大斜度及水平井注回填侧钻水泥塞技术研究①.docx

大斜度及水平井注回填侧钻水泥塞技术研究①摘要：由于海上油气田的大力开发越来越多的常规定向井均改成大斜度及水平井。为了更大程度的开发油气层最有效的方法是通过大斜度及水平井延长泄油通道提高油井的采收率但是如果在物性好的储层中施工大斜度及水平井失败既浪费工期及钻井投入又损失槽口因此打回填水泥塞重新侧钻是有必要、有价值的。该文通过两次回填的经验教训分析了提高大斜度、水平井水泥塞质量的要求与注意事项并给出了合理的建议。关键词：大斜度水平井水泥塞推荐做法中图分类号：TE256.5文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0016-01对于大斜度及水平井来说由于井斜大裸眼段较长钻具紧贴井眼低边井内流体沿井眼高边上返流动性差清洁效率有限致使部分岩屑始终留在井眼低边。在这种情况下注回填水泥浆过程中水泥浆始终沿环空高边上返井眼底边几乎没有水泥浆封固由于岩屑的堆积同时水泥浆容易被污染和造成很长的混浆段这样水泥浆的封固效果差导致水泥塞侧钻施工失败[1-2]基于这种困难状况并结合现场经验提出了一套注回填水泥浆的推荐做法。1施工情况介绍LD32-2-A21H井为一口水平井钻进至1910m后对地层情况基本清楚决定注回填水泥塞从上部井眼侧钻着陆至油层物性较好的地层回填井段为1910～1070m井斜60～90°井斜较大第一次注回填水泥塞侧钻施工失败总结分析后第二次注回填水泥塞后侧钻成功并顺利完工。2回填水泥塞要求LD32-2-A21H井的回填水泥塞设计严格按照钻完井手册进行钻井平台注水泥塞时每个水泥塞长度不超过200m。根据LD32-2-A21H井现场回填侧钻的要求设计的水泥塞顶高于侧钻点以上至少100m以减少侧钻点附近的混浆确保侧钻点处水泥塞的强度。设计前置液至少占环空长度400m同时计算水泥浆出钻杆时的压力确保水泥浆出钻杆时上下活动钻具1～2m在活动时注意悬重变化。注水泥塞作业前预计固井施工、起钻和循环清洗水泥浆时间保证稠化时间足够。注水泥塞前循环至少1.5周降低气全量和井底温度同时必须保证井眼稳定循环钻井液至进出口密度均匀、一致振动筛无岩屑[3]。连续水泥塞作业时应保证第1个水泥塞清洗结束后上起钻具至少30m才能进行第2个水泥塞作业；如果工程上要求水泥塞之间不能有间隔则等第1个水泥塞初凝后（视样品强度决定）再进行第2个水泥塞作业。悬空水泥塞作业需要垫至少50m的“稠塞”；水泥塞作业时原则上不得使用加重钻杆作业如果必须使用加重钻杆不能处于水泥塞井段；下光钻杆过程中如阻卡情况严重必须先通井然后再进行水泥塞作业；如果不计划通井则在光钻杆不遇卡的井段设计水泥塞。顶替钻井液时按97%泵效确定顶替量替浆时缓慢开泵保证上水效率；泵注水泥浆和顶替过程中录井监控泥浆池液面和返出流量的变化有异常情况及时通知监督和固井工程师以便及时发现漏失迹象采取应急措施。作为计量手段之一根据固井注入量提前备作好回收钻井液的准备在固井开始后及替钻井液过程中尽量避免倒泥浆池、放浆的操作如必须进行则必须做好记录并通知固井工程师保证替浆量的计量；在循环多余水泥浆时注意及时排放防止水泥浆进入泥浆池[4-5]。3第一次作业失败原因分析LD32-2-A21H井注完回填水泥浆后由于施工时井眼内压差大、钻具与井壁之间摩阻大等原因极易造成压差卡钻其主要因素有以下几点：①水泥浆密度远大于钻井液密度打水泥塞后井眼液柱压力大于地层压力与地层形成较大的压差这是造成压差卡钻的首要原因；②在大斜度水平井中下部井段的钻具在井内处于井眼的低边钻具与井眼之间的摩擦阻力比直井较大井筒泥浆液柱压力较大形成的压差越大钻具就越贴紧井壁起钻摩擦阻力就越大这是造成压差卡钻的又一个原因；③打水泥塞结束后由于井内钻具有一段静止时间钻具一旦静止环绕在钻具四周的压力失去平衡早已形成的压差就作用在钻具上滤饼和钻具产生弥合形成很大的摩擦阻力；而且根据水泥浆的特性水泥浆从流动到静止状态其剪切应力迅速增大也增大了钻具与水泥浆的摩擦阻力。造成起钻困难如不及时克服则形成压差卡钻；④水泥浆的失水比钻井液大尤其在砂岩地层、高压条件下失水就更大水泥颗粒之间容易搭桥形成网状结构增大起钻的阻力。4解决方案针对在大斜度井打水泥塞易发生压差卡钻的问题可以采取以下方式提高打水泥塞施工的安全性及水泥塞的封固质量：①水泥浆在环空中上返时从打水泥塞开始上下活动钻具1～2m、至顶替钻井液结束并在条件允许的条件下加快起钻速度可防止因钻具在井内静止时间过长引起的粘附卡钻。②在水泥中适当加入漂珠等减阻材料减小钻具与地层之间的摩阻适当降低水泥浆密度。③如果需要