老生产区块影响固井质量的因素及预防措施

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1、老生产区块影响固井质量的因素及预防措施作者：刘维栋2009年2月11老油田调整更新定向井固井一直是一个老大难问题：底水油藏侵蚀水泥浆，油层段水泥封固质量差，造成固井质量不合格。本文通过认真分析调整更新井的特点，对影响固井质量的因素进行详细的分析，提出可行的技术方案，对有效提高调整更新定向井固井质量具有重要的现实意义。本文介绍了“双凝水泥浆”体系，以提高固井质量为中心，对影响固井质量的各种因素都给出了行之有效的解决方案。室内研究结果和现场实验结果表明：防窜水泥浆体系具有胶凝强度发展迅速、临界时间短、体积微膨胀、早期强度和界面胶结强度高的特点；设计水

2、泥浆液柱压力要大于地层流体压力，能防止固井后发生水窜。主题词：水泥浆调整井水泥浆失重水泥浆性能双凝水泥浆一、前言二、1.调整更新定向井固井难点1.1油水侵蚀1.1.1压力异常，油层底水，油水同层1.1.2水泥浆性能影响1.2顶替效率低1.2.1套管居中度111.2.2井径不规则1.2.3钻井液滤饼1.3施工现场存在问题2.水泥浆体系和固井工艺技术研究2.1水泥浆体系的研究与优选2.2提高水泥浆顶替效率工艺措施3.现场固井技术实践4.井技术措施4.1坚持通井划眼4.2使用扶正器和刮泥器4.3处理钻井液4.4调配好水泥浆密度4.5保证施工连续4.6采

3、取有效的措施三、结论前言：吉林油田自七十年代开始开发至今，多数老区块已进入调整11阶段，由于长期高压注水开采以及部分老井套管破损，造成地下原始压力系统发生了很大改变，纵向剖面上形成多压力层系，层间压力各异，层内压力不平衡，水泥浆很难满足各层压力需求，极易发生油气水窜。而且，调整更新井的相邻井组分布十分密集，其不断注水和采油使得地层中流体相对活跃，在水泥浆凝固过程中很容易侵入井筒，污染水泥浆，影响固井质量。主力油层都不同程度地存在着油水同层、底水活跃、底水推进、水淹、油气水窜、地层压力异常等严重影响油田生产的不利因素。由于上述诸多问题的存在，使得多

4、年以来调整更新井固井一直是一个老大难问题，油层段水泥封固质量差，上部低密度声幅值偏高，个别井油层段水泥胶结过差，只有通过挤水泥补救来达到射孔作业要求。这不仅增加了施工周期，极大的降低了工作的效率，从经济角度来讲，也大大的增加了成本。如何能够利用我们的技术优势合理解决以上问题，提高调整更新井的固井一次合格率，成为迫在眉睫的一个问题。针对各区块的具体情况，认真的分析各井的地质资料、固井资料和声幅结果，综合运用各种技术手段，针对其施工特点，来探讨几种固井技术方案。油水侵蚀，钻进和试验研究了多种固井水泥浆体系，低温高早强、稠化短过渡、微膨胀、强触变性能的

5、水泥浆体系和具有低温高早强、稳定性能好的低密度水泥浆体系。1.调整更新定向井固井难点111.1油水侵蚀固井过程中油气对钻井液、水泥浆的污染，通过改变其性能以及水泥浆的胶结环境，最终影响油层段水泥封固质量。地层水侵入环空后会对水泥浆产生的稀释作用，引起水灰比增大，使得Ca（OH）2过量溶解而不能沉淀形成C-S-H凝胶，影响水泥石强度发展；而且过度水化会使水泥石体积收缩，易形成强度低、胶结差的水泥环，导致目的层水泥浆封固质量差。原因分析：1.1.1压力异常，油层底水，油水同层破坏水泥环的正常胶结进程，极大的影响了油层段固井质量。调整更新井多位于老油区

6、，由于长期注水开采以及部分老井套管破损，造成了地层情况的变化，有些层位异常高压，层间压力各异，层内压力不平衡，纵向剖面上形成多压力体系。有些层位含油枯竭接近水淹层，或者形成油水同层，底水厚度较大，少则几十米，多则百米。有些油层紧邻水层，而这些水层由于流动阻力小，水体相对活跃，固井时当水泥浆就位后地层水容易进入井眼环空，侵入水泥浆体内。井网密、井距小，且相邻井组注采状况情况复杂,注、采层位压力传递敏感，层间相互干扰严重，钻进过程中产生压力波动，循环出的钻井液常常受到地下原油的污染，井筒壁油污多，影响着第二界面的胶结质量。在水泥浆凝固过程中油气也极易

7、侵入井筒内，侵蚀水泥浆1.1.2水泥浆性能影响11当井筒内的环空静压力与流体进入环空内的阻力之和小于地层流体压力时，地层流体就会侵入环空。在水泥浆被泵入环空的初期，由于水泥浆为真实流体，能够较好的传递静液压力，水泥浆具有较高密度，可以压稳地层中的流体，随着水泥浆中由于水化形成胶凝强度以及水泥浆的体积收缩，环空静液压力开始下降，到了初凝前后环空静液压力将降到等高水柱静压值，为地层流体将进入环空提供可能。水泥初凝后，“失重”过程加快，到终凝后，环空静液压力降为零，甚至负值，相当环空水泥环完全被“悬挂”，此时，上部水泥浆的压力难于有效传递，防窜主要依赖

8、水泥浆胶凝结构自身的阻力阻止地层流体进入环空。因此，当水泥浆开始初凝失重至胶凝强度发展至足以阻止地层流体侵入环空的这一阶段（即从初凝至终