19、吉林油田雙坨子地區(qū)氣井固井技術研究與應用

1、1吉林油田雙坨子地區(qū)氣井固井技術研究與應用齊奉忠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量的難度大，前期固井質

2、量差的問題嚴重制約了該地區(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。通過室內研究與現場試驗，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，形成了一套指導雙坨子地區(qū)氣井固井的綜合配套技術。2005年在雙坨子地區(qū)綜合應用上述技術后，現場共施工4口井，固井質量全部優(yōu)質，層間封隔良好，解決了該地區(qū)氣井固井的技術難題，為該地區(qū)天然

3、氣的經濟高效開發(fā)奠定了基礎。關鍵詞：吉林油田；氣井固井；固井質量；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)現深層氣藏，預測天然氣地質儲量為30～50108m3，是吉林油田增儲上產的重點區(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并開展了“雙坨子地區(qū)氣井固井技術研究與應用”課題，在分析與研究雙坨子地區(qū)環(huán)空氣竄原因的基礎上，篩

4、選出了具有良好防竄性能的水泥漿體系G302，經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，成功解決了長期困擾該地區(qū)的環(huán)空氣竄技術問題。該技術的成功應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根據國內現有外加劑的性能、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，經過大量室內試驗及分析對比，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”的物化速度，能增加游離水的粘滯力，堵塞水泥內部網架結構間的孔隙，達到增

7、強水泥抵抗油氣水侵入的阻力。當水泥凝固后，G302能堵塞水泥基質中的孔隙，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防竄降失水劑基礎上，還選用了膨脹劑F17D作為防竄水泥漿的輔劑，來補償水泥漿固化過程中產生的體積收縮，改善水泥石的微觀結構，提高水泥石的抗壓強度并降低滲透率，進一步優(yōu)化水泥漿的整體性能。F17D不含CaCl2，對水泥石后期強

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雙坨子地區(qū)對水泥漿性能的要求，在室內進行了大量的配方篩選工作，確定了適用于技術套管及生產套管固井的水泥漿配方，并且在現場進行了成功應用，證明篩選的防竄水泥漿能有效防止環(huán)空的氣水竄，保證層間的封隔質量。（1）技術套管固井水泥漿性能表1技術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抗壓強度MPa0.441.913001512414024注：試驗溫度41℃，壓力20MPa。（2）生產套管固井水泥漿性能表2生產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試驗的基礎上，通過優(yōu)化水泥漿配方，在稠化時間