1、收稿日期：；修订日期：。作者简介：李涛（），男，工程师，现从事油气井钻完井技术研究与故障复杂管理工作。：。基金项目：中国石油天然气集团公司重大现场试验项目“复杂超深井固井密封完整性技术现场试验”（）。文章编号：（）川东地区低压易漏深井尾管固井技术李 涛，钱 栗，徐卫强，刘 媛（中国石油西南油气田分公司工程技术研究院，四川成都；中国石油西南油气田分公司技术咨询中心，四川成都）摘要：井是四川盆地川东地区老鹰岩构造的一口风险探井，四开采用 钻头，从井深 钻进至 ，下 尾管固井封隔高台组顶以上低压易漏层和活跃气层。固井施工存在以下难点：裸眼段的水泥浆防气窜性能要求高；多层位井漏频发，固井井漏风险高；井
2、眼轨迹不平滑、井径不规则，井眼摩阻大，套管安全下入困难。为此，通过油基钻井液配合严格通井措施，采用 低密度防气窜水泥浆体系配合精细控压固井技术及 尾管固井，施工过程未发生漏失，固井质量合格率，优质率，有效解决了川东地区低压易漏深井尾管固井难题。关键词：川东地区；深井；低压易漏；低密度水泥浆；固井中图分类号：文献标识码：，（，；，）：，：；，；，：；年 月石 油 地 质 与 工 程 第 卷 第 期 四川盆地川东地区地质条件复杂，区域内地层褶皱变形明显，部分地层剥蚀较为严重，断层极为发育，构造复杂，多数地层具有低压易漏失特征，钻井过程中井漏频发，固井施工防漏难度大，常规密度水泥浆难以满足固井要求。
3、井是四川盆地川东地区老鹰岩构造的一口风险探井，钻探目的为探明川东地区大巴山山前带下古生界灯影组储层发育及其含油气性。四开采用 钻头从井深 钻进至 ，地层从龙潭组钻至高台组，下 尾管固井封隔高台组顶以上低压易漏层和活跃气层。固井施工面临裸眼段油气显示活跃，水泥浆防气窜性能要求高；多层位井漏频发，地层承压能力 ，无法采用常规固井技术，固井井漏风险高；井眼轨迹不平滑、井径不规则，井眼摩阻大，套管安全下入困难等技术难题。为此，通过油基钻井液配合严格通井措施，采用 低密度防气窜水泥浆体系配合精细控压固井技术，采用 尾管固井。施工过程未发生漏失，固井质量合格率 ，优质率 ，创造了川渝地区深井尾管固井最低水
4、泥浆密度的纪录，有效解决了川东地区低压易漏深井尾管固井技术难题。固井技术难点 裸眼段防气窜性能要求高 井 井眼裸眼段用密度 钻井液钻遇 次气侵，次气测异常。用密度 钻井液钻进至井深 发生气侵，出口钻井液密度最低达 ，液气分离器出口火焰高 ，油气显示活跃，水泥浆防气窜性能要求高。固井井漏风险高 井眼多层位井漏频发，龙潭组、茅口组、栖霞组等地层共发生 次井漏，最大漏速失返，先后采用桥浆、复合堵漏浆、随钻堵漏浆、高失水堵漏浆、水泥浆堵漏，地层承压能力仅为 ，无法采用常规固井技术，固井井漏风险高。套管安全下入困难 井眼从井深 开始造斜，采用弯螺杆进行定向作业，增斜至井深 ，井斜达到。随后进行稳斜钻进，
5、但在复合钻进时稳斜效果不好，多次进行定向作业，井斜在 左右来回波动，井眼轨迹不平滑、井壁台阶多。钻进期间采用水基钻井液，多数地层岩性含泥、页岩，导致多处井段存在局部垮塌，裸眼段最大井径，裸眼段电测井径数据见图，井径不规则，井眼摩阻大，钻进期间扭矩为 ，套管安全下入困难。图 井眼裸眼段电测井径川中地区致密气工区 井二开 钻头采用水基钻井液从井深 开钻，在井深 （井斜角 ）开始造斜，增斜钻至井深 （井 斜 角），随 后 稳 斜 钻 至 井 深 完钻。因 井采用 弯螺杆定向增斜钻进，稳斜钻进期间多次进行定向作业，井眼轨迹不平滑；钻遇地层岩性主要为砂岩夹泥、页岩，因水化作用地层垮塌严重，井径不规则，平
6、均井径扩大率高达 ，完钻后下 套管至井深 遇阻，开泵循环并上下活动套管未能通过遇阻点，最后被迫起出井内套管。固井关键技术 承压堵漏技术 井 井眼裸眼段共钻遇 次井漏，漏点多且分布广，用密度 钻井液钻至井深 中完，传输电测完后下牙轮钻头至井底进行专项承压堵漏。承压堵漏期间将钻井液密度由 提高至 时井漏失返，注入质量分数为 的复合堵漏浆 堵漏。堵漏浆采用多粒径配比组合，对裂缝性和压差渗透性漏失堵漏效果显著，承压堵漏期间套压稳定在 ，筛除堵漏材料后，用密度 钻井液提排量至 循环无漏失，裸眼段地层承压能力达到 。李 涛等 川东地区低压易漏深井尾管固井技术 油基钻井液技术在水基钻井液环境下单扶正器通井摩
7、阻大，用 牙轮钻头带 扶正器通井时，下放最大摩阻为 ，上提最大摩阻为 ，套管安全下入难度大。为此，将水基钻井液替换为油基钻井液，其性能见表。油基钻井液相比水基钻井液具有更好的润滑性，在降低井眼摩阻方面优势明显。表 油基钻井液性能密度（）漏斗黏度 破乳电压 碱度油水比 初切 终切 失水 泥饼:利用软件模拟分析了套管下入能力，假设套管内摩阻系数为 ，裸眼段摩阻系数取 。模拟结果显示，当裸眼段摩阻系数取最大值 时，套管下入到设计井深 ，剩余大钩载荷为 ，下套管摩阻为 ，套管能依靠自重下入到设计井深（图）。图 模拟下套管钩载 三凝防气窜水泥浆浆柱结构设计通过短程起下钻后效情况可验证气层压稳密度下限为
8、，承压试验显示裸眼段承压能够达到 。结合固井井段油气显示、井漏情况，兼顾“防漏压稳”和重合段固井质量，采用三凝防气窜低密度水泥浆体系配合精细控压固井技术。根据“防漏压稳”的安全密度窗口范围，在注水泥浆固井前，应控压循环降低井内钻井液密度，使环空钻井液静液柱压力略低于地层孔隙压力，在注、替水泥浆期间根据环空浆柱结构，利用控压装置在井口施加补偿压力，使油气显示层、漏层处环空钻井液当量密度在安全密度窗口范围内。注水泥浆固井结束后，环空继续施加一定的补偿压力，防止候凝期间水泥浆静液柱压力不足造成环空窜流，较好地解决了固井期间“防漏压稳”的技术难题。软件模拟结果显示，采用 排量顶替时，全井段平均顶替效率
9、为 ；采用 排量顶替时，全井段平均顶替效率为 ；采用 排量顶替时，全井段平均顶替效率为 ，满足了固井质量要求。施工期间采用精细控压固井，停泵最大控压 ，开泵最大控压 ，利用软件模拟不同关注点处的注替水泥浆期间的动当量密度变化情况，并结合控压起钻和憋压候凝时的静当量密度，整个固井施工过程满足“防漏压稳”要求（表）。低密度防气窜水泥浆体系为配置 超低密度水泥浆，需要表 固井期间不同关注点处当量密度情况井深 关注点类型动当量密度（）顶替到位起钻控压 静当量密度（）循环洗井结束后井口憋压 静当量密度（）备注 气层 可以压稳气层 漏层 不会压漏地层 漏层 不会压漏地层 井底 不会压漏地层在水泥浆中加入大
10、量减轻材料，常用的减轻材料为玻璃微珠，微珠直径为 ，抗压强度为，密度为 ，具有较强的耐压能力和抗剪切破碎能力，有助于维持水泥浆密度稳定。为提高水泥浆体系的稳定性，在水泥浆中加入微硅，微硅密度为 ，平均粒径 ，比表面积大，可减少充填水，增强水泥浆体系致密性。为提高水泥浆沉降稳定性、水泥石强度防衰退性能和防气窜性能，在水泥浆中加入增强材料 、膨胀增韧材料 和防气窜增韧材料 等关键材料。在室内进行了水泥浆性能实验，水泥浆性能良好，均满足固井施工要求（表）。石 油 地 质 与 工 程 年 第 期表 水泥浆性能室内实验数据类型密度（）失水量（）游离液量 沉降稳定性、上下密度差（）强度 强度实验条件（，）
11、缓凝，中凝，快干，现场应用 井眼准备在井浆替换为油基钻井液后，用 牙轮钻头带 、扶正器通井，在遇阻井段反复划眼，划眼期间扭矩为 ，比水基钻井液条件下划眼扭矩（）大幅降低。通井完后短起至井深 ，然后钻具在未转动的情况下顺利下放至井底，下放最大摩阻 ，上提最大摩阻 ，相比在水基钻井液条件下用 单扶正器通井时下放最大摩阻 ，上提最大摩阻 ，油基钻井液降低摩阻效果显著，为套管顺利下入创造了良好的井眼条件。通井到底后，循环调整钻井液性能，钻井液高温高压失水小于，滤饼厚度小于 ，能够降低井壁滤饼冲洗难度，减少滤饼壁面滞留，提高冲洗效率和固井质量。下套管作业下套管过程中严格控制下放速度，套管本体处允许钻井液
12、上返速度取承压试验时钻挺本体处的环空上返速度，按承压试验时排量 地层不漏计算，下 钻杆送套管时，每柱钻杆下放时间应控制在 以上。在井深 以上时，每下 柱钻杆顶通水眼 次；井深 以下时，每下 柱钻杆顶通水眼 次，中途循环 ，泵压不超过 。按照上述要求，下套管过程中未出现漏失情况，顺利下套管至井深 。固井施工下套管到位后，将井筒内钻井液密度由 降至 ，以排量 循环洗井个循环周，彻底携带出井内沉砂，循环期间井下正常无漏失。投球入座，憋压 ，尾管悬挂器坐挂，继续憋压至 打通球座。正转 圈倒扣，上提钻杆 ，验证丢手成功，实探喇叭口井深 。通过固井前的充分准备，采用 低密度水泥浆体系配合精细控压固井技术，
13、圆满完成了 井 尾管悬挂固井施工，固井质量合格率 ，优质率 ，创造了川渝地区深井尾管固井最低水泥浆密度的纪录。结论（）油基钻井液相比水基钻井液具有更好的润滑性，降摩减阻效果良好，能够为套管顺利下入创造良好的井眼条件。（）优选的低密度防气窜水泥浆性能良好，配合精细控压固井技术，能够较好地解决有油气显示、低压易漏地层裸眼井段的固井难题。（）优选低密度水泥浆体系配合精细控压固井技术，圆满完成了 井 尾管悬挂固井施工，固井质量优质率达到 。参考文献 张文济，叶朝阳，李世临，等 川东地区五探 井寒武系龙王庙组流体包裹体特征及成藏期次 石油地质与工程，（）：孙浩伟，范存辉，张云峰，等 川东地区二叠系火山岩
14、储层特征 石油地质与工程，（）：杨洁，董波，郑义，等 川西气田二开长裸眼固井质量保障工艺 石油地质与工程，（）：张猛，贾永江，何德清，等 提高新苏 井固井质量工艺研究 石油地质与工程，（）：孟卫东，周代，杨少春，等 低承压区套管开窗侧钻井固井技术难点与对策 石油地质与工程，（）：吴柏志，张怀兵 满深 井碳酸盐岩地层自愈合水泥浆固井技术 石油钻探技术，（）：范志坤，夏忠跃，冯雷，等 雷家碛井区固井漏失层分析及固井防漏工艺技术 复杂油气藏，（）：刘钰龙，刘小利，唐凯 厄瓜多尔 油田低压高渗小间隙尾管固井技术 复杂油气藏，（）：张永清 东胜气田二级井身结构水平井钻完井关键技术 石油地质与工程，（）：
15、（下转第 页）李 涛等 川东地区低压易漏深井尾管固井技术发关键技术进展 油气藏评价与开发，（）：何希鹏，卢比，何贵松，等 渝东南构造复杂区常压页岩气生产特征及开发技术政策 石油与天然气地质，（）：郝绵柱，姜振学，聂舟，等 深层页岩储层孔隙连通性发育特征及其控制因素：以川南地区龙马溪组为例断块油气田，（）：潘一，徐明磊，郭奇，等 钻井液智能堵漏材料研究进展 材料导报，（）：罗明望 抗高温可控凝胶堵漏技术研究 武汉：长江大学，李文博，李公让 可控化聚合物凝胶堵漏材料的研究进展 钻井液与完井液，（）：王委，刘亚，许春田，等 钻井井下爆炸堵漏技术石油钻采工艺，（）：张逸群，于超，程光明，等 聚能筑巢堵
16、漏用金属割缝管爆炸成形数值模拟及试验研究 石油钻探技术，（）：孙晓倩 微动勘探法在长江中下游地区的研究与应用 北京：中国地质大学（北京），黄光明，赵举兴，李长安，等 岩溶区地下溶洞综合物探探测试验研究 地球物理学进展，（）：王桥，杨剑，夏时斌，等 四川盆地新区新层系页岩气的音频大地电磁探测 以川西南乐山地区须家河组为例 地质学报，（）：严新泺，刘晓珠，卢斌，等 音频大地电磁法（）在广西凤山县顶头金矿勘查中的应用 地质与勘探，（）：，（），（）陈雷，杨红歧，肖京男，等 杭锦旗区块漂珠 氮气超低密度泡沫水泥固井技术 石油钻探技术，（）：康波，樊洪海，唐洪林，等 常低压裂缝性地层气举穿漏钻井技术 石油钻采工艺，（）：李文哲，代锋，李郑涛，等 常规钻具充气反循环钻井技术研究与试验 钻采工艺，（）：（编辑 赵川喜）（上接第 页）牛似成 富县区块气层水平井二级井身结构应用可行性分析 石油地质与工程，（）：胡晋军，张立丽，张耀，等 埕海油田大斜度井超短尾管固井技术 石油钻探技术，（）：马骁，王磊，胡勇科，等 浅析溢漏同存复杂问题的防治技术 石油地质与工程，（）：杨红歧，陈会年，邓天安，等 元坝气田超