19、吉林油田雙坨子地區(qū)氣井固井技術(shù)研究與應(yīng)用

1、1吉林油田雙坨子地區(qū)氣井固井技術(shù)研究與應(yīng)用齊奉忠1申瑞臣1王順利2步云鵬3（1中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院完井所，河北廊坊065007；2吉林石油集團(tuán)鉆井工藝研究院，吉林松原138000；3吉林油田分公司鉆采工程處，吉林松原138000）摘要：吉林油田雙坨子地區(qū)天然氣資源非常豐富，具有極佳的開發(fā)應(yīng)用前景。但是該地區(qū)氣層多、分布井段長、氣水層間互，固井時易發(fā)生層間互竄，同時上部地層低壓易漏，保證固井施工安全及固井質(zhì)量的難度大，前期固井質(zhì)

2、量差的問題嚴(yán)重制約了該地區(qū)天然氣的勘探與開發(fā)工作。針對該地區(qū)的地質(zhì)特點及固井難點，篩選出了具有良好防竄性能的水泥漿體系G302，制定了合適的固井施工方案及配套措施。通過室內(nèi)研究與現(xiàn)場試驗，尋找出了解決該地區(qū)多層系、長封固段條件下防氣竄及提高頂替效率的方法，形成了一套指導(dǎo)雙坨子地區(qū)氣井固井的綜合配套技術(shù)。2005年在雙坨子地區(qū)綜合應(yīng)用上述技術(shù)后，現(xiàn)場共施工4口井，固井質(zhì)量全部優(yōu)質(zhì)，層間封隔良好，解決了該地區(qū)氣井固井的技術(shù)難題，為該地區(qū)天然

3、氣的經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：吉林油田；氣井固井；固井質(zhì)量；防竄；添加劑；頂替效率吉林油田雙坨子地區(qū)天然氣資源非常豐富，并已發(fā)現(xiàn)深層氣藏，預(yù)測天然氣地質(zhì)儲量為30～50108m3，是吉林油田增儲上產(chǎn)的重點區(qū)塊之一。但是該地區(qū)固井中存在的漏失及環(huán)空氣竄技術(shù)問題，一直阻礙著該地區(qū)天然氣的勘探與開發(fā)工作。為此，廊坊分院完井所和吉林油田共同承擔(dān)并開展了“雙坨子地區(qū)氣井固井技術(shù)研究與應(yīng)用”課題，在分析與研究雙坨子地區(qū)環(huán)空氣竄原因的基礎(chǔ)上，篩

4、選出了具有良好防竄性能的水泥漿體系G302，經(jīng)性能測試及防竄性能評價表明，該體系具有失水量低、過渡時間短、防竄性好等特點。結(jié)合雙坨子地區(qū)固井狀況及G302水泥漿體系的特點，研究出了與之相配套的現(xiàn)場工藝措施，形成了一套以G302水泥漿體系為核心的綜合防竄固井技術(shù)，成功解決了長期困擾該地區(qū)的環(huán)空氣竄技術(shù)問題。該技術(shù)的成功應(yīng)用也為解決類似的氣井固井問題探索出了一條有效的技術(shù)途徑。一、雙坨子地區(qū)氣井固井的難點1固井時易發(fā)生氣竄雙坨子地區(qū)氣層多（

5、40～60層）、分布井段長、間隔近、氣水層間互、活躍性高，固井封固段一般為1200～1400m，固井中防竄困難，對水泥漿配方及綜合防竄性措施要求高。2保證安全施工的難度大雙坨子地區(qū)上部地層低壓易漏，180～550m井段井壁穩(wěn)定性差，易垮塌，提高頂替效率困難；泉頭組2500m以下地層承壓能力低，易發(fā)生漏失，固井過程中如果環(huán)空返速高、壓耗大，很容易發(fā)生漏失，不但會漏封氣層，還會對儲層造成很大傷害，這也給安全施工3根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有外加劑的性能、使

6、用狀況及雙坨子地區(qū)鉆井完井的特點、環(huán)空氣竄的特性，經(jīng)過大量室內(nèi)試驗及分析對比，考慮采用G302作為防竄水泥漿的降失水劑比較合適。G302是一種以高分子化合物為主的材料，水泥水化后能降低水泥基質(zhì)的滲透率，改善水泥漿的膠凝特性。加入G302后能大大提高水泥漿的防竄能力。作為一種高分子化合物，G302能改變混合水的性能，在不妨礙水泥正常水化的前提下，控制其“聚合”與“交聯(lián)”的物化速度，能增加游離水的粘滯力，堵塞水泥內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)間的孔隙，達(dá)到增

7、強(qiáng)水泥抵抗油氣水侵入的阻力。當(dāng)水泥凝固后，G302能堵塞水泥基質(zhì)中的孔隙，降低水泥石的滲透率，減少了氣體竄入的可能性，也可以有效抗擊射孔的沖擊。3防竄膨脹劑的選擇為了更好地滿足雙坨子地區(qū)氣井固井的要求，在篩選G302防竄降失水劑基礎(chǔ)上，還選用了膨脹劑F17D作為防竄水泥漿的輔劑，來補(bǔ)償水泥漿固化過程中產(chǎn)生的體積收縮，改善水泥石的微觀結(jié)構(gòu)，提高水泥石的抗壓強(qiáng)度并降低滲透率，進(jìn)一步優(yōu)化水泥漿的整體性能。F17D不含CaCl2，對水泥石后期強(qiáng)

8、度無不良影響，與其他外加劑配伍性好，溫度適用范圍寬（30～350℃）。4適合雙坨子地區(qū)氣井固井的防竄水泥漿性能評價根據(jù)雙坨子地區(qū)對水泥漿性能的要求，在室內(nèi)進(jìn)行了大量的配方篩選工作，確定了適用于技術(shù)套管及生產(chǎn)套管固井的水泥漿配方，并且在現(xiàn)場進(jìn)行了成功應(yīng)用，證明篩選的防竄水泥漿能有效防止環(huán)空的氣水竄，保證層間的封隔質(zhì)量。（1）技術(shù)套管固井水泥漿性能表1技術(shù)套管固井水泥漿主要性能水灰比密度gcm3失水量mL游離液mL初始稠度Bc30Bc時間m

9、in稠化時間min24h抗壓強(qiáng)度MPa0.441.913001512414024注：試驗溫度41℃，壓力20MPa。（2）生產(chǎn)套管固井水泥漿性能表2生產(chǎn)套管固井水泥漿主要性能水灰比密度gcm3失水量mL游離液mL初始稠度Bc30Bc時間min稠化時間min24h抗壓強(qiáng)度MPa0.441.922501810912226注：試驗溫度68℃，壓力35MPa。（3）G302防竄水泥漿稠化特性在大量室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化水泥漿配方，在稠化時間