低压易漏多套油层固井关键技术_卢奕泽.pdf
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1、收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 3作者简介:卢奕泽(1 9 9 5-),男,新疆乌鲁木齐人,本科,助理工程师,主要从事储层改造方面的研究。低压易漏多套油层固井关键技术卢奕泽1,李亚双2,周鹏高3(1新疆正通石油天然气股份有限公司,新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0;2中国石油新疆油田公司采油一厂克拉玛依职业技术学院,新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0;3克拉玛依职业技术学院,新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0)摘要:准噶尔盆地腹部L井区,存在多个低压易漏含油层系,层间间距较大,固井过程中极易井漏。针对该区块低压易漏多套油层的固井技术难点,根据颗粒紧密堆积级配原理,配制出抗压强
2、度大、虑失量小、流动性好、屈服值和塑性粘度大、性能稳定的优质微珠低密度水泥浆体系;应用双级注水泥工艺技术,待下部油层段水泥浆初凝后,再进行上部油层固井,有效降低下部油层的环空液柱压力;通过优化设计水泥浆密度、性能、排量,始终保持注替过程中环空动态压力低于漏失压力,有效解决了井漏问题。关键词:低压;易漏;双级固井;环空压力中图分类号:T E 1 1 2 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 3)0 4-0 0 7 5-0 41 引言固井是钻完井工程的重要环节,固井质量对油气井寿命和后期油气生产具有重要影响。井漏是固井过程中常见的复杂,严重井漏可能导致固井失败甚至油
3、气井报废。准噶尔盆地腹部L井区,存在多个低压易漏含油层系,层间间距较大,固井过程中极易井漏。针对该区块的固井技术难点,研制出优质微珠低密度水泥浆体系,并通过优化设计水泥浆密度、性能、排量,采用双级固井工艺,将环空液柱压力控制在合理范围,有效解决了井漏问题。2 固井难点与技术对策L 7井是L井区的一口评价井,该井纵向上发育多套含油层系。L 7井K 1 h组油藏厚度约7 0 0 m,为薄层状、多套油气水层的构造油藏。根据区域性标志地层,K 1 h组可分为上下两段,上段K 1 h 2平均厚度约为3 0 5 m,下段K 1 h 1平均厚度约为4 9 5 m,上段的含油性比下段略好。K 1 h组地层岩性
4、为细粒岩屑砂岩,孔隙度为1 1.13 2.4%、平均2 6.5%,渗透率为1 84 0 0 mD、平均1 9 5mD,属于中高孔、中高渗细砂岩储层1。根据试油资料,K 1 h组油藏中部深度为1 4 1 4 m,地层孔隙压力为1 2.7 MP a,压力系数为0.9 2。该区块K 1 h组地层实钻过程中漏失压力当量密度为1.3 71.5 g/c m 3,破裂压力当量密度为2.3 3 g/c m 3。L 7井J 2 x组油藏为底水背斜油藏,可划分为J 2 x 1、J 2 x 2、J 2 x 3,油层主要分布在J 2 x 3和J 2 x 1。J 2 x组地层岩性主要为细中粒岩屑砂岩,孔隙度为1 6.8
5、2 2.9%、平均2 0.2%,渗透率为76 8 5 mD、平均1 2 2mD,为中孔、中高渗储层。根据试油资料,J 2 x组油藏中部深度为2 2 7 6 m,地层孔隙压力为1 9.9 MP a,压力系数为0.8 9。该区块J 2 x组地层实钻过程中漏失压力当量密度为1.3 41.4 1 g/c m 3,破裂压力当量密度为2.2 5 g/c m 3。L 7井地层压力及井身结构如图1所示。L 7井纵向上发育多套薄油层,储层为中高孔、中高渗低压易漏储层。为了提高固井质量,在现场施工过程中做好通井、洗井、提高漏失层的承压能力等常规措施之外,主要的固井关键技术有:1)配制出高质量的低密度水泥浆体系;2
6、)为了降低J 2 x组环空液柱压力,采用双级注水泥固井工艺技术;3)合理设计浆体密度、流变参数及注替排量,确保环空液柱压力始终小于漏失压力,防止井漏。3 微珠低密度水泥浆体系配制配制低密度水泥浆体系首先要优选合适的减轻材料。空心微珠易于获取且自身密度较低,是配制低密度水泥浆的良好减轻剂,其特性符合低压井对水泥浆密度和水泥石早期强度的要求。空心微珠是S i O2和A l2O3经过高温烧制而成,主要来源于热电厂粉煤灰。室内测试结果表明,选用的空心微珠化学组成为:5 8.5%S i O2、3 4.5%A l2O3、3.7%F e2O3、2.3%C a O、1.6%M g O,密度约0.7 2 g/c
7、 m3、57 2 0 2 3年第4期内蒙古石油化工粒径为5 53 3 0 m、壁厚与直 径之比约为0.1 00.2 6,密闭率大于9 3%。空心微珠是一种灰白色无机非金属材料,密度小、粒度细、活性好,能与C a(OH)2、C a S O4作用,生成产物具有较强的胶凝性,能提高水泥石强度、降低渗透率。图1 L 7井地层压力及井身结构 微硅(又名硅灰),是冶炼硅铁合金或工业硅时的副产物,一种无定形、粉末状的二氧化硅(S i O2)材料。室内测试结果表明,选用的微硅化学组成为:9 2.5%S i O2、0.3%A l2O3、0.8 7%F e2O3、1.7 7%C a O、0.3%M g O、1.7
8、 6%P2O5。粒度分布为:1 6%小于0.1 m、4 6%为0.1 0.5 m、1 5%为0.5 1.0 m、1 1%为1.0 3.0 m、5%为3.0 1 0.0 m、7%大于1 0.0 m。比表面为1 5 2 0 m2/g,是 水 泥 的4 5 6 0倍(水 泥 约 为0.3 3 m2/g)。微硅具有极强的表面活性,能快速促进水泥浆水化反应。由于微硅粒径较小,通常情况下比水泥细1 0 0倍左右,且流动性能远高于水泥。配制水泥浆时加入微硅粉,可以提高水泥的强度,增强水泥的韧性,提高水泥的耐腐蚀性,降低水泥结块现象,从而进一步提高和改善水泥的品质和质量。根据颗粒紧密堆积级配原理2-3,结合水
9、泥、空心微珠、微硅的粒度分布特征,经过多次试验得到合适的加量比例。再根据现场井眼条件对水泥浆的技术要求,优选出降失水剂、早强剂、促凝剂等添加材料,使配制出的水泥浆满足现场需求。一级浆(=1.4 0g/c m3)配方为:G级水泥+2 1.6%WZ+5.5%WG+3.2%SW-1 A+(0.2 5%S T 3 0 0 D+5.6%S T 3 0 0 M+0.7%S X Y-+0.1 7%S 2 0 0 R)湿混+5 6%水固比;二级浆(=1.4 0g/c m 3)配方为:G级水泥+2 3.5%WZ+5%WG+3%SW-1 A+(0.2 3%S T 3 0 0 C+5.2%S T 3 0 0 M+0
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