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提高多压力层系井固井质量的认识与实践
李天群
(大庆钻井生产技术服务公司 163358)
摘要大庆油田经过多年的注水开发,目前已进入高含水后期,油层压力系统和储层状况均发生了很大变化,三次加密调整井固井所存在的压稳与防漏的矛盾更加突出,固井难度越来越大。本文围绕地层压差影响固井质量的实验研究成果,就地层压力调整试验及DPDR水泥体系、增韧防漏水泥浆体系、套管外环空加压装置等工艺技术的现场试验效果进行了分析。通过各种配套技术的应用,提高了加密调整井的固井质量,初步总结出各种技术措施的适应性和应用界限。
主题词低渗高压多压力层系固井质量配套技术现场试验大庆油田
大庆油田经过多年的注水开发,目前已进入高含水后期,油层压力系统和储层状况均发生了很大变化,三次加密调整井固井所存在的压稳与防漏的矛盾更加突出,固井难度越来越大。随着固井技术的提高,大庆油田已形成了一套以“压稳、居中、替净、密封“等为方针的薄隔层固井技术。但随着井网的进一步加密,各层系间压力差别的矛盾日益突出,新投加密井的固井质量尚不理想。例如,2001年杏十二区新钻16口三次加密井,投产后不久有2口井发生了管外喷冒,2002年对其中的4口井进行了硼中子寿命测井,%;2004年杏十二区三次加密先期完钻的79口井经过延时声变检测,%。针对这一问题,我们从多压力层系固井难点及基础理论研究入手,开展了试验应用了一系列有利于固井质量的技术措施,在获得较好效果的同时,对单项技术措施的运用条件取得了阶段性的认识,逐步摸索出提高加密调整井固井质量的有效途径。
1 地层压差影响固井质量的原因分析
由于长期的注水开发,目前大庆油田地下已形成高压层、常压层、低压层等并存的多压力层系。地层压差对固井质量的影响表现在两方面:一是层间压差,即高压层与低压层之间孔隙流体压力的差值;另一个是环空压差,即地层的孔隙压力与浆柱压力的差值。从2004年杏十二区先期完钻的79口三次加密井层间压差与胶结质量的对比分析(见表1)可以看出,层间压差对固井质量造成较大的影响。
表1 层间压差与胶结质量对比表
层间压差(MPa)
〈5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
合计
声检井数(口)
2
5
10
17
20
14
11
79
非优质井数(口)
0
1
4
11
14
11
9
50
非优质井比例(%)
0







在固井过程中,由于需要应用浆柱来实现压稳高压层,层间压差的变化实质上反映了环空压差的变化。
下图1是在CBL测井仪条件下测试的不同环空压差下的A级水泥胶结质量室内模拟实验。
0
2
4
6
8
10
声幅(%)
100
50
环空压差(MPa)
实验证明,当环空压差介于1-9MPa之间,普通A级水泥胶结质量趋于稳定。,水泥浆在凝固过程中将不能阻止地层流体的侵入,地层流体将侵入水泥环,破坏水泥环的胶结质量,引起声幅值的升高。而当环空压差大于9MPa时引起声幅值的升高,我们认为水泥浆失水是主要因素。
下表2是A级水泥浆失水对固井质量影响的室内实验数据,从表中数据可以看