复杂井况条件下的固井技术

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1、复杂井况条件下的固井技术陈向军方琴摘要：江汉钻井主要在建南地区、川东北地区及贵州官渡地区钻探，这些区块的地质条件复杂，井况差，钻井、I古I井施工及候凝期间易发生井漏，单级固井要求封固段较长，存在单级固井时需兼顾防漏、防气窜等诸多问题。主要地质特点是：断层多；地层倾角大；砂岩较多；地层压力系数变化大；一般产层压力高；地层承压能力低；含浅层气及H2S；含膏盐层。主题词：复杂井况固井质量技术应用一、固井难点主要集中反映在固井优质率低，后期开采作业时井口冒气等问题。具体表现在：声幅值普遍较高（一般为25〜40%）,存在无水泥段、

2、层间封隔不很理想等方面。其主要原因有如下几点：1、气层多且压力系统不一气层多，压力系统不一，不论是固技套还是产层固井，裸眼地层一般存在多个压力系统不一的气层。新场2侧1井在7"套管固井时存在10个气层、9个水层及多个产层。官9井存在4个气层，跨距747mo2、漏层多、漏失严重存在多层的漏失层段，且多段属于有进无出的裂缝性甚至溶洞性漏失。在钻井过程中发现漏失后采用多种方式堵漏。但固井施工时因水泥浆流动阻力较大，造成施工压力较高，会对漏失层造成强烈的挤压，有可能再次发半漏失。漏速快、漏失量大的特点导致大段的浆体漏失而形成空套

3、管段。同时在固井施工过程中，也发生过恶性漏失，导致下部井段套管环空无水泥浆。建平1井在①244.5mm技套固井过程中，一级

4、古

5、井施工时漏失15方,循环时漏失20方。二级固井时漏失60方；后采取反注水泥400袋补救。普光3井在长兴组：5874〜6081m；飞仙关：5499〜5874m；须家河：3635〜4247m存在漏层。钻井液密度高于1・55g/cn?就发生井漏。后通过堵漏，地层可承受压力当量泥浆密度为1・68g/cm3o但在尾管固井施工时发生井漏，导致水泥浆返高不理想。3、封固段长由于气层固井对封固要求高，封固段长；

6、一般要求水泥返至地面（官9井等）。水泥封固段长度一般为2500〜3500m（普光3井尾管固井封固段长为2664.25m,回接吋封固段长为3445.75m）,因此带来一系列问题。（1）施工压力高，不利于安全施工，且易蹩漏地层，甚至蹩破地层。建平1井的技套管固井中，一、二级固井施工中共漏失水泥泥浆95方。后通过在井口反挤400袋水泥进行补救，但总体效果不好。测声幅时发现环空中空井段竟达400mo（2）同体系水泥浆所处的候凝环境差异大，下部井段水泥浆所处环境为高温环境，稠化、凝I古I、静胶过渡吋间均短，上部水泥浆所处环境温度低

7、（地温梯度为1.8°C/100m,单级水泥浆跨度达2000时，上下温差36°C）,因此缓凝，这种因素对固井质量的影响极大。虽然可以通过使用两凝甚至多凝水泥浆来缓减这种恶劣影响，但这种工艺技术首先增大了现场施工的复杂性，最主要的是如果上部水泥浆必须流经井底上返到上部井段环空中，流经高温区，要求不速凝，但候凝在低温区而要求不超缓凝的这种水泥浆体系较难配制。所以在该地区固井时，经常会发现在中部井段的声幅值过高，甚至是空套管现象，但是中部井段并非都漏失空了，可能存在超缓凝水泥浆尚未凝固。其次，同一体系水泥浆所处的井温、压力环境差

8、异大，稠化及凝固时间差异相应大，处在较浅井段的水泥浆因环境温度相对低而导致超缓凝，也影响到固井质量。普光3井的低密度水泥浆流经井底高温区（井底温度139°C）,但却在85°C温度下候凝。4、环空间隙小该地区常用的井身结构一般为二开用①311」mm钻头钻至2500m〜3000m,然后下①244.5mm技套固井，封固上部易漏地层及浅层气,同时为下部井段调整钻井液作好井眼准备。技套周井吋环空间隙为40mm〜50mm；随即用①215.9mm钻头三开，一般下0177.8mm产层套管或O177.8mm+O139.7mm异径套管。在该

9、地区海相地层钻井过程中，井径扩大率极小，环空间隙仅20~25mm。在该地区周井还存在着环空间隙小，地层渗透率低、工艺复杂等困难。首先是施工压力高，其次是水泥环薄，难以对地层实现有效封固。因此，对于产层套管固井中，套管居中就显得尤为重要。双庙1井在0193.7mm无接箍尾管周井吋，环空间隙仅11.1mm,后选择部分井段采取扩径的办法，平均环隙为①23.7mm。5、井眼轨迹不平滑井眼轨迹平滑与否对周井质量的影响勿庸置疑，由于地理环境的局限性，使得井位选择的余地较小，所以钻大位移井、侧钻井的居多，钻直井的较少。同时，按井位移动

10、原则选取的井位一般不具备钻井作业、后勤保障及降低综合成本的条件。所以很难实现按自然造斜、漂移规律来确定井位。这样导致的钻井结果是当方位漂移严重吋需扭方位来调整中靶。另外因该地区为山前高陡构造，对井斜及方位的控制难度较大，在中靶要求下也需经常性地调整井眼轨迹。所以该地区的大多数井井眼轨迹不光滑、平缓，井斜角大，全角变化