涩北气田提高固井质量的方法.PDF

维普资讯 2006年 9月 青 海石 油 第24卷第3期 涩北气田提高固井质量的方法 张顺世 杨启恩 单 静 (青海油田公司钻采工艺研究院) 摘 要 青海油田公司涩北气田是全国四大气田之一，随着天然气需求量的不断增大，带动了 气田的大规模开发，但固井质量长期困扰气田的增产作业，是涩北气田的一大难题。2004年的9亿 方产能建设中，摸索出一种能有效提高固井质量的新方法，本文进行了详细阐述。 主题词 涩北气田 钻 头 井身结构 井 漏 固井质量 1．前 言 涩北气田的固井质量长期以来是一大难题，曾进行过多次关于提高固井质量的方法探讨， 比如防气窜固井、柔性纤维膨胀水泥固井等，虽然在某些方面有一定改善，但没有从根本上解 决涩北地区的固井质量问题，该地区普遍存在着固井时井漏水泥浆返不到地面或上一层套管 鞋内的问题，从而严重影响固井质量，导致有些层封固不上或因水泥窜槽而层间窜气，结果是 既影响正常的分层开采又会造成地层压力紊乱，有些高点地区天然气已在450～650m井段聚 集，已形成一高压区，钻井时钻井液密度已达到1．70g／cm，需要一层技术套管将其封隔，以防 止 650m后井段的井漏或造成卡钻和井喷事故，严重制约着钻井进度和安全。所以在涩北地区 提高固井质量意义重大，但提高固井质量要考虑到涩北地区的特殊地质条件。 2．复杂的地质条件 涩北一号气田储集层为第四系涩北组 (Q1)，探明叠合含气面积46．7km2，探明天然气地质 储量990．61×lOsm，。气藏埋深433．3～1599m，储层岩性主要为粉砂岩，泥质粉砂岩次之；储层 泥质含量高、成岩性差、欠压实、胶结疏松，气井生产过程中易出砂。 气藏气层分布受构造控制，高部位气层多、厚度大，几乎不见水层，低部位气层少、厚度小， 整个气层段划分五套开发层系(零、I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)。气藏储层横向上连通性好，无断层、岩性尖灭 现象少，气、水层间互，气藏多为边水环绕，气水接触关系清楚，气藏的驱动类型为弹性边水驱 动，气层分布受背斜圈闭控制，为背斜型边水驱动层状生物气藏。 总之，涩北一号气田为三湖新拗陷第四系湖相沉积地层，主要生气层和储气层为滨浅湖相砂泥 岩互层沉积；气层岩性以粉砂岩和泥质粉砂岩为主，具有埋藏浅、胶结疏松、含气井段长、气层多、气 水界面复杂等特点，属于第四系生物成因的疏松砂岩边底水气藏。由于第四系地层成岩性差，在钻井 过程中容易发生井漏、缩径、井涌、井喷等复杂隋况，最为突出的是固井过程中的井漏。 ★张顺世 ，男，高级工程师，1989年毕业于西南石油学院钻井工程专业，现在青海油田钻采工艺研究院从事钻 井新技术的研究、推广和技术服务工作。 维普资讯 1OO 青海石油 2006年9月 3．有效防止固井井漏提高固井质量的方法 涩北地区钻井工程井身结构设计中表层套管下深400rn，由于开眼钻头为 4．5，表层套管 直径 339．7，环空间隙大，流动阻力小，一J{殳．隋况下都能返出地面，但设计中二开或三开后用 215．9钻头钻达设计井深下 177．8生产套管，考虑到井眼缩径，环空间隙更小，电测出的井径个 别井段由于缩径小于钻头直径，在这种情况下固井时水泥浆在井眼与生产套管之间的环空流动阻 力大，加上水泥浆的高密度，造成对地层的当量液柱压力过大，容易造成井漏影响固井质量。从以 上原因分析中可以看出，加大井眼与套管之间的环空间隙，减小水泥浆的流动阻力使水泥浆返出 地面是提高固井质量的关键。所以我们从改变传统的井身结构人手，采取了以下技术方案： (1)除了高点部位的部分井以外，边远井或二开后650m前泥浆密度低于 1．55g／m 的井我 们在现场作出设计更改，全部采用二层套管井身结构，既节约钻井成本又能节约时间 (比三层结 构至少节约5天时间)。今年我们针对涩北