张越 朱泽鑫 王鑫 景亚兵 盛浩
（渤海钻探工程有限公司第一固井分公司 河北任丘 062552）
摘要：长庆油田致密气区块位于陕蒙交界处，属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造，是典型的低压、低渗、低产、低丰度的“四低”气田。随着储层改造，压裂上产需要，根据高效低成本开发气田的总体要求，建设方部署了一系列小井眼定向井、水平井，着力开发致密气区块。本文旨在针对小井眼固井情况及本身的特点，分析影响固井质量因素，得出提高固井质量的途径和方法，合理指导固井设计和施工。
主题词：致密气 小井眼 固井质量
1前言
致密气区块属于低压、低渗、低产、低丰度的“四低”气田，属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造，气藏资源丰富，开发难度大，通过部署小井眼钻井，近年来，致密气开发日趋完善，在我们不断改进固井技术的情况下，固井质量良莠不齐，环空带压问题，固井中憋高压情况时有发生。下文将结合小井眼地层特性、储层特点、井身结构、固井难点及固完井要求等等进行分析，进一步完善小井眼井固井工艺技术。
2基本情况
2.1地层特点
1、致密气区块主力气藏是上石盒子组盒8及山2组，属岩性气藏，经历了机械压实、蚀变和粘土矿物重结晶作用等多种成岩演化。储层具有强水锁、中偏弱速敏、弱水敏、无酸敏特征。
2、钻遇漏失层有延安组、延长组、刘家沟组等等，特别是刘家沟底部地层薄弱，裂缝性发育。
3、小井眼水平段钻遇泥岩易吸水膨胀，砂砾岩、泥质粉砂岩易坍塌。
2.2井身结构及固井方式
1、小井眼井井身结构及尺寸有以下几种：一是二开165.1mm钻头*114.3mm套管组合定向井；二是三开152.4mm钻头*114.3mm套管组合水平井（技套为222.2mm钻头*177.8mm套管）。
2、小井眼定向井采用一次上返固井，水平井采用韧性水泥浆封固裸眼井段，膨胀防窜水泥浆封固重合段（技套以上800米）。
2.3固井难点
1、地层承压能力低、易漏失(刘家沟地层破裂压力当量密度多为1.25～1.29 g/cm3)，含气层段长(石盒子组、山西组跨度长)，气层复杂(有砂层气、煤层气、灰岩裂缝含气等类型)，气层上下水层活跃，容易气侵、气窜及水窜。
2、未测井径，环空间隙小，水泥环薄，后期试采及井下增产措施容易造成水泥环及一二界面二次窜流(微间隙、微裂缝)，环空带压，对水泥石(环)的交变韧性、应力提出了更高的要求。
3、小套管特别是水平井水平段长居中度低，施工阻力大，注水泥及顶替压力高，接触时间短，顶替效率低，影响固井质量，为确保后期完井施工，要求不能留水泥塞。
4、必须慎重合理地选择固井压差、水泥浆体系及性能，以减少油气层的损害，防止水泥浆在小井眼窄环空中处于高剪切状态，导致水泥浆在高压差作用下迅速失水和脱水，容易发生桥堵、憋泵及压漏地层。
3影响固井质量因素
3.1地质因素
致密气小井眼地层漏失层多，高低压互层，裂缝性地层发育，压力窗口几乎没有，在浆柱设计上存在极大难点。目的层气层种类多，跨度长，交互层多，在钻进过程中经常出现坍塌遇卡、漏失情况，完钻后效居高不下，油气上返速度高，先天的地质因素制约了固井质量的提高。
3.2井眼条件因素
由于开发成本逐年缩减，而致密气特殊的地质条件造成卡钻、气水侵事故、复杂情况多， 钻井周期长，井径不规则，且不测井径，水泥浆量不易控制，固井时提高顶替效率困难，严重影响封固效果。良好的井眼条件是套管安全下入和保证固井质量的前提条件，现存的井眼很难再通过通井措施得到良好改善。
3.3水泥浆体系因素
为了满足致密气区块固井质量要求，水泥浆配方性能要求失水量低、稠度适宜，浆体稳定性及防窜性好，要达到压稳防窜困难，优选水泥浆配方困难。我们先后采用了韧性防气窜水泥浆体系、微膨胀降失水水泥浆体系并配合驱油高效冲洗液使用，但是效果仍旧良莠不齐，在低成本战略影响下，添加剂优选困难。
3.4现场施工因素
a由于点多面广，人员设备跟踪不及时，施工设备大打折扣，施工压力高，超负荷。b现场施工时水泥浆密度不能达到设计值，偏差值大，浆体实际性能受到影响。c化验温度选取偏高，化验结果不能真实反映井下情况。d干混添加剂与G级水泥混配不匀，或是G级水泥每一批次性能变化大，保质周期不适应现场施工要求。
3.5流变性认识因素
小井眼内液体的流动和顶替特点与一般井眼的情况并不完全一样，其主要表现为:①套管不居中窄边间隙更小，水泥浆不易被顶替干净，造成施工风险。②流动阻力大，排量小(比一般井眼小2/3)，不易实现水泥浆的紊流顶替。③水泥环薄，特别在偏心情况下，窄边部分水泥环很薄或无水泥环存在，直接影响水泥石的密封防窜效果。现有的施工设计完全没有流变学设计，无法指导水泥浆体系优选及实践。因此，有必要建立提高小井眼顶替效率的合理方法。
4结论和认识
致密气小井眼固井质量出现问题的原因有很多，最关键的还是对小井眼小间隙固井认识不足，对小井眼固井顶替过程的环空液体流动理论，对于特殊固井的顶替效率问题没有引起足够的重视，未能对现场施工做出正确的指导。同时，也有本身的地质因素，地层易漏失，易气窜，压力窗口窄，平衡压力固井实现困难。
参考文献：
「1」万发明等.小井眼固井顶替效率研究.[J].石油学报.2000，21(5) :72-75.
「2」刘崇建等.提高小井眼水泥浆顶替效率的研究.[J].天然气工业.2003，23(2):46～49.