高温高压含气层泥浆注灰失败原因分析

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1、高温高压含气层注灰失败原因分析马金良摘要：实际注灰封层过程中，在多种因素综合作用下，有可能会发生灰塞质量不合格而返工的现象。本文分析了高温高压含气层注灰的难点，并举例分析了注灰失败的原因，最后总结了几点经验，希望能为大家以后的注灰施工提供帮助。关键词：高压含气层注灰返工原因常规的注灰封层工艺因工艺简单、成本低、可承受高压差、封堵效果好等优点，在各油田的封层作业中得到广泛应用。生产实践表明，该工艺在中温中压条件下，施工成功率很高，但在高温高压含气条件下经常会出现各种各样的问题。本文对高温高压含气层注灰进行了难点分析，并举例分析了注灰失败的原因，最后归纳总结了几点经验。一、

2、高温高压含气层注灰难点分析高温高压含气层一般埋藏比较深，注灰封层施工过程需要时间较长，也就是说所配制的水泥浆需要有足够长的初凝时间。地层高温会加速水泥浆的凝固；地层高压会使水泥浆在凝固过程中与套管壁发生相对移动，降低封堵效果。地层溢出的高压天然气极易对尚未完全凝固的水泥浆造成“气侵”，最终在水泥塞中形成“蜂窝”，造成灰塞质量不合格。目前常用的油井水泥有G级和D级两种级别。G级水泥适用井深0~2440m（适用温度0~93℃），最小稠化时间100min；D级水泥适用井深1830~3050m（适用温度76.7~127℃），稠化时间90~120min。当地层温度高于水泥适用温度

3、时，应在配制的水泥浆中添加适量的缓凝剂、悬浮剂等添加剂，以延长水泥浆的初凝时间。缓凝剂用量使用不当，则会导致水泥浆初凝时间过长或太短，造成工程质量事故。下面以B34X1井为例，分析导致注灰失败的原因。二、B34X1井基本数据及试油简况B34X1井用φ139.7mmP110（壁厚9.17mm）套管完井，完钻井深4748m(垂深4559.82m)，最大井斜28.22°/4506.75m，造斜点2656m。2011年5月对该井第三层（井段4351.0~4382.7m）负压射孔后无油气显示，测6h液面恢复求产，平均液面1981.5m，折日产液0.2t。用清水60m3反洗井后关井

4、测72h压力恢复（压力恢复曲线见图1），油套压为0，测得静压40.53MPa，折算压力系数0.98。清水洗井后起出射孔枪，下入压裂管柱，压裂施工，打入瓜胶液287m³。放喷求产后期，油畅状态下，日产气400~500m3，无液。用液氮降液面至2973m，测5h液面恢复求产，平均液面2945m，折日产液2.66t。压裂后累计

5、出残液163.94m3，出油6.9m3，压裂液返排率57.1%。用清水洗井后起出压裂管柱，完成注灰管柱深度4387.39m。用清水正循环洗井至出口无气后等注灰，关井13h后井口压力升至18MPa。图1B34X1井第三层射孔后的压力恢复曲线4351.0m4382.7m待封闭层人工井底4424m注灰深度4387.39m反洗深度4311.49m套管油管灰面4372.75m图2清水注灰管柱示意图三、B34X1井注灰封层经过1、清水注灰封层4351.0m4382.7m待封闭层人工井底4424m注灰深度4368.35m反洗深度4311.49m套管油管第一次灰面深度4372.75m图

6、3第一次泥浆注灰管柱示意图用清水正循环洗井脱气至出口无气后，停止洗井，开始配注密度1.85g/cm3水泥浆1.5m3，顶替至油套灰面平衡。起管8根，完成喇叭口深度4311.49m，反洗出多余灰浆。起管20根后，井口加压26MPa关井候凝72h，井口压力降至20.5MPa。加深管柱探灰面深度4372.75m。实注灰塞厚度14.64m。注灰管柱如图2所示。（说明：从配置水泥浆开始至反洗完多余水泥浆共用时180min。反洗出水泥浆时，出口见大量气）2、第一次泥浆注灰封层清水正循环洗井脱气后，完成注灰管柱深度4368.35m。用密度1.53g/cm3泥浆正压井至出口泥浆密度1.

7、52g/cm3。正打前垫淡水2.4m3，配注密度1.85g/cm3水泥浆1.8m3，后垫淡水0.9m3，顶替密度1.53g/cm3泥浆14.4m3至油套灰面平衡。起油管6根，完成反洗深度4311.49m后反洗出多余灰浆。起管32根后，井口加压10MPa关井候凝48h，井口压力降至6.5MPa。加深管柱探至4369.5m遇阻。用泥浆反循环洗井，未见到灰浆返出。次日发现罐底泥浆钙化严重。注灰管柱如图2所示。（说明：顶替完成停泵后，出口又出了泥浆约0.4m3）4351.0m4382.7m待封闭层人工井底4424m注灰深度4368.35m反洗深度