窄密度压井液技术在吐哈油田的应用

吐哈油田进入开发中后期后由于纵向非均质性严重, 层间矛盾突出, 一些区块井不同层地层压力系数差异较大 (甚至达到2倍以上) , 且部分井由于套损原因, 不同层系之间无法实现机械分隔, 在作业过程中存在严重的内循环 (高压层向低压层倒灌) , 导致井筒极不稳定, 填砂分隔, 砂面无法得到准确控制, 甚至无砂 (漏入地层) 或悬浮砂, 后续打塞、挤封等措施均无法进行, 本文以雁6井为例, 重点介绍不同层系之间的地层压力系数确定方法和窄密度压井液密度确定方法。

1 雁6井基本情况

雁6井是雁木西6号构造上1998年完钻的一口注水井, 该井目前注水对应三口采油井, 日产油量达86t/d, 2006年3月上修发现1591.54m和1626.38m处套管变形, 通径小于Ф115mm, 2009年2月上修发现套管变形进一步加剧 (通径小于110mm) , 2009年10月测试吸水剖面显示原挤封层段Esh1 (1590.0m~1597.0m) 仍然吸水, 对应油井该层位均已挤封且套变进一步加剧, 为了确保井网完整, 同时降低无效注水, 经油藏研究决定对该井Esh1 (1590.0m~1597.0m) 号层实施挤封, 提高Esh2+3动用程度 (1609m~1642.5m) 。该井于10月30日上修, 作业过程中发现套管变形进一步加剧 (通径小于100mm) , 原方案丢100mm桥塞于1600m处对下部层段实施分隔, 对上部层段实施挤封已不能实施, 经研究决定进行填砂挤封, 砂面位置要求控制在1600m, 该井于11月3日下填砂管柱探得塞面位置17 45.5 84m, 填入石英砂15 73.25 L候沉6 h后探砂面为1607.568m, 求吸水后复探砂面位置为1620.612m, 重新填入石英砂240L候沉6h, 复探砂面为1597.133m, 再次求吸水后探得砂面位置为1578.719m (已掩埋挤封层段) , 继续候沉2h后探得砂面位置1597.538m, 继续候沉6h后探得砂面1605.523m, 砂面位置极不稳定, 整过填砂过程中地面无溢流状况, 经分析层间矛盾突出, 存在地下井喷 (Esh1向Esh2+3倒灌) , 填入石英砂处于悬浮状态或已漏入地层, 经研究决定, 冲砂至1645m以后用盐水平衡地层后重新填砂挤封。雁6井试油及油层射孔数据如表1。

2 主要研究内容

2.1 地层压力系数确定[1]

Esh2+3号层 (1 60 9m~16 42.5 m) 压力系数确定, 参照雁6-5井于2009年6月压恢测试地层压力为15.45MPa, 折算压力系数为0.97。

Esh1号层 (1590.0m~1597.0m) 压力系数确定, 由于该层无压恢和压降测试资料, 仅能根据与该层窜通的雁604井该层在井口的套管压力进行反推算该层压力系数, 该井目前井口套压3.2MPa, 层深1572.2m~1 5 8 0.8 m, 地层水密度1.0 3g/c m 3, 折算井底压力为19.44MPa, 压力系数1.23。

2.2 压井液密度确定[2]

根据各层压力系数, 折算Esh1号层 (1 5 9 0.0 m~1 5 9 7.0 m) 的地层压力为1 9.6MPa, 折算Esh2+3号层 (1609m~1642.5m) 地层压力为15.45MPa, 两层之间压差为4.15MPa, 两层地层中部之间相距仅28m, 折算中和点位置为1607.5m, 应用下式计算压井液密度:

其中, p1为高压层地层压力, p2为低压层地层压力, H为中和点位置。

故, 本井压井液密度确定为1.15g/cm3。

2.3 压井液量确定[3]

按照常规压井液对压井液量的需要, 同时考虑后续作业需要, 本井配置密度1.15g/cm3压井液40m3。

3 施工过程及效果

该井于11月4日用密度1.15g/cm3压井液40方循环压井后填入石英砂527L, 关井候沉6h, 探砂面位置1599.133m, 求吸水, 继续候沉6h, 复探砂面位置1599.333m, 配置密度密度为1.82g/cm3的水泥浆2700L循环替入井筒, 上提管脚至1250m, 洗至进出口水质一致, 关油管闸门, 用水泥车由油管正挤注压井液2.6 m 3, 施工最高泵压26MPa, 关井候凝48h, 侯凝结束时井口压力9.6MPa, 下螺杆钻钻塞至1597.0m试压15MPa, 稳压30min压力不降, 挤封合格, 钻至1598.703m进尺突然加快, 出口返出石英砂, 塞已钻完, 因此, 从整过挤封过程来看, 砂面基本保持原来位置, 施工达到油藏要求。

4 结语

(1) 该技术目前在钻井过程中为平衡地层压力和预防卡钻等复杂事故而被广泛应用, 通过修井目前4口井的应用, 通过上述方法, 能够较好地平衡地层并满足后续施工的需要, 具有较高的社会意义和经济意义。

(2) 该技术压井液密度确定需要掌握准确的地层压力系数, 因此, 必须对区块各层进行压力测试, 求取准确的压力系数。

(3) 油田进入开发中后期, 层间矛盾突出, 地下井喷现象经常发生, 因此建议分层开采, 对同一套层系采用一套井网生产, 同时, 鉴于吐哈油田目前的开发现状, 该技术将具有广阔的推广应用前景。

摘要：针对吐哈油田部分井高压层与低压层并存, 作业过程中存在地下井喷, 导致井筒不平稳, 不能满足填砂、打塞、挤封等作业技术条件要求以及作业过程中存在安全风险等问题, 攻关研制了窄密度压井液技术, 通过现场4口井应用, 较好的解决了地下井喷的问题, 满足了作业需要, 具有较广阔的推广应用前景。

关键词：地下井喷,技术目的,安全风险,窄密度压井液

参考文献

[1] 郭元庆, 崔俊萍, 杨小平, 等.防漏型压井液研究与应用[J].石油钻采工艺, 2005, 27 (1) :30～34.

[2] 李军, 王潜, 齐海鹰, 等.曹台潜山高凝油大型热压裂配液温度的估算[J].石油矿场机械, 2008, 37 (11) :82～84.

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