河南油田特浅稠油井完井技术

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1、河南油田特浅稠油井完井技术肖武锋尚会昌张君亚吴义发摘要：河南油田稠油油藏埋深小、稠度大，分布范围广，注汽温度高，地层松软、成岩性差，不同区块差异性较大。井楼、古城稠油老区主要问题是由于长期注水、注汽，地层大部分层位压力远高于原始压力，经常发生溢流、井涌、气串。采用低失水、高早强、短候凝水泥浆体系和低温水泥，保证了固井质量。而新庄油田地层松软、井漏问题比较突出，后期开采注汽温度达350℃以上，热应力对套管和水泥环的损坏很明显。采用低密度高强度水泥浆体系和预应力固井技术，不但解决了水泥低返问题，也缓解了热应力过大对套管和水泥环的损坏。关键词：稠油浅井

2、、完井、水泥浆、预应力固井1、河南油田稠油井概况河南油田稠油主要包括井楼、古城、新庄、杨楼区块，1987年投入规模开采。稠油分布面积大，区块差异大，油层埋藏浅，井深在500m以下的占80%，最浅油层在50m左右。其中井楼、古城属于稠油老区，新庄、杨楼属于稠油新区。新庄稠油新区资源在地质上属于泌阳凹陷北部斜坡带，油藏油田断层发育，属复杂小断块稠油油藏。该区勘探潜力非常大，总资源量1.3亿吨，目前已探明储量2783万吨，预计“十五”末，新庄油田可望拿到累计石油地质储量5000万吨，建成50万吨年原油生产能力，使新庄油田成为在河南泌阳凹陷内，继双河油田

3、后的第二个储量规模较大的油田。但该区储层变化大、岩性疏松，钻井和固井中漏失情况严重。图1：河南油田稠油构造位置图2．热采稠油井固井存在的问题及解决方法2.1稠油井固井存在的问题和原因2.1.1老区存在的问题。井楼稠油井由于井浅，多在150～450m之间，井底温度低，一般的降失水剂很难起作用，许多技术措施无法采用。同时各种复杂情况如井涌、井漏和浅层气的喷发都有可能发生，给固井施工带来很大困难。如楼资23井是井楼1503区部署的一口资料评价井，在井深440m时，起钻发生了溢流，最大溢流量达60m3/h左右，经加重泥浆处理，虽制止了溢流但又出现了井漏。

4、稠油井固井质量难以保证的主要原因，是老区块的长期注水、注汽开采使油层压力普遍上升。同时油层埋藏浅，井底温度低且存在浅层气，水泥浆密度低时压不住气层，水泥浆密度高时又易压漏地层。浅层气的存在，易造成水泥浆凝固时窜槽。2.1.2新区存在的问题。与老区相比较，新庄和杨楼油田主要是地层松软，压力低，钻井和固井过程中易出现漏失。而原油粘度大，注汽温度高，高温产生的热应力对套管及水泥环的损坏比较严重。2.2针对稠油井固井所采取的技术措施2.2.1对井楼稠油老区（1）采用低失水、高早强、短候凝水泥浆体系针对稠油井固井存在的问题，河南油田采取了一系列措施，除尽力

5、减少动态干扰外，主要在水泥浆体系和施工工艺方面作了很多的工作。采用低失水、高早强、短候凝水泥浆体系，在水泥浆中使用低温降失水剂，由于稠油井井浅、温度低，一般降失水剂不起作用，经过室内试验的反复筛选，确定W99作为低温降失水剂；针对井底温度低，水泥浆形成强度长的缺点，采用在水泥浆中加入早强剂，缩短了水泥浆形成强度的时间，减少了油、气、水的侵入。（2）采用低温水泥针对稠油井存在浅层气的情况，引进了低温水泥。低温水泥具有凝固时间短、过渡时间也短的特点，适用于井楼稠油浅井固井的需要，这种水泥在井楼油田使用，可以使油层段水泥浆尽快形成强度，阻止浅层气的侵入

6、，防止了窜槽的出现。（3）针对又涌又漏井的固井技术针对井楼区块又涌又漏情况，采用了综合措施来保证固井质量：采用漂珠水泥+速凝水泥和水泥伞相结合的方法，利用漂珠水泥能够减轻水泥柱压力及堵漏的特点，减缓水泥浆的漏失；利用水泥伞的承托功能，可以承托住大部分水泥浆柱，不使其完全漏失；利用速凝水泥的快凝特性，减少水泥浆的候凝时间，使其尽快形成强度。通过以上综合措施，可以很好地封固住油层，把固井失败减少到最低限度。2.2.2对新庄、杨楼区块河南油田稠油新区自2003年开始热采，与老区相比，一是注汽温度高，达350℃以上；二是地层松软，易漏失。用稠油老区固井方

7、法，一是容易发生井漏，新庄稠油井在固井施工时容易引起漏失，就是在水泥候凝时水泥浆的渗漏也常常造成50-200米的空段。二是注汽后水泥胶结面破坏，引起窜槽。（1）针对易漏失的问题，开展了两方面的研究。第一，水泥浆体系研究。应用了低密度、高强度水泥浆体系。水泥浆密度可控制在1.30～1.65g/cm3之间，避免了固井时水泥浆的漏失，保证水泥浆返至地面。而且该体系还可以耐高温，经试验测试，在270℃×21MPa×7d条件下，水泥石的抗压强度为19.4MPa。①理论研究：低密高强水泥浆的设计是基于紧密堆积理论，通过活性材料的选择和干混合组分的不同颗粒尺寸

8、分布，进行合理级配，使水泥浆体系实现良好的空隙填充，降低水泥浆体系中的充填水和吸附水层，提高单位水泥浆体系中的固相含量，同时由于微填颗粒