２０１１正
天然氣技術與經濟
ａｕｇ．２０１１
第５卷第４期
徐聞ｘ３超高溫漏失複雜井固井技術
劉亞肖慶昆張
琦劉金餘王冰冰劉小霞張興才
揚州２２５２６１；
（１．中國石化江蘇石油勘探局鑽井處，江蘇
２．成都歐美科石油科技股份****，四川成都６１０２０７）
摘要針對徐聞ｘ３井井深、高溫、井下多處漏失、井徑大且不規則、固井質量評價（ｃｂｌ）測井可能遇阻
和對水泥漿綜合物理效能要求高等固井技術難題，研究開發了防漏堵漏高溫低密度的水泥漿體系，並嘗試利用交變排量來提高「糖葫蘆」井眼的頂替效率。由於裸眼井段井壁穩定性較好，固井前使用了大量低密
度鑽井液清洗井眼及管內下部替入低密度鑽井液，使該井固井作業獲得成功，固井質量優良。
關鍵詞徐聞ｘ３井
防漏堵漏
水泥漿效能
同井質量
低密度鑽井液
中圖分類號：ｔｅ２６文獻標識碼：ｂ文章編號：２０９５一
０引言徐聞ｘ３井是中國石化的１口重點預探井，位於
１固井難點
１）井深、溫度高且低密度水泥漿設計難度大。
廣東省徐聞縣邁陳鎮提姑村，屬北部灣盆地邁陳凹徐聞ｘ３井地溫梯度高達套管下深
陷構造，設計井深為５６６４．１６ｍ，實際完鑽井深為６０１０ｍ，該井完鑽後打懸空水泥塞，水泥塞面深
５ ２２６ｍ。第三次開鑽鑽進採用了聚磺防塌鑽井液體系，密度高於不能建立迴圈，井下多處漏失，累計漏失水泥漿量約
處靜止溫度高達１８０￣ｃ，井底迴圈溫度達１５３℃，對水泥漿和前置液的抗超高溫效能要求極高，要求所
有￣＇ｔｑｊｔｌ劑必須滿足耐超高溫的體系，即滿足水泥漿在常溫下的配漿效能與高溫下的稠化時間、強度、
濾失量、自由液及漿體沉降穩定性等要求ｎ。
２）水泥漿效能敏感度高，難以滿足施工時的條
技術套管下深電測在井
段井徑大且不規則。這是江蘇油田套管下入最深與溫度最高（１８０℃）的一次固井，同時也是井下多處漏
失和井徑大且不規則的窄壓力視窗複雜井固井。該井水泥漿體系的設計除滿足一般固井的效能要求外，還要著重考慮體系的抗高溫、高溫下穩定性、
件變化。該井實行現場混灰，密度差異大的低密度水泥材料易出現混灰不勻，施工僅使用水泥車無過
渡罐，水泥漿密度變化大，一般會出現沉降穩定性差、減重材料漂浮堵塞憋幫浦或水泥顆粒下沉以及稠
化時間變短等風險。該井要求水泥漿對施工條件變
防氣竄、防漏失與頂部低溫段水泥石強度發展等因化的容忍度保持一定水平。
素，以保證高溫下固井的順利實施。為此採用新型
３）抗高溫隔離液設計難。該井鑽井液體系為聚
減輕劑與漂珠、活性超細材料復合開發了密度變化小、抗高溫的低密度水泥漿體系，有針對性地解決了固井技術難題，取得了較為滿意的效果。
磺防塌體系，該體系對水泥漿的效能影響較大，易發生汙染，要求鑽井液與水泥漿有良好的隔離。常規高分子聚合物隔離液在高溫下稀釋黏度降低，隔
收稿日期修訂日期：２０１ｌ一０５—２０
作者簡介：劉亞（１９５７一），教授級高階一程師，從事鑽井ｔ程技術工作
網路出版時間**
總第２８期天然氣技術與經濟鑽井工程
離效果變差，嚴重時沉降引起氣竄與憋幫浦會危及施工安全。
套管，防止下套管與注替過程中發生漏失。
２．２採用低密度低黏切鑽井液
４）固井防漏難度大。鑽進過程中鑽井液密度高於１．１３ｇ／ｃｍ便不能建立迴圈，漏失層多且不能判
斷漏失的具體層位，壓力視窗不詳，地層承壓能力低，固井施工中水泥漿有漏失的風險。
準備５０ｍ低密度低黏鑽井液，在注替排量下接近紊流。固井前先注入２５ｍ，可充分預沖洗鑽井液
為提高頂替效率創造條件，同時可減小摩阻與降低動態當量壓力。為保證固井質量檢測儀器順利下到油底以下，替漿時套管內再注人２５ｍ。。
５）井斜大井徑不規則，提高頂替效率難度大。
該井為定向井，井斜角達到４１．７１。，井底位移為
３選擇合理的頂替工藝１８００ｍ，套管居中度不能保證，影響頂替效率。此２．
次開鑽採用鑽頭鑽進，井徑擴大率較
大井段井徑大且不規則，平均環容達水泥漿返至該井段時，上返速度變
替漿時模擬計算頂替量、水泥漿位置和頂替壓力，根據計算採用交變排量提高「糖葫蘆」井眼的
頂替效率。
低，容易發生竄槽或堵塞憋幫浦。
６）上下溫差大，頂部易超緩凝。由於封固段為
２．４採用具有防漏堵漏效能的低密度水泥漿
１２１０ｍ左右，頂部與底部溫差超過４０￣ｃ，屬於大溫
在水泥漿中加入抗高溫的堵漏纖維，使其具有
差固井，要預防低密度水泥漿在頂部超緩凝，影響固井質量 ］。
７）防漏失與防竄矛盾突出。該井鑽井液密度為
時後效大，超過時漏失，不
防漏堵漏功能，防止固井過程中水泥漿的漏失。加入纖維的水泥漿可封堵１ｍｍ左右的裂縫，提高承壓
能力３ ５ｍｐａ，有效增加水泥漿返高。
２．５選用抗高溫的前置液
能憋回壓補償失重壓力，水泥漿候凝「失重」時，
地層中活躍的流體竄入環空，影響層間有效封隔。
固井中選用了可抗１９０％高溫的前置液體系，該
２技術措施
針對該井固井難點，首先在固井前的井眼準備與固井工藝上採取以下措施，為固井時套管下到
體系具有優良的懸浮性和剪下稀釋性。基液同微矽形成的隔離液能有效隔離鑽井液和水泥漿，對鑽井
液、水泥漿及鑽井液與水泥漿的混合物汙染膠凝物
位、施工中防漏失、提高頂替效率、壓穩防竄和降
均有顯著的稀釋分散作用，對介面有良好的化學沖洗效果，能提高對鑽井液的頂替效率。
低水泥漿設計難度從而順利固井創造條件。２．１做好承壓堵漏工作
３開發防漏堵漏的高溫低密度水泥漿體系
鑑於徐聞ｘ３井固井的要求與難點，現有的低密
度水泥漿難以滿足固井需要，為此使用了新型減輕來發現高孔隙度儲層及相對優質的低孑ｌ隙度儲層，
下套管前做好井眼的承壓堵漏工作，確保鑽井
液當量密度不小於滿足要求後方可下（上接第２２頁）為ｙ引數值基本在２．５以下。
３結論研究表明，綜合孑ｌ隙度及引數可以進行儲層評價，這不但包括相對高孔隙度儲層的識別，同時還
包括在低孔隙度的儲層中發現相對高滲透率的層段。對於川東北元壩地區長興組地層，高孔隙度儲
對於該地區長興組氣藏的勘探開發具有一定的意義。
參考文獻
［１］馬永生，牟傳龍，郭旭昇．四川盆地東北部長興期沉積特
徵與沉積格局［ｊ］．地質評論
［２］倪新鋒，陳洪德，韋東曉．礁灘複合型氣藏物質聚集分
布及儲層特徵研究［ｍ］．北京：中國地質出版社，２００７：
１ ０４５一ｌ ０５３．
層佔總體儲層比例相對較低，而低孔隙度儲層是最
主要的儲層型別。因此，應用ｓｕｎｍｏｄｌｅ岩石物理模型，處理出孔隙度和孔隙結構引數ｙ的**反演剖面
［３］錢紹瑚．**勘探［ｍ］．武漢：中國地質大學出版社，
編輯：蔣龍）
天然氣技術與經濟／３７
第５卷劉亞，等：徐聞ｘ３超高溫漏失複雜井固井技術第４期
材料的復合防漏堵漏增塑高溫低密度水泥漿體系。該水泥漿體系除進行常規效能測試外，還根據該井
需要與井下條件進行非ａｐｉ（美國石油學會）要求的特
殊測試。
ｆｌｏｋ一２與堵漏纖維，同時做到防竄和防漏，減小漏失風險，也是保證水泥漿高溫下穩定性的必要措施。
４）針對性地增加實驗以測試超高溫條件下水泥漿的效能。實驗方法除按ａｐｉ方法還作了超高溫條
１）減重料選擇。根據文獻調研，選用在塔里件下水泥漿的穩定性、水泥石的收縮性、頂部強度
木、普光和元壩地區數十口超深井和溫度密度的發散性等實驗。使水泥漿在超高溫條
中使用的漂珠＋微珠復合減重材料。
２）外加劑體系的選擇。選擇降濾失劑與緩凝劑
抗２００￣ｃ高溫的外加劑體系，並且緩凝劑在１０～２０℃範圍內稠化時間變化小，對密度、稠化時間和溫度
件下的效能滿足要求，避免因井下條件變化和地面施工變化帶來的風險。
５）水泥漿配方及效能見表１和表２。
由表２可知，在１５３℃的高溫下，水泥漿具有較
都不敏感，能適應井下的複雜條件與不確定性，避免因溫度和密度等變化危及施工安全［３】。
好的流變性和流動度；在１２０￣ｃ×７２ｈ條件下，水泥漿頂部抗壓強度大於７ ｍｐａ，ａｐｉ濾失量均小於５０
３）水泥漿的防竄、防漏與水泥石韌性增強設ｍｌ，初始稠度小，游離液量在０．１％以下，均滿足固
計。針對該井情況，水泥漿中加入抗高溫的防竄劑井要求。
表１徐聞ｘ３井水泥漿配方表
產品名稱微珠漂珠填充劑填充劑
防竄劑降失水劑
緩凝劑穩定劑消泡劑
纖維注：ｂｗｏｃ為佔水泥重量的百分比。
表２徐聞ｘ３井水泥漿效能表
４現場施工及固井質量
徐聞ｘ３井油頂４ ４６０ｍ，套管下深號阻位號阻位該井於
效地減小了固井時的井下漏失，確保了作業的成功。
２）固井前幫浦人低密度低黏切鑽井液和選用黏稠型沖洗隔離液作為前置液，有效地提高了頂替效率。
３）替漿時先替人低密度低黏鑽井液是確保該井ｃｂｌ測井儀器順利下放到設計井深的一種行之有效的方法。
參考文獻
２０１０年１２月１３日進行了油層套管固井施工，先注入
２５ｍ。低密度鑽井液，再注入８ｍ 前置液（沖洗液４
ｈｌ３＋隔離液４ｍ），隨後注入領漿３３ｉｔｉ，水泥漿平均密度為注入尾漿１１ｍ ，水泥漿平均密度為１．８５ｇ／ｃｍ，注壓塞液２ｍ ，替人２５ｍ低密度
鑽井液，再替人３５ｍ原鑽井液，碰壓１１ｍｐａ，試壓
［１］孫新華，冷雪，郭亞茹，等．高強低密度水泥漿體系的研
究［ｊ］．鑽井液與完井液
［２］劉世彬，宋豔，李兵，等．ｌｇ地區超深井固井工藝技術
２０ｍｐａ，敞壓候凝，順利地完成了固井作業。固井
質量評價為固井應封油氣層２５層，實封２５層，封固質量優等。
［ｊ］．天然氣工業
［３］範廷秀，鄭琦銘．ｄｚｆ一１防漏增韌水泥漿體系研究與應
用［ｊ］．化工之友
５結論１）防漏堵漏高溫低密度水泥漿體系的應用，有
（編輯：蔣龍）
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