油田老區調整井固井技術研究與應用

油田老區調整井固井技術研究與應用

摘要

江蘇油田老區位於興化市陳堡鎮與劉陸鎮交界處，是江蘇油田原油年產量最高的區塊，目前已開發20多年，已進入穩產階段，爲提高採收率，該區塊採取的主要手段是鑽調整井和注水採油。一方面，調整井對固井質量要求更加嚴格，因爲調整井固井質量直接關係到二、三次採油提高採收率問題；另一方面由於開長期的高壓注水和局部注採不平衡形成的縱向壓力不同的多壓力層系地質剖面，給鑽井施工、特別是給固井施工帶來很大困難，固井質量難以保證，2018 年施工的陳3-121井和陳3-122井固井質量僅爲合格，遠遠差於江蘇油田其他區塊井固井質量，老區調整井固井質量矛盾突出，必須採取切實有效措施，提高固井質量。

關鍵詞：注水；壓力體系；多凝多密度；封隔器

1 影響因素

老區調整井是在老油區打井，由於長期的注水開發，特別是因強注強採，破壞地下原始壓力平衡狀態，在水驅油過程中油水界面會發生不平衡移動，使地層壓力系統變的越來越複雜，地層結構遭到破壞，使層間、層內和平面的矛盾更加複雜化，從而在井眼剖面上形成高壓層、中壓層和低壓層交互出現的現象。地層壓力、水泥漿性能、注水井泄壓速度等均可影響調整井固井質量。

1.1注水井對固井質量的影響

老區屬於早期注水開發的區塊，由於強注強採形成多壓力體系，在高壓注水作用下，地下流體處於不穩定環境，在這種動態環境下，在水泥漿發生凝固失重現象時，滲透性好的高壓層油、氣、水流體侵入水泥漿中，改變水泥漿的性能；水泥漿在凝結過程中在不穩定地層流體的作用下，容易發生水體竄槽現象，無法形成優質、完整的水泥環。

1.2注水井泄壓速度和剩餘壓力的影響

注水井在關井泄壓過程中，地層壓力處於不斷變化的狀態，尤其是地層出水會改變鑽井液性能，從而影響調整井井壁質量，特別是在出水井段易發生水泥漿竄槽等現象，影響固井質量。

1.3水泥漿性能的影響

由於調整井注採不平衡和層問竄流，地層流體壓力總是流動變化的，而且老區油層縱向具有多而薄的特點，油層間距小、封隔段長等不利因素，採用常規的水泥漿體系固井，即使在停注停採的情況下，在水層、水淹層處易發生嚴重的水浸、水竄等現象，影響調整井固井質量。

2 技術措施

調整井固井是一項綜合性的系統工程，必須採用“多管齊下、綜合治理”的原則，採用先進的技術工藝措施，降低各種因素的影響，到達替淨、壓穩及防止油水竄的目的。根據老區的地質特點，採用了有針對性的工藝技術手段，取得了良好的效果，極大的改善和提高了老區調整井固井質量。

2.1 停注停採、靜態固井

調整井是爲了完善注採井網，擴大儲量動用程度，提高採收率實現老區增儲上產，但是調整井地層流體壓力總是動態變化的，分佈紊亂，地下動態干擾大，嚴重影響固井質量，因此必須實現停注停採，恢復地層靜態壓力體系實現靜態固井。老區在長期的工作實踐經驗摸索一套行之有效的停注停採方案：在停注停採半徑上，對連通性較好的注水井停注半徑控制在500m範圍內，採油井的停採半徑控制在300m的範圍內；在停注時間上，鑽開對應注水層位500m實施停注，對注水壓力高，滲透性差，泄油速度慢的地層，實施二開停注的原則，對於採油井採用鑽開對應油層500m實施停採，測完固井質量後恢復生產。

2.2 多凝多密度水泥漿固井技術

爲保證水泥漿失重時對氣水層的壓穩，採用緩凝領漿、常規中漿、短候凝尾漿漿柱結構。水泥漿按密度梯度注入，層層有效向下傳遞漿柱壓力，降低水泥石膠結失重影響，起到壓穩的作用。優選高強短候凝微膨脹水泥漿體系爲尾漿，該體系具有稠化過渡時間短、低失水、微膨脹的特點，能迅速形成膠凝強度並不斷增長，防止水竄及水泥漿凝固後體積收縮，確保一、二界面的膠結質量。

2.3 精確選擇管外封隔器位置

套管外封隔器可有效阻斷地層流體的上竄通道，對於解決油氣水竄等複雜情況也有明顯效果。由於層間間隔小，封隔器難以選擇在最理想的位置，通過對比，老區固井管外封隔器安放在油層下部和水層上部之間的位置效果最好

2.4 提高頂替效率

一是合理加放彈性扶正器和旋流扶正器，既保證套管的居中度，又能在頂替過程中將大井眼處的“死泥漿”攜帶出來，有效地防止了竄槽；二是調節水泥漿在環空中的流速，在頂替中儘量使水泥漿的流速達到紊流狀態，提高頂替效果；三是採用高效的沖洗隔離液體系，改善膠結表面的水潤溼性，提高對虛濾餅的沖洗能力，增大界面強度。

2.5平衡壓力固井

一是同井施工過程中靜液柱壓力及施工中所有附加壓力之和大於產層的地層孔隙壓力，小於地層的破裂壓力，防止竄槽；二是注完水泥後及時使套管內卸壓，並在環空加壓1-2MPa，有效防止了高壓層竄槽。

3現場應用

該套技術方案在陳3-124井、陳3-125井、陳3-126井試驗使用，固井質量逐步提高，相比同區塊其他井有大幅提升。

表1 應用各井固井質量表

4 結論

通過對影響老區高含水調整井固井質量的因素分析，以及老區調整井措施實施前後固井質量分析對比，對提高老區調整井固井質量得到了一下的結論和認識：

（1）爲水泥漿提供一個安靜的候凝環境，減少動態干擾，對提高調整井固井質量十分必要；

（2）多凝水泥漿可在尾漿初凝失重時，由上部水泥漿繼續傳遞壓力，確保壓穩油水層。

（3）高強短候凝微膨脹水泥漿體系尾漿具有低失水、微膨脹和降低滲透率的作用，從而達到抗油水侵，防止收縮和抗鑽井液污染的目的。

（4）管外封隔器安放在油層下部和水層上部之間的位置對於防止流體上竄效果最好。

（5）提高頂替效率和採用平衡壓力固井，預防了高壓層竄槽，提高了固井質量。

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