19、吉林油田双坨子地区气井固井技术研究与应用

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1、吉林油田双坨子地区气井固井技术研究与应用齐奉忠1申瑞臣1王顺利2步云鹏3（1．中国石油勘探开发研究院廊坊分院完井所，河北廊坊065007；2．吉林石油集团钻井工艺研究院，吉林松原138000；3．吉林油田分公司钻采工程处，吉林松原138000）摘要：吉林油田双坨子地区天然气资源非常丰富，具有极佳的开发应用前景。但是该地区气层多、分布井段长、气水层间互，固井时易发生层间互窜，同时上部地层低压易漏，保证固井施工安全及固井质量的难度大，前期固井质量差的问题严重制约了该地区天然气的勘探与开发工作。针对该地区的地质特点及固井难点，筛选出了具有良好防窜性能的水泥

2、浆体系G302，制定了合适的固井施工方案及配套措施。通过室内研究与现场试验，寻找出了解决该地区多层系、长封固段条件下防气窜及提高顶替效率的方法，形成了一套指导双坨子地区气井固井的综合配套技术。2005年在双坨子地区综合应用上述技术后，现场共施工4口井，固井质量全部优质，层间封隔良好，解决了该地区气井固井的技术难题，为该地区天然气的经济高效开发奠定了基础。关键词：吉林油田；气井固井；固井质量；防窜；添加剂；顶替效率吉林油田双坨子地区天然气资源非常丰富，并已发现深层气藏，预测天然气地质储量为30～50×108m3，是吉林油田增储上产的重点区块之一。但是该

3、地区固井中存在的漏失及环空气窜技术问题，一直阻碍着该地区天然气的勘探与开发工作。为此，廊坊分院完井所和吉林油田共同承担并开展了“双坨子地区气井固井技术研究与应用”课题，在分析与研究双坨子地区环空气窜原因的基础上，筛选出了具有良好防窜性能的水泥浆体系G302，经性能测试及防窜性能评价表明，该体系具有失水量低、过渡时间短、防窜性好等特点。结合双坨子地区固井状况及G302水泥浆体系的特点，研究出了与之相配套的现场工艺措施，形成了一套以G302水泥浆体系为核心的综合防窜固井技术，成功解决了长期困扰该地区的环空气窜技术问题。该技术的成功应用也为解决类似的气井固

4、井问题探索出了一条有效的技术途径。一、双坨子地区气井固井的难点1．固井时易发生气窜双坨子地区气层多（40～60层）、分布井段长、间隔近、气水层间互、活跃性高，固井封固段一般为1200～1400m，固井中防窜困难，对水泥浆配方及综合防窜性措施要求高。2．保证安全施工的难度大双坨子地区上部地层低压易漏，180～550m井段井壁稳定性差，易垮塌，提高顶替效率困难；泉头组2500m以下地层承压能力低，易发生漏失，固井过程中如果环空返速高、压耗大，很容易发生漏失，不但会漏封气层，还会对储层造成很大伤害，这也给安全施工提出了较高的要求。3．保证上部浅层气固井质量

5、的难度大7双坨子地区的浅层气主要集中在400～600m之间，而技术套管下入浅（约1200m左右），浅层气段井底温度低，低温下水泥浆水化速度缓慢，防窜难度大，并且上部地层低压易漏，固井过程中易发生漏失，固井施工的危险性大。4．水泥浆配方设计困难满足双坨子地区固井的水泥浆配方要求失水量低（小于50mL）、过渡时间短，水泥浆流动性好、稳定性好、防窜性好，并且有利于保护储层，能满足多层系、长封固段固井的要求，室内筛选适合此要求的水泥浆配方难度大。前期应用了7种水泥浆体系、9种外加剂均没有解决该地区的固井质量问题。由于双坨子地区特殊的地质特点及固井难点，前期固

6、井质量问题一直没有得到解决，也严重影响了该地区天然气的勘探开发工作。2000年该地区共完井10口，有3口井固井质量不合格；2003年共完井5口，合格井2口，有4口井口冒气，不仅技术套管固井冒气，而且生产套管固井也冒气；2004年完成的坨深6井除两个气层封固好以外，其余井段固井质量差。二、双坨子地区气井固井对策分析双坨子地区气层多、分布井段长、间隔近、气水层活跃，因此防止候凝过程中的气水窜问题是要首先考虑的问题。综合分析已有的固井资料，要保证双坨子地区的固井质量，除采取有效措施提高顶替效率外，还必须在保证“三压稳”的情况下提高水泥浆的防窜能力。因此，首

7、先要在水泥浆体系上下功夫，使水泥浆具有较短的过渡时间、较快的强度发展，水泥浆失重时基质内部阻力大、渗透性低，主要的技术措施如下：（1）优选适合双坨子地区固井的防窜水泥浆体系；（2）长封固段条件下提高顶替效率的技术措施；（3）以“三压稳”为前提，同时防止固井施工中井漏的综合配套措施。三、适合双坨子地区气井固井的水泥浆体系研究1．防气窜水泥浆体系应满足的条件（1）水泥浆可泵性好，密度控制在1.88～1.93g/cm3之间，流动度大于23cm；（2）所选择水泥浆体系的过渡时间小于20min，最好低于15min；（3）水泥浆具有较小的滤失量，失水量小于50m

8、L/6.9MPa,30min；（4）施工结束后，水泥浆的胶凝强度迅速增长，使之越过临界胶凝强度；（5）水泥浆