[2] 刘崇建，黄柏宗，徐同台，刘孝良.油气井注水泥理论与应用[M].石油工业出版社，2001.

[3] 张明昌.固井工艺技术[M].中国石化出版社，2007.