王钦华
东营大明石油工程科技开发有限公司 山东东营 257000
摘要：莱87区块作为胜利油田难动用开发，新布井4口，为了提高该区块第二界面的固井质量，满足压裂开发的要求，对之前该区块的老井进行了系统分析，与钻井方密切协作，采取了诸多技术对策和新技术，为保护油气层，进行平衡压力水泥浆体系固井设计，目的层采用了防漏增韧防腐微膨胀体系，同步配套综合措施的应用，保证了该区块第一界面优质，第二界面良好，满足了难动用开发的需要。
关键词：莱87区块；难动用；防漏増韧；二界面
1 莱87区块概况
莱87块测井解释成果:沙四上亚段孔隙度1.2%～24.93%，平均9.01%，渗透率0.10～17.62×10-3um2，平均2.68×10-3um2。地温梯度3.48℃/100m，原始地层压力系数1.03-1.08。该块沙四上段为常温常压、低孔低渗构造岩性油藏。
2 区块难题与对策
2.1存在难题
莱87井在钻井过程中沙四上纯上亚段硫化氢显示七次：井深2570.00，浓度13ppm；井深2573.00m，最高浓度50ppm；井深2620.50，最高浓度11ppm；井深2647.83，最高浓度18ppm；井深2741.00，最高浓度39ppm；井深2735.00，最高浓度8ppm；井深3100.00m，最高浓度14ppm。该块生产过程中伴生气以甲烷为主。莱87-斜6B井二氧化碳含量3.41%。
2.2 对策
（1）井身质量的控制 因为曾经出过恶性卡钻事故，并因处理失败造成很大损失，因此做好经验轨迹的控制，针对地层优选钻井液体系，及时调整钻井液性能，避免井壁坍塌掉块。控制钻井参数，及时调整钻压、方位与井斜，保证井眼轨迹平滑，保证下套管顺利。
（2）满足压裂要求 由于目的层沙四上亚段属于低孔低渗构造岩性油藏。因此，需要进行压裂作业，这就对固井质量，特别是对第二界面水泥封固质量提出了更高要求。需要采用第二界面固井技术。
（3）有毒气体防护与水泥石防腐 在生产过程中发现有毒气体硫化氢，因此要加强监测，做好安全防护。更重要的是固井水泥石防腐，以保证水泥石强度和长期对油水层的密封，延长油井寿命。
（4）采取新技术 为满足压裂要求，必须提高或确保第二界面的水泥封固质量，才能有效隔离油、水层，实现对油层的有效开采。目前有多种提高二界面新技术，要根据该区块的地层情况选择合适的新技术新工具。
3 技术措施
3.1 井身质量控制
优化钻井井身结构设计，优选钻井液体系类型，防塌、润滑性能好，抑制性强，在保证井下安全的情况下，低粘、低切、低密度，具有良好的流变性能，控制失水，改善泥饼质量。优选钻头和钻井参数，控制井眼扩大率和井眼轨迹，井径规则，变化率小[1]。做好聚磺钻井液体系和复合盐体系的转换，加强硫化氢气体检测，保证压稳有毒气体。
3.2水泥浆体系设计
水泥浆体系应该针对有毒气体、超长封固长度防漏、增韧抗裂、高温诸多因素综合考虑。因此，水泥浆体系分三个体系，上部领浆为保护套管、防止压裂地层造成水泥降漏失，选择粉煤灰低密度水泥浆体系；中浆选择低失水水泥浆体系，目的层尾浆选择低失水、微膨胀、增韧防腐、抗高温水泥浆体系。
3.2.1 前置液
选复合型前置液；冲洗液应具有高分散、高渗透、高清洗性能；隔离液应具备良好的清洗和隔离能力，与水泥浆相容。采用紊流冲洗液和抗高温隔离液, 避免水泥浆和钻井液污染。
3.2.2 水泥浆
采用适应大温差抗高温的水泥外加剂，选用温敏性低、对水泥强度发展影响小、失水控制性强的降失水剂、缓凝剂、分散剂、增韧剂、防腐剂等。
3.2.3 领浆 低密度水泥浆体系[2] [3]
设计：粉煤灰低密度水泥浆体系 密度 1.55-1.65g/cm3
实验数据：密度1.60 g/cm3；流动度 21cm；游离液 0.8%；
失水 126ml/150℃*6.9MPa*30min；稠化时间 385min/150℃*65MPa*100Bc；
抗压强度8.6Mpa/150℃降45℃* 21MPa* 36h
3.2.4 中浆 正常密度水泥浆体系
设计：低失水水泥浆体系 密度 1.89-1.90g/cm3
实验数据：密度1.90 g/cm3；流动度 23cm；游离液 0.2%；
失水 89ml/150℃*6.9MPa*30min；稠化时间 220min/150℃*65MPa*100Bc；
抗压强度18.5Mpa/150℃降60℃* 21MPa* 36h
3.2.5 尾浆 高密度防漏增韧水泥浆体系
设计：防漏增韧防腐微膨胀水泥浆体系 密度1.95-2.00g/cm3
实验数据：密度1.95 g/cm3；流动度 20cm；游离液 0；
失水 46ml/150℃*6.9MPa*30min；稠化时间 120min/150℃*65MPa*100Bc；
抗压强度36.5Mpa/150℃* 21MPa* 24h
3.3 提高第二界面的新技术
3.3.1 防止水泥石收缩微膨胀技术
主要是采用颗粒级配水泥浆体系和低失水微膨胀水泥浆体系，通过密实水泥浆体积，消除多余自由水，水泥颗粒水化后水泥石强度高；通过增加膨胀剂，消除水泥石与井壁之间的微间隙，阻断油水窜通，满足压裂需要。目前已经广泛应用，具有一定效果 。
3.3.2 提高顶替效率（置换与充填）技术
目前有套管居中技术、活动套管技术、流变学顶替技术、振荡固井工艺技术、旋流发生器技术等。根据地层和经验轨迹选择扶正器。流变学紊流顶替能够提高水泥浆与钻井液的置换效率，做好流变学固井设计；选用特殊固井工具附件，提高水泥浆充填与置换效率。
3.3.3 泥饼清洁技术
固井冲洗液界面冲洗；选用钻具刮削器,在下套管前通井时，安装在钻具底部，把井壁上的虚泥饼刮削掉。套管刮泥器是安装在套管底部，下套管即刮削井壁上的泥饼，有利于水泥浆直接与井壁的固结。
3.3.4 界面胶结增强技术[5]
将活性材料加入钻井液，在激活剂的渗透和扩散作用下发生水化反应并固化。实现泥饼与固井液的固化，改善地层与水泥石的胶结性能。
3.3.5 泥饼凝饼转化技术[6]
采用泥饼仿地成凝饼技术，实现油井水泥浆-泥饼-地层岩石三位一体的整体固化胶结。在钻井液中混入凝饼形成剂，固井施工注隔离液之前再注入激活剂，使井壁泥饼转化成具有一定强度的凝饼，根据室内试验数据验证，固井二界面胶结强度可以提高400％以上。
4 施工与效果
4.1 确保井身质量，加强与钻井队的协调
优选钻井参数和钻井液性能，防止出现井径扩大率超标和“糖葫芦”井眼，并保证有一个平滑的轨迹；下套管前通井，大排量洗井，为顺利下入套管提供条件；按照油层位置加放整体扶正器和螺旋树脂扶正器，保证套管扶正效果；固井施工前调整好钻井液性能，在保证井下安全的情况下，尽力达到低粘低切，提高顶替效率果。
4.2 优化固井设计与施工
优选设备和人员，优选冲洗液和隔离液，使用驱油型前置液，临界流速较小，低返速下容易达到紊流，对油膜具有清洁作用，能够提高界面的胶结质量。水泥浆体系选用粉煤灰低密度领浆、正常密度低失水中浆、高密度防漏增韧防腐尾浆。以莱87-斜14为例：
4.2.1 固井施工
下完套管，开泵顺利；调整钻井液性能；钻井液循环2周，正常后进行施工。
注入冲洗液：4 m3，隔离液4 m3，领浆（粉煤灰水泥浆）60 m3，中浆（低失水体系）35 m3，尾浆（防漏增韧防腐微膨体系）36 m3。替浆排量1.98 m3 /min，碰压正常，施工顺利。
4.2.3 效果
固井施工36h后采用声波和变密度测井，目的层一界面优质，二界面良好。
采用此体系和措施，该区块固井质量总评良好，满足了甲方难动用压裂开发的需要。
5 结论与建议
（1）井身质量、套管扶正是保证固井质量的前提条件，难动用油藏的开发更要重视钻井过程的质量控制。
（2）难动用油藏开发需要高压压裂作业，为保证水泥环的密封性，要采用增韧微膨胀水泥浆体系，改善水泥石的弹性模量，保证油井寿命。
（3）长封固段井必须进行水泥浆体系优化，分段设计不同水泥浆体系，进行平衡压力设计，防漏、防窜、保护油藏。
（4）固井质量是系统工程，影响因素是多方面的，技术措施也是有针对性的。采取综合措施。做好全过程质量控制，提高固井质量。
参考文献：
[1] 张宏军. 深井固井工艺技术研究与应用[J].石油钻探技术,2006,34(5):44-48.
[2] 张立哲,张宏军,聂正朋,等.高强增塑低密度水泥浆体系研究[J].石油钻采工艺,2007,29(6):83-85.
[3] 张宏军,杨亚新,林晶.高强超低密度水泥浆体系研究[J].钻采工艺,2006,29(6):107-110.
[4] 刘铮,张宏军,刘传仁,等.复合纤维水泥浆在川东北钻井承压堵漏中的应用[J].钻采工艺2007.30(6)116-118.
[5] 陈晓云 杨立明 张宏军 提高固井二界面胶结质量技术在定向井中的有效应用 钻采工艺 2009. 32(2):97-98.
[6] 荆延亮，刁胜贤。滤饼转化凝饼技术在胜利油田首次应用[J].石油钻采工艺，2009,31（4）：48-52。
作者简介：:王钦华，工程师，毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现在东营大明石油工程科技开发有限责任公司从事固井技术工作。