19、吉林油田双坨子地区气井固井技术研究和应用.docVIP

吉林油田双坨子地区气井固井技术研究与应用 齐奉忠1 申瑞臣1 王顺利2 步云鹏3 （1．中国石油勘探开发研究院廊坊分院完井所，河北廊坊 065007；2．吉林石油集团钻井工艺研究院，吉林松原 138000；3．吉林油田分公司钻采工程处，吉林松原 138000） 摘 要：吉林油田双坨子地区天然气资源非常丰富，具有极佳的开发应用前景。但是该地区气层多、分布井段长、气水层间互，固井时易发生层间互窜，同时上部地层低压易漏，保证固井施工安全及固井质量的难度大，前期固井质量差的问题严重制约了该地区天然气的勘探与开发工作。针对该地区的地质特点及固井难点，筛选出了具有良好防窜性能的水泥浆体系G302，制定了合适的固井施工方案及配套措施。通过室内研究与现场试验，寻找出了解决该地区多层系、长封固段条件下防气窜及提高顶替效率的方法，形成了一套指导双坨子地区气井固井的综合配套技术。2005年在双坨子地区综合应用上述技术后，现场共施工4口井，固井质量全部优质，层间封隔良好，解决了该地区气井固井的技术难题，为该地区天然气的经济高效开发奠定了基础。 关键词：吉林油田；气井固井；固井质量；防窜；添加剂；顶替效率 吉林油田双坨子地区天然气资源非常丰富，并已发现深层气藏，预测天然气地质储量为30～50×108m3，是吉林油田增储上产的重点区块之一。但是该地区固井中存在的漏失及环空气窜技术问题，一直阻碍着该地区天然气的勘探与开发工作。为此，廊坊分院完井所和吉林油田共同承担并开展了“双坨子地区气井固井技术研究与应用”课题，在分析与研究双坨子地区环空气窜原因的基础上，筛选出了具有良好防窜性能的水泥浆体系G302，经性能测试及防窜性能评价表明，该体系具有失水量低、过渡时间短、防窜性好等特点。结合双坨子地区固井状况及G302水泥浆体系的特点，研究出了与之相配套的现场工艺措施，形成了一套以G302水泥浆体系为核心的综合防窜固井技术，成功解决了长期困扰该地区的环空气窜技术问题。该技术的成功应用也为解决类似的气井固井问题探索出 一、双坨子地区气井固井的难点 1．固井时易发生气窜 双坨子地区气层多（40～60层）、分布井段长、间隔近、气水层间互、活跃性高，固井封固段一般为1200～1400m，固井中防窜困难，对水泥浆配方及综合防窜性措施要求高。 2．保证安全施工的难度大 双坨子地区上部地层低压易漏，180～550m井段井壁稳定性差，易垮塌，提高顶替效率困难；泉头组2500m以下地层承压能力低，易发生漏失，固井过程中如果环空返速高、压耗大，很容易发生漏失，不但会漏封气层，还会对储层造成很大伤害，这也给安全施工提出了较高的要求。 3．保证上部浅层气固井质量的难度大 双坨子地区的浅层气主要集中在400～600m之间，而技术套管下入浅（约1200m左右），浅层气段井底温度低，低温下水泥浆水化速度缓慢，防窜难度大，并且上部地层低压易漏，固井过程中易发生漏失，固井施工的危险性大。 4．水泥浆配方设计困难 满足双坨子地区固井的水泥浆配方要求失水量低（小于50mL）、过渡时间短，水泥浆流动性好、稳定性好、防窜性好，并且有利于保护储层，能满足多层系、长封固段固井的要求，室内筛选适合此要求的水泥浆配方难度大。前期应用了7种水泥浆体系、9种外加剂均没有解决该地区的固井质量问题。 由于双坨子地区特殊的地质特点及固井难点，前期固井质量问题一直没有得到解决，也严重影响了该地区天然气的勘探开发工作。2000年该地区共完井10口，有3口井固井质量不合格；2003年共完井5口，合格井2口，有4口井口冒气，不仅技术套管固井冒气，而且生产套管固井也冒气；2004年完成的坨深6井除两个气层封固好以外，其余井段固井质量差。 二、双坨子地区气井固井对策分析 双坨子地区气层多、分布井段长、间隔近、气水层活跃，因此防止候凝过程中的气水窜问题是要首先考虑的问题。综合分析已有的固井资料，要保证双坨子地区的固井质量，除采取有效措施提高顶替效率外，还必须在保证“三压稳”的情况下提高水泥浆的防窜能力。因此，首先要在水泥浆体系上下功夫，使水泥浆具有较短的过渡时间、较快的强度发展，水泥浆失重时基质内部阻力大、渗透性低，主要的技术措施如下： （1）优选适合双坨子地区固井的防窜水泥浆体系； （2）长封固段条件下提高顶替效率的技术措施； （3）以“三压稳”为前提，同时防止固井施工中井漏的综合配套措施。 三、适合双坨子地区气井固井的水泥浆体系研究 1．防气窜水泥浆体系应满足的条件 （1）水泥浆可泵性好，密度控制在1.88～1.93g/cm3之间，流动度大于23cm； （2）所选择水泥浆体系的过渡时间小于20min，最好低于15min； （3）水泥浆具有较小的滤失量，失水量小于50mL/6.9MPa,30min； （4）施工结束后，