固井洗井液临界密度设计方法研究.pdfVIP

维普资讯 石 油 地 质 与 工 程 2008年 9月 PETROLEUM GEOLOGYANDENGINEERING 第 22卷 第 5期 文章编号 ：1673—8217(2008}05—0124—02 固井洗井液临界密度设计方法研究 关春燕 (中国石油大庆油 田有限责任公司第五采油厂 。黑龙江大庆 163513) 摘要 ：针对 目前现场固井洗井液密度设计过高，严重污染地层 的实际，采用 固井洗井液临界密度 的计算方法 ，降低 现场 固井洗井液密度 ，减少高密度洗井液对地层造成的伤害。固井洗井液临界密度设计方法改变了水泥浆在失重 后有效压力相 当于静水柱压力的理论，综合水泥浆液柱压力和胶凝强度的影响，重新计算了水泥浆候凝期间对地 层的有效作用力，并通过压稳原理确定了固井洗井液临界密度计算方法。该计算方法考虑到水泥浆胶凝强度的影 响，通过统计 回归方法确定了理论公式，具有较强的科学依据 。应用洗井液临界密度 固井，能够在保证 固井质量的 前提下，减少由于钻井压差造成 的地层伤害，又具有较强的实际操作性，便 于现场监理对 固井洗井液密度监督检 查 。 关键词 ：固井洗井液密度 ；临界密度设计方法；统计回归方法 中图分类号 ：TE252 文献标识码 ：A 大庆油田进入加密调整开采阶段后，应用原来 不同压差下洗井液损害地层渗透率的对 比数据 传统 的设计固井洗井液临界密度值的方法 ，密度设 表明，在岩样渗透率相近的情况下，钻井压差从 1．0 计附加值通常达到 0．05～0．1g／cm3，该值是 比较 MPa增至 5．0MPa，渗透率损害达到 609／6～8O ， 高的口]。现场验证结果表明使用过高的固井洗井液 在 3．0MPa形成最大峰值 ，如果继续增大压差 ，由 密度主要会产生三个方面的不利影响，一是会产生 于泥饼产生压实效应 ，岩样渗透率反而有所减少[2]。 较大的环空压差，使得 固井时洗井液滤液过多的进 实验表 明，当钻井压差在 3MPa范围内变化时，会 入压力系数较低的目的层 ，对油气层造成损害L2；二 使地层损害程度大幅度发生变化。因此，采用低密 是高密度洗井液易导致欠压层井漏发生 ，增加固井 度洗井液固井 ，较为合理地降低钻井压差 ，对于减轻 施工中的复杂性 ；三是高密度洗井液会增加重晶石 地层伤害，保护油气层是十分必要的。 粉用量 ，造成不必要 的成本浪费。为避免 以上情况 1．2 固井洗井液临界密度设计方法 发生 ，加强了对固井低密度洗井液的研究，最终确定 近几年，在对低密度洗井液固井的研究过程中， 出适合大庆油田合理的洗井液临界密度设计方法 。 已经认识到水泥浆作用力是影响固井洗井液密度的 关键因素。而传统水泥浆失重理论认为 (图 1)，水 1 固井洗井液I临界密度设计方法 泥浆在固井候凝前密度接近于 2g／cm3，在候凝期 间，水泥浆液柱压力随时间的增加逐渐下降为零 ，在 1．1 钻井压差损害地层的室内实验 此过程中，近似认为水泥浆的密度接近于 1g／cm3， 固井时产生的钻井压差为洗井液液柱压力与地 有效压力相当于静水柱压力[3]。假设 固井候凝时 ， 层压力之差。高密度洗井液是固井时产生钻井压差 水泥浆有效压力相 当于静水柱