Kes101-1井尾管正注反擠固井技術(shù)的應(yīng)用與研究

李清潔　詹馳　譚鑫　吳亞光　張峰

摘 要：Kes101-1井是部署在克拉蘇構(gòu)造帶克深2區(qū)塊克深101斷塊構(gòu)造高點(diǎn)西段的一口開發(fā)井。本井四開采用Ф241.3mm鉆頭鉆至井深6345m中完，準(zhǔn)備下入196.85mm+206.38mm尾管封固裸眼膏巖段地層。由于固井施工前發(fā)生井漏，由一次性上返改為尾管正注反擠工藝。本次固井屬于超長(zhǎng)鹽層尾管懸掛固井，且鉆井期間裸眼多處存在漏失點(diǎn)，所以施工方案為尾管正注反擠固井，提高了風(fēng)險(xiǎn)及難度。本井存在環(huán)空間隙小，下套管磨阻大，固井施工壓力高，水泥漿密度高及地層吃入后反吐等難點(diǎn)。通過對(duì)固井工具附件的優(yōu)選，固井隔離液的設(shè)計(jì)，高溫高密度水泥漿體系的設(shè)計(jì)，固井施工措施的優(yōu)化設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)施工順利完成，固井質(zhì)量良好，滿足了下一開鉆進(jìn)的要求。

關(guān)鍵詞：塔里木油田;尾管;正注反擠固井;鹽膏層;高溫高密度水泥漿體系

1 概況

Kes101-1井是部署在克拉蘇構(gòu)造帶克深2區(qū)塊克深101斷塊構(gòu)造高點(diǎn)西段的一口開發(fā)井。完鉆層位是白堊系巴什基奇克組。該井四開采用Ф241.3mm鉆頭鉆至井深6345m中完，準(zhǔn)備下入196.85mm+206.38mm套管進(jìn)行尾管懸掛固井。尾管封固井段6345-4464.4m。

1.1 井身結(jié)構(gòu)

一開：￠660.4mm鉆頭×井深200m，￠508mm套管×200m;二開：￠444.5mm鉆頭×井深3580m，￠365.13mm+

374.65mm套管×3579m;三開：￠333.4mm鉆頭×井深4785m，￠273.05mm+293.45mm套管×4785m;四開：￠241.3mm鉆頭×井深6345m，￠196.85mm+201.7mm+

206.38mm尾管×6345-4464.4m。

1.2 鉆井液性能

UDM-2油基鉆井液體系性能為：密度2.35g/cm3，粘度134s，初切/終切4/6.5Pa，塑性粘度77MPa·s，屈服值7.5Pa，HTHP失水2mL，HTHP泥餅1mm，含油44%，固含49%，氯離子含量24000mg/l，鈣離子含量8400mg/l。

1.3 固井方法

尾管固井：因本井裸眼較長(zhǎng)，鉆井期間多處存在漏失且漏層靠近井底，井眼多次堵漏后承壓能力極底。由原正常尾管固井改為正注反擠固井施工，正注固井施工考慮水泥漿量為：下塞+裸眼環(huán)空500m。正注施工結(jié)束后，起鉆至喇叭口位置以上600m，進(jìn)行反擠施工，反擠水泥量：裸眼環(huán)空+重合段環(huán)空+300m上塞。

2 固井施工技術(shù)難點(diǎn)

本次固井屬于尾管正注反擠固井工藝，施工工序復(fù)雜，反擠施工風(fēng)險(xiǎn)大。同時(shí)井下復(fù)雜情況較多，地層安全密度窗口窄，溢流與井漏同存，地層存在先漏后溢的風(fēng)險(xiǎn)。主要固井難點(diǎn)如下：①本開中完井深6345m，裸眼段長(zhǎng)1560m，套管長(zhǎng)1881m，套管下深6345m，本開地層含鹽膏層，膏泥巖，地層易蠕變，套管順利下至井底難度大;②本井屬于超深井、高密度、大溫差固井，施工難度大;③本開泥漿密度高（2.35g/cm3），要求高密度水泥漿、隔離液流動(dòng)性、沉降穩(wěn)定性、抗鹽性能以及各種綜合性能好;④水泥漿（2.42g/cm3）與泥漿（2.35g/cm3）密度差小，容易竄槽，頂替效率低，施工風(fēng)險(xiǎn)高;⑤反擠施工排量受限無法有效驅(qū)替泥漿;⑥由于裸眼段不加扶正器，套管居中度難以保證，影響固井質(zhì)量;⑦水泥只占干混材料中40%，混入油基泥漿后強(qiáng)度發(fā)展緩慢，候凝時(shí)間延長(zhǎng);⑧高溫、高壓、高固相鉆井液等復(fù)雜條件下的懸掛器施工坐掛、倒扣等操作難度大;⑨隔離液中沖洗液含量達(dá)到30%，隔離液基液進(jìn)入灌注泵到達(dá)高能混合器時(shí)產(chǎn)生大量氣泡影響隔離液密度穩(wěn)定。

3 固井技術(shù)分析與施工措施

①蠕變速率測(cè)定：下套管前模擬一個(gè)下套管周期（80h）做一次鹽膏層蠕變速率測(cè)定;②送入鉆具逐根探傷及通徑;③通井：下套管之前認(rèn)真通井，保證井眼暢通、井壁穩(wěn)定，確保套管能下到設(shè)計(jì)井深;④調(diào)整泥漿性能，要求泥漿性能：粘度≤80s，屈服≤15Pa，kf≤0.08，初切2～4Pa，終切10～15Pa;⑤施工前井隊(duì)備足泥漿，需密度2.35g/cm3的鉆井液有效量不低于230m3;⑥浮箍及球座應(yīng)下放在泥巖段;⑦嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)安放扶正器，保證重合段套管居中度;⑧嚴(yán)格控制好套管下放速度，防止產(chǎn)生過大激動(dòng)壓力壓漏地層;⑨做好水泥漿、隔離液、泥漿相容性實(shí)驗(yàn);⑩采用沖洗型隔離液，批混隔離液，保證隔離液密度穩(wěn)定性和有效沖洗井壁;?做好冬防保溫工作，提前檢查管線，嚴(yán)防凍堵。保證配漿水與隔離液基液水溫達(dá)到20℃以上;?提前通知液面監(jiān)測(cè)隊(duì)，固井全過程要求監(jiān)測(cè)井筒液面;?正注時(shí)大排量施工，盡可能提高頂替效率，保證管鞋封固質(zhì)量。

4 尾管固井液配方及性能

4.1 水泥漿體系，配方如下

水泥漿化驗(yàn)：

正注：密度：2.42g/cm3，壓力：146MPa，升溫時(shí)間：70min，實(shí)驗(yàn)溫度：128℃。反擠：密度：2.42g/cm3，壓力：103MPa，升溫時(shí)間：80min，實(shí)驗(yàn)溫度：103℃。

水泥漿配方及性能，見表1。

4.2 反擠領(lǐng)漿配方及性能

干混配方：阿克蘇G級(jí)水泥+加重劑GM+鐵礦粉+硅粉+微硅+防氣竄劑FLOK-2。

濕混配方：降失水劑HX-11L+分散劑HX-21L+緩凝劑HX-31L+鹽+消泡劑DF-A。

反擠快干水泥漿性能參數(shù)：密度2.42g/cm3，流動(dòng)度20cm，API失水量42mL，稠化時(shí)間426min，溫度高點(diǎn)稠化時(shí)間400min，水泥漿性能系數(shù)SPN值0.93。

5 結(jié)論

Kes101-1井因?yàn)榈貙拥奶厥庠虺袎耗芰Φ?，下套管過程中發(fā)生漏失，尾管采用正注反擠固井施工，反擠水泥無法保證環(huán)空通道完全暢通，水泥漿有可能單邊流動(dòng)。在井漏條件下，正注施工排量提至17L/s，確保了套管鞋水泥漿的封固質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)水泥漿隔離液分別批混入井，保證了水泥漿隔離液密度均勻排量穩(wěn)定。兩次施工均使用具有良好流變性及潤(rùn)濕性的固井隔離液，在較低的流速下達(dá)到紊流頂替，解決了小間隙尾管及回接固井環(huán)空流動(dòng)阻力大，頂替效率低的難題，提高了固井膠結(jié)質(zhì)量。

由于本次反擠施工可能存在高壓頂替，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地層吃入能力的充分認(rèn)識(shí)，在固井施工應(yīng)參考泥漿泵循環(huán)頂通時(shí)壓力和排量，必要時(shí)應(yīng)在施工前進(jìn)行固井施工排量下的壓力試驗(yàn)，確保施工時(shí)泥漿泵的泵壓載荷和上水效率達(dá)到要求。對(duì)于回吐量不大的井，考慮套管下完后，井口安裝旋轉(zhuǎn)控制頭，可以保證正注施工結(jié)束后可帶壓起鉆，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，保證了固井質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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