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大庆调整井固井技术研究与应用 杨智光 程艳 和传键 陈晓楼 莫继春 徐明（大庆石油管理局钻井工程技术研究院） 摘 要：通过钻井地质、室内基础理论模拟实验、应用技术三个方面的研究，建立了地层压力预测的数学模型，解决了薄差层地层连通性判断问题；解决了水渗流模拟试验中临界条件和评价参数的确定、水泥石动态力学性能和水气窜规律研究的评价手段和方法，建立了压稳程度的计算公式，解决了压稳程度的定量评价指标，为现场的施工设计提供了理论依据。并研制出DRK抗冲击韧性及高封窜水泥体系，提出了高密度冲洗隔离液配套技术，从而提高了调整井的固井质量。 主题词：调整井 地层压力 泄压 预测 水渗流 评价装置 压稳系数 力学性能 水泥石 抗冲击韧性 隔离液 悬浮稳定 前言 大庆油田属非均质的多层砂岩油藏，其调整井特点是：油层多，油层厚度差异大，油层渗透率差异大，隔层薄，且纵向上砂泥岩、高渗低渗层交错分布，再加之长期注水开发中的注采不平衡，形成了多压力层系。大庆油田为了实现长期稳产，提高采收率，提出了开发表外储层、薄差油层的开发方案。在实际开发中开发的层位越来越薄，再由于复杂地下动态环境的影响，增加了油井的封固难度。而调整井薄层固井质量是直接关系到薄层开发方案能否顺利实施的关键技术环节。为此，大庆油田在地质、室内基础理论模拟实验研究、应用技术研究等方面开展了调整井薄层固井技术研究。 经过多年的科研攻关和技术应用，较有效地解决和改善了大庆油田调整井高压水气窜问题。 1 地层压力预测及降压泄压技术研究应用 不同的开发时期，由于开发的层位不同，影响地层压力的因素也不尽相同。因此，分别进行了二次、三次加密调整井地层压力预测和降压泄压技术研究，形成了一套适合大庆油田调整井的开采层孔隙压力和套损层位压力预测技术，以及以待钻井周围注水井降压为主，所钻井原井眼泄压为辅的降压泄压技术。 1.1 二次加密调整井的地层压力预测及降压泄压技术 1.1.1 二次加密调整井的地层压力预测 1）开采层孔隙压力预测 正常注采层位地层孔隙压力与降压注水井的井口恢复压力有关，可以直接反映开采层最高压力大小，其预测方法为： P=（102P(+H）/102+a 式中：P—预测压力系数； P(—井口恢复压力，MPa； H—S2顶深度，m； A—综合压力与单层最高压力差，MPa，由完井压力检测结果确定，一般为1～利用无限大等厚油藏的条件对弹性不稳定渗流微分方程进行求解，得到无限大等厚地层压力分布公式： 其中: ( = ((Ci/r Ei(-X)称为幂积分函数.定义为: 式中(为积分变量. 1.1.2二次加密调整井的地层压力降压泄压技术 在压力预测的基础上，为保证钻井安全和油井的封固质量，针对一些地层压力较高的地层和地区，与开发部门协作，实施了钻关、停注泄压技术措施，降低高压层地层压力，减少层间压差。主要采取以下措施： 1）钻关降压同钻机运行相结合，注水井同时整体降压，实现区块的整体降压，保证地下压力场的稳定。 2）高压层位注水井提前10-15天关井（或放溢）降压，开钻前井口剩余压力小于2.0MPa 。 3）欠压层位注水井提前2-3天关井降压，开钻前井口剩余压力控制在4.0-4.5 MPa 。 4）同井场主力采油井在开钻前至测完声变后停采，增加欠压层的地层孔隙压力。 1.2 三次加密调整井地层压力预测技术 1.2.1钻遇层地层孔隙压力预测技术 随着油田内加密井网的完善，地下压力系统虽然变化较大，但是地下流体仍然遵循渗流力学原理，因此，采用渗流力学的稳定渗流原理建立基础模型是完全可以反映地下流体流动状态的，即： 式中：—距井点r处任一点A的压力； —边缘地层压力，MPa； Pw—井筒处地层压力,MPa； Re—供给边缘半径,m； Rw—井筒半径,m。 1.2.2 长垣北部套损区套损层位地层压力预测技术 1)嫩二段底套损后地层压力计算方法 2)套损层位为油层非开采层位或萨零组地层压力的计算方法 1.3 三次加密调整井降压泄压技术 通过影响固井质量临界地层孔隙压力系数研究，确定注水井关井井口剩余压力不能超过3.5MPa；根据降压随时间变化规律确定，基础井网注水井应在待钻井开钻前7-10天关井降压，一次加密井网注水井在待钻井开钻前12-14天关井降压，二次加密注水井在待钻井开钻前15-17天关井降压； 根据注水井关井距离与压降关系确定: （1）基础井网注水井关井范围约为300米； （2）一次加密井网注水井关井范围约为400米； （3）二次加密井网注水井关井范围约为400米。 对于无法在有限时间内将井口压力降至5.5MPa以内的井，采用以下措施： 针对高压层的物性不同，采用不同的泄压方法。非目的层及高渗高压异常蹩压层采用油井补孔泄压；低渗高压层采用原井眼泄压技术。 1.4地层压力预测及泄压效果 1