塔河油田膏盐层固井技术浅析

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1、３６西部探矿工程２０１２年第７期塔河油田膏盐层固井技术浅析李强＊１，汤祖明２，马锦明１，张亚洲１（１．德州大陆架石油工程技术有限公司，山东德州２５３０１７；２．华北石油局井下作业公司，河南郑州４５００４２）摘要：含有膏盐层的井，在固井方面具有一定的难度。膏盐层一旦不能有效被封固，盐层蠕动将对套管产生不均衡负荷，造成套管变形、挤毁及错断等复杂情况，给后续工作带来额外的工作量及缩短油井寿命。目前塔河油田膏盐层固井存在下面几种难点：一是上部白垩系、侏罗系地层有７００～８００ｍ的砂岩层，属于低压层，在泥浆密度

2、１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３的情况下套管易发生压差式粘卡；二是膏盐层埋深达到一定时具有塑性蠕动的特性，蠕动速率０．７５～１．５ｍｍ／ｈ；三是泥浆密度为１．６５～３，流变性能差，难被有效顶替；四是膏盐层中含有碱金属对水泥石的腐蚀严重，水泥浆必须１．６６ｇ／ｃｍ具有抗盐性；五是上部为低压力系统，易发生井漏。就以上问题对塔河两岸膏盐层固井技术难点进行分析。关键词：固井；塔河油田；膏盐层；蠕变；盐水泥浆中图分类号：ＴＥ２５６文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－５７１６（２０１２）０７－００３６－０３塔里木盆地广

3、泛地分布盐层。随着塔河油田不断（２）石炭系巴楚组上部地层有７００～８００ｍ物性好地开发，将有更多的油井钻遇膏盐层，尤其是石炭系巴的砂岩段，特别是三叠系含有三套砂体，平衡泥浆密度楚组膏盐层，对固井技术提出较高要求。塔河油田塔北为１．２０～１．２２ｇ／ｃｍ３，在泥浆密度１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３的隆起、塔河两岸石炭系盐膏层分布较广泛，以纯盐岩为情况下套管易发生压差式粘卡，导致套管下不到位，造主，多为相互独立的盐丘，具有地层条件复杂、盐膏层段成强行起出套管或者留下超长口袋。长（１２０～２３０ｍ）、蠕变速率

4、快（０．７５～１．５ｍｍ／ｈ）、埋藏（３）膏盐层段设计下入２７３．１ｍｍ钢级ＴＰ１４０Ｖ壁［１］深（超过５１００ｍ）等特点。岩性以盐岩、膏岩与泥岩、厚２６．２４ｍｍ无节箍套管，无法在套管上加入扶正器，泥质粉砂岩等呈不等厚互层，岩盐由盆中心向盆边缘尖盐层段套管居中度难以达到６７％以上，影响到盐层段灭，盐层的厚度随着盆地地形变化，其中塔河两岸膏盐的驱替效率。层埋深大于５２００ｍ。盐层上部地层发育物性良好的砂（４）石炭系卡拉沙依组上泥岩段，厚度在６０～８０ｍ，岩层，厚度为７００～８００ｍ。由于盐膏层的塑性蠕

5、变、非钻进过程中极易掉块，形成大肚子井眼，扩径率一般在均质性、含盐泥岩的垮塌等地质因素，且上下压力系统１５％，膏盐层在扩径、钻进过程盐岩融解及含膏质泥岩的明显不同，钻井施工过程中常常引起卡钻、埋钻、井径掉块，造成大肚子段（扩径率达３０％以上），影响驱替效扩大形成糖葫芦状、套管挤坏、固井后套管外水泥被挤率。走等工程事故，施工作业风险极大。（５）泥浆密度较高（１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３），流动性差，１存在的问题顶替效率差，水泥浆易窜槽，水泥石难以全封盐层，影响（１）膏盐层固井层次，地层含有为两套压力系统

6、，上水泥石胶结质量。部地层破裂压力低，所需泥浆密度低；下部地层破裂压（６）石炭系膏盐层埋深较深（大于５２００ｍ），受到垂力高，地层应力大，需要高密度泥浆来抑制，两套地层压向地层应力较大，钻井将原有的受力平衡打破，水平方力系统的不同，导致施工压力窗口较窄，固井易发生井向上应力将向井眼释放，膏盐层的蠕动速率较大，泥浆漏。只要一发生漏失，就可能造成环空静液柱压力不能密度高达１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３，蠕变速率仍为０．７５～有效地抑制盐层蠕动。１．５ｍｍ／ｈ，留给作业的安全时间较短。＊收稿日期：２０１１－１

7、１－０１修回日期：２０１１－１１－２３第一作者简介：李强（１９８５－），男（汉族），山东枣庄人，助理工程师，现从事石油钻井工程固井技术研究工作。２０１２年第７期西部探矿工程３７（７）盐层的溶解与蠕动影响水泥环胶结质量、固井３，堵漏泥浆密度１．５０ｇ／ｃｍ３，最高压力１．４７ｇ／ｃｍ过程中水泥浆的稳定性、水泥环后期的强度，致使套管１３．５ＭＰａ，稳压６０ｍｉｎ，压力下降０．２ＭＰａ，折算地层当受到不均匀地层载荷的影响而迅速破坏，影响了油井的量密度１．７３５ｇ／ｃｍ３，用泥浆密度１．６５ｇ／ｃｍ３扩孔后盐

8、正常生产。层最大蠕动速率０．９８ｍｍ／ｈ，盐层扩径率３０．６％，安全（８）膏盐层水泥环易受到腐蚀。膏盐地层中含有施工时间大于７０ｈ，满足施工要求。下套管前再次对裸眼段地层承压堵漏，泥浆密度１．６３ｇ／ｃｍ３，压力最大ＣａＳＯ４、ＮａＣｌ、ＭｇＣＯ３、Ｎａ２ＳＯ４等电解质，膨胀的原因３。前置是ＣａＳＯ４吸水引起的，腐蚀主要是由ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４发８ＭＰａ，压降１．１ＭＰａ，折算当量密度１．７３ｇ／ｃｍ［２］生作用的结果。液及水泥浆添加剂采用天津鼎力，冲