鄒書強(qiáng)， 張紅衛(wèi)， 伊爾齊木， 李 翔

（中國石化西北油田分公司，新疆烏魯木齊 830011）

西北油田順北一區(qū)超深井井深約為7 300.00～7 700.00 m，平均溫度梯度約1.93 ℃/100m，尾管固井施工存在環(huán)空間隙小、超深和超高壓等特點(diǎn)[1-3]。前期施工的順北1-4H井、順北1-5H井和順北1-6H井均在三開井段鉆遇高壓水層，小尾管固井結(jié)束后，四開鉆進(jìn)及后期完井作業(yè)過程中均發(fā)生了鹽水侵，表明三開尾管未能對(duì)高壓水層實(shí)現(xiàn)有效封隔。因此，亟需解決該問題，以保證四開井段的鉆井安全。但目前國內(nèi)外相同井深、溫度和壓力下窄間隙小尾管固井施工可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多。為此，筆者分析總結(jié)了順北一區(qū)超深井窄間隙小尾管固井技術(shù)難點(diǎn)，完善了井眼準(zhǔn)備措施，優(yōu)化了抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿配方，研究了其水泥石力學(xué)性能，進(jìn)行了固井流變學(xué)設(shè)計(jì)及壓穩(wěn)防氣竄工藝優(yōu)化，形成了順北一區(qū)超深井窄間隙小尾管固井技術(shù)。3井次的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高壓水層的有效封隔。

1 固井技術(shù)難點(diǎn)

順北一區(qū)桑塔木組地層發(fā)育輝綠巖侵入體，且含高壓鹽水層，超深井通常設(shè)計(jì)為四級(jí)井身結(jié)構(gòu)，其中三開采用φ165.1 mm鉆頭鉆進(jìn)，下入φ139.7 mm尾管專封桑塔木組輝綠巖侵入體，理論環(huán)空間隙僅12.7 mm。為了滿足成像測(cè)井錄取資料以及施工效率的需要，對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，得到了新四級(jí)井身結(jié)構(gòu)，其三開采用φ190.5 mm鉆頭鉆進(jìn)，進(jìn)入奧陶系一間房組頂界4.00 m中完，下入φ168.3 mm尾管專封桑塔木組輝綠巖侵入體。典型的新四級(jí)井身結(jié)構(gòu)（以順北1-11井為例）如圖1所示。

圖1 順北一區(qū)典型的新四級(jí)井身結(jié)構(gòu)示意Fig. 1 Schematic of typical new four-level casing program in No. 1 District of Shunbei Block

在新四級(jí)井身結(jié)構(gòu)中，三開井段的理論環(huán)空間隙由12.7 mm減小至11.1 mm，由此帶來了一系列固井技術(shù)挑戰(zhàn)，主要包括：1）環(huán)空間隙小，下套管遇阻卡和井漏風(fēng)險(xiǎn)大，對(duì)井眼準(zhǔn)備要求和套管下放速度控制要求高；2）三開井深6 500.00～7 800.00 m，井底靜止溫度高（150～160 ℃），對(duì)水泥漿抗高溫性能要求高；3）水泥環(huán)薄，后期鉆井、完井和采油作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，且井筒壓力變化幅度大，對(duì)水泥石密封完整性要求高；4）循環(huán)摩阻大，施工壓力高，排量受限，難以實(shí)現(xiàn)紊流頂替，頂替效率低；5）封固段含厚度5.00～50.00 m的輝綠巖侵入體，伴隨發(fā)育高壓鹽水層，壓力系數(shù)達(dá)1.47左右，難以壓穩(wěn)，易發(fā)生鹽水侵。

2 井眼準(zhǔn)備及下套管技術(shù)

2.1 井眼準(zhǔn)備技術(shù)

順北一區(qū)φ168.3 mm尾管固井時(shí)，由于環(huán)空間隙小、封固段灰綠巖易掉塊，下套管前需加強(qiáng)井眼準(zhǔn)備工作，確保尾管順利到位、開泵正常。在通井時(shí)應(yīng)優(yōu)化通井鉆具組合，確保通井鉆具剛性大于套管剛性，并結(jié)合實(shí)測(cè)井徑對(duì)縮徑、遇阻井段進(jìn)行通井和短起下鉆，保證井眼順暢。通井鉆具組合的剛性一般用剛性比來表示，其計(jì)算公式為：

式中：M為剛性比；Dc為鉆鋌外徑，mm；dc為鉆鋌內(nèi)徑，mm；Do為套管外徑，mm；di為套管內(nèi)徑，mm。

在選擇通井鉆具組合時(shí)，應(yīng)確保通井鉆具組合剛性與套管剛性之比不小于1.0。例如，順北1-14井使用的通井鉆具組合為φ190.5 mm牙輪鉆頭+φ139.7 mm 鉆鋌×2根+φ185.0 mm 穩(wěn)定器+φ139.7 mm鉆鋌×8根+φ127.0 mm鉆桿，該鉆具組合與φ168.3 mm套管的剛性比為1.1，且鉆具組合中增加了φ185.0 mm穩(wěn)定器，說明鉆具組合剛性能模擬套管剛性，滿足通井要求。為確保井眼清潔，應(yīng)通井到底，并大排量循環(huán)洗井不少于2個(gè)循環(huán)周，期間確保地面固控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，以清除有害固相，并使用“高黏稠漿+超細(xì)纖維”清潔井眼；起鉆前調(diào)整鉆井液的防塌、護(hù)壁、潤(rùn)滑等性能，對(duì)于輝綠巖易掉塊地層注入防塌封閉漿，進(jìn)行針對(duì)性處理。

2.2 套管下放速度設(shè)計(jì)

順北一區(qū)新四級(jí)井身結(jié)構(gòu)中，二開井段的套管下深比原井身結(jié)構(gòu)淺，因此三開封固段地層承壓能力比原井身結(jié)構(gòu)小，φ168.3 mm尾管封固地層破裂當(dāng)量密度為1.73～1.75 kg/L。由于環(huán)空間隙小，套管下入過快極易產(chǎn)生較大激動(dòng)壓力，因此需嚴(yán)格控制套管下放速度以免壓漏地層。目前主要采用等環(huán)空返速法進(jìn)行計(jì)算套管下放速度，計(jì)算公式為：

式中：vx為套管下放速度，m/s；vs為環(huán)空安全上返速度，m/s；qw為每米套管外容積，L/m；qh為每米套管環(huán)容積，L/m。

以順北1-14井為例，根據(jù)實(shí)測(cè)井徑和鉆進(jìn)時(shí)的循環(huán)參數(shù)，若安全系數(shù)取1.0，套管下放速度應(yīng)小于0.4 m/s，若安全系數(shù)取2.0，套管下放速度應(yīng)小于0.2 m/s。套管出裸眼后，考慮激動(dòng)壓力影響，安全系數(shù)取值應(yīng)不小于2，需嚴(yán)格控制套管下放速度，通過平穩(wěn)操作延長(zhǎng)套管下放時(shí)間，防止壓漏地層。

3 抗高溫防氣竄水泥漿優(yōu)化及評(píng)價(jià)

3.1 水泥漿體系優(yōu)化

順北一區(qū)早期超深井小尾管固井主要采用常規(guī)抗高溫水泥漿，其主要配方為G級(jí)水泥+35.0%硅粉+3.0%膨脹劑+4.5%降濾失劑+1.2%緩凝劑+1.0%分散劑++42.0%水，密度為1.92 kg/L，93 ℃×20 min條件下的六速黏度計(jì)讀數(shù)為286，159，112，62，7和 4，API濾失量為 40 mL，自由液為 0 mL，流動(dòng)度為20 cm。

135 ℃、48 h和0.1 MPa試驗(yàn)條件下，該水泥漿形成的水泥石其強(qiáng)度和彈性模量分別為30.2 MPa和12.6 GPa。該水泥漿先后在順北一區(qū)5口井進(jìn)行了應(yīng)用。其中，順北1-4H井、順北1-5H井和順北1-6H井在三開井段均鉆遇高壓水層，固井施工正常，且聲幅測(cè)井顯示固井質(zhì)量均在合格以上，但3口井在后期降密度鉆進(jìn)作業(yè)和完井作業(yè)時(shí)環(huán)空均發(fā)生了不同程度的鹽水侵，分析認(rèn)為小尾管固井中采用常規(guī)抗高溫水泥漿難以封隔高壓水層。

目前，彈韌性水泥漿已廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)氣庫、頁巖氣井固井[4-6]，其水泥石具有彈性模量低、抗壓強(qiáng)度高、抗沖擊及疲勞破壞能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可提高水泥環(huán)的長(zhǎng)效密封能力，但其施工溫度、壓力等與順北一區(qū)井況有別。因此，需要針對(duì)順北一區(qū)超深、超高溫和小尾管固井的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)、優(yōu)選抗高溫彈性材料和增韌材料，形成適合該區(qū)塊的抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿體系。

彈性材料可以降低水泥石彈性模量，增強(qiáng)水泥環(huán)抗交變載荷和疲勞破壞的能力，但會(huì)在一定程度上削弱水泥石的抗壓強(qiáng)度，因此需要優(yōu)化彈性材料的加量。以某彈性材料為例進(jìn)行了試驗(yàn)分析。試驗(yàn)條件為90 ℃、48 h和0.1 MPa；基漿配方為G級(jí)水泥+35.0%硅粉+2.5%膨脹劑+3.5%降濾失劑+42.0%水。試驗(yàn)方法為：向基漿中加入彈性材料，測(cè)試該試驗(yàn)條件下不同加量彈性材料所對(duì)應(yīng)水泥石的抗壓強(qiáng)度和彈性模量，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 水泥石抗壓強(qiáng)度、彈性模量與彈性材料加量的關(guān)系Fig. 2 Relationship between the compressive strength,elastic modulus and the elastic material dosage of cement stone

由圖2可知，彈性材料加量從0逐漸增加到8%時(shí)，水泥石的抗壓強(qiáng)度從33.2 MPa降至15.3 MPa，彈性模量由12.6 GPa減至5.3 GPa，即水泥石的抗壓強(qiáng)度和彈性模量隨彈性材料加量增加而逐漸降低。綜合考慮后期作業(yè)對(duì)水泥石強(qiáng)度的要求，保證水泥石彈性模量小于7 GPa，抗壓強(qiáng)度高于20 MPa，彈性材料的最優(yōu)加量應(yīng)為4%～6%。

為進(jìn)一步增強(qiáng)水泥石韌性，提高抗折強(qiáng)度，防止形成微裂隙，需要復(fù)配一定量的增韌材料（3～5 mm長(zhǎng)有機(jī)纖維）。以某有機(jī)纖維為例進(jìn)行了加量?jī)?yōu)化試驗(yàn)，試驗(yàn)條件及基漿同上，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 有機(jī)纖維加量與水泥石抗折強(qiáng)度的關(guān)系Fig. 3 Relationship between the organic fiber dosage and bending strength of cement stone

由圖3可知，有機(jī)纖維加量越大，水泥石抗折強(qiáng)度越高。但分析認(rèn)為，加入纖維過多會(huì)影響水泥漿的流變性。綜合考慮水泥漿性能，有機(jī)纖維加量在0.1%～0.2%較為合適。

在優(yōu)化彈性材料與增韌材料加量的基礎(chǔ)上，根據(jù)顆粒級(jí)配和緊密堆積理論復(fù)配硅粉，以減小水泥石高溫下的強(qiáng)度衰退幅度；同時(shí)，可采用納米液硅、膠乳等防氣竄劑形成聚合物膜或?yàn)V餅并填充水泥空隙，降低水泥石的滲透率，提高水泥石的防氣竄性能。據(jù)此形成了抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿配方：G級(jí)水泥+40.0%硅粉+4.0%降濾失劑+10.0%膠乳+4.0%彈性材料+1.5%緩凝劑+0.6%消泡劑+0.2%有機(jī)纖維+38.0%水，主要性能為：密度1.91 kg/L，93 ℃、20 min條件下六速黏度計(jì)讀數(shù)＞300，195，128，73，6和 4，API濾失量 40 mL，自由液 0 mL，流動(dòng)度20.5 cm。在135 ℃、48 h、0.1 MPa條件下測(cè)試了其水泥石的抗壓強(qiáng)度和彈性模量，結(jié)果分別為21.5 MPa和 7.1 GPa。

3.2 水泥石密封完整性評(píng)價(jià)

順北1-4H井和順北1-6H井φ139.7 mm尾管固井施工正常，CBL聲幅顯示固井質(zhì)量分別為良好和優(yōu)秀，但在后續(xù)鉆井作業(yè)中降鉆井液密度之后（順北1-6H井由1.81 kg/L降至1.25 kg/L，順北1-4H井由1.76 kg/L降至1.27 kg/L）卻發(fā)生了鹽水侵，說明水泥環(huán)未能封隔高壓水層。為充分模擬后續(xù)鉆井作業(yè)對(duì)水泥石密封完整性的影響，設(shè)計(jì)水泥環(huán)密封完整性評(píng)價(jià)裝置（見圖4），模擬順北一區(qū)原四級(jí)井身結(jié)構(gòu)井用φ165.1 mm鉆頭鉆進(jìn)、φ139.7 mm尾管裸眼固井、水泥環(huán)厚度12.7 mm條件，進(jìn)行了水泥石密封完整性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。

圖4 水泥環(huán)密封完整性評(píng)價(jià)裝置示意Fig. 4 Schematic of the evaluation device of cement sheath seal integrity

根據(jù)順北1-6H井實(shí)測(cè)水層壓力系數(shù)1.47，鹽水層之上水泥環(huán)長(zhǎng)度按100 m計(jì)算，可以得到每米水泥環(huán)所受水驅(qū)壓力約0.15 MPa；根據(jù)順北一區(qū)小尾管固井結(jié)束后，鉆井作業(yè)時(shí)井筒壓差變化情況，在0～60 MPa用4次交變壓力模擬井下工況。設(shè)置的模擬參數(shù)：溫度90 ℃（考慮裝置耐溫能力和試驗(yàn)安全，低于實(shí)際井下溫度），注水壓力大于0.15 MPa。

試驗(yàn)步驟：1）將待測(cè)水泥漿攪拌后倒入環(huán)空，養(yǎng)護(hù)；2）養(yǎng)護(hù)完成后，用1.5 MPa氮?dú)鉁y(cè)試初始狀態(tài)下的密封情況，若密封良好，開始水驅(qū)測(cè)試；3）采用自來水驅(qū)替，驅(qū)替壓力控制在0.15 MPa以上；4）用壓力泵調(diào)節(jié)套管內(nèi)壓，根據(jù)實(shí)際工況條件調(diào)節(jié)套管內(nèi)壓變化周期（不短于10 min）；5）根據(jù)達(dá)西定律，試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)函數(shù)采用環(huán)空滲流能力進(jìn)行表征。

環(huán)空滲流能力的計(jì)算公式為：

順北一區(qū)前期使用的常規(guī)抗高溫水泥漿和抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿的水泥環(huán)密封試驗(yàn)結(jié)果，分別見圖5和圖6。

圖5 常規(guī)抗高溫水泥漿水泥環(huán)密封試驗(yàn)結(jié)果Fig. 5 Test results of the sealing performance of cement sheath formed by conventional high temperature resistant cement slurry

圖6 抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿水泥環(huán)密封試驗(yàn)結(jié)果Fig. 6 Test results of the sealing performance of cement sheath formed by high temperature/gas channelingproof elastic toughness cement slurry

由圖5、圖6可知，常規(guī)抗高溫水泥漿在經(jīng)過2次25 MPa壓力交變后，環(huán)空出現(xiàn)輕微滲流，說明水泥環(huán)密封已經(jīng)劣化，再經(jīng)過1次40 MPa內(nèi)壓交變后滲流明顯，折算環(huán)空當(dāng)量滲透率大于500 mD，說明環(huán)空密封已經(jīng)完全失效；而抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿的水泥環(huán)在0～60 MPa經(jīng)過5次交變壓力后，無明顯滲流，折算環(huán)空當(dāng)量滲透率為0.1 mD，水泥環(huán)密封性能良好。

4 固井流變學(xué)設(shè)計(jì)及壓穩(wěn)防氣竄工藝優(yōu)化

4.1 流變學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)水泥漿流變學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用賓漢模式和冪律模式來描述水泥漿的流變特性，流變模式的具體選用應(yīng)根據(jù)水泥漿的剪切速率和剪切應(yīng)力對(duì)應(yīng)2個(gè)模式的吻合程度來確定。流變模式的判別公式為：

式中：F為流變模式判別系數(shù)；θ300，θ200和θ100分別為黏度計(jì)轉(zhuǎn)速達(dá)到300，200和100 r/min時(shí)的黏度計(jì)讀數(shù)。

當(dāng)F=0.5±0.3時(shí)，可選用賓漢模式；反之選用冪律模式。根據(jù)不同模式的環(huán)空流臨界雷諾數(shù)公式、臨界流速公式等計(jì)算水泥漿的對(duì)應(yīng)紊流、塞流臨界流速，從而根據(jù)井徑計(jì)算出紊流、塞流臨界排量。

以抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿在93 ℃溫度下養(yǎng)護(hù)后的六速黏度計(jì)讀數(shù)（145，67，45，28，5和 3）為例，平均井徑擴(kuò)大率按5%計(jì)算，則井徑為200.03 mm，套管直徑為168.3 mm，通過流變學(xué)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算得到固井時(shí)水泥漿所需紊流臨界排量為1.8 m3/min、塞流臨界排量為0.17 m3/min。順北區(qū)塊超深井小尾管固井時(shí)，套管到位后的循環(huán)排量和壓力分別在0.6～0.8 m3/min和16～22 MPa，受循環(huán)泵壓限制，很難達(dá)到紊流所需排量；由于順北區(qū)塊鉆井作業(yè)均使用鉆深能力達(dá)7 000 m以上的電動(dòng)鉆機(jī)，塞流排量較易實(shí)現(xiàn)。因此，順北一區(qū)小尾管固井施工，在替漿過程中水泥漿出管鞋時(shí)宜降排量采用塞流頂替方式，以提高頂替效率，確保固井質(zhì)量。

4.2 壓穩(wěn)防氣竄工藝優(yōu)化

油氣井注水泥后，由于環(huán)形空間液柱壓力與地層壓力不平衡關(guān)系的變化，地層中的流體進(jìn)入環(huán)形空間后產(chǎn)生縱向流動(dòng)，這種縱向流動(dòng)稱為環(huán)空竄流[7-11]。水泥漿失重是造成環(huán)空竄流的主要原因之一。水泥漿失重后，漿柱壓力的最小值為水柱壓力，故水泥漿失重造成的最大壓力差可表示為：

式中：Δpmax為水泥漿失重造成的最大壓力差，MPa；ρs為水泥漿密度，kg/L；h為水泥漿封固段長(zhǎng)度，m。

以順北1-14井為例，通過地層破裂試驗(yàn)可知，其三開地層破裂壓力當(dāng)量密度1.73 kg/L，三開中完井深7 580.00 m，7 135.00 ～7 152.00 m井段存在鹽水層，中完鉆井液密度為1.65 kg/L。全井筒為鉆井液時(shí)，井底靜液柱壓力為122.69 MPa，井深7 152.00 m處（水層）靜液柱壓力為118 MPa。φ168.3 mm尾管固井漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果見表1。速凝水泥漿設(shè)計(jì)封固至水層以上，水泥漿替漿到位后靜液柱壓力當(dāng)量密度為1.67 kg/L，小于地層破裂壓力當(dāng)量密度。

表 1 順北1-14井小尾管固井漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 1 Structural design results of cement slurry column in Wells 1-14 cemented with slim liner in Shunbei Block

若按中完鉆井液密度1.65 kg/L計(jì)算水泥漿失重前后的壓差，水泥漿尾漿失重時(shí)，井深7 152.00 m處靜液柱壓力為117.33 MPa，此時(shí)環(huán)空需補(bǔ)壓0.67 MPa；水泥漿領(lǐng)漿、尾漿均失重時(shí)，井深7 152.00 m處靜液柱壓力為110.72 MPa，此時(shí)環(huán)空需補(bǔ)壓7.28 MPa。若按順北1-6H井實(shí)測(cè)水層壓力系數(shù)1.47進(jìn)行計(jì)算，領(lǐng)漿、尾漿均失重時(shí)，井深7 152.00 m處靜液柱壓力為110.72 MPa，大于水層壓力105.13 MPa，理論上仍能壓穩(wěn)水層。

順北一區(qū)5口井三開所用鉆井液密度及出水情況見表2。

從表2可以看出，5口井三開所用鉆井液密度均高于順北1-6H井實(shí)測(cè)水層壓力系數(shù)1.47，理論上已壓穩(wěn)水層。5口井在實(shí)際三開鉆進(jìn)過程中依然出水，但出水時(shí)池液面并無發(fā)現(xiàn)明顯上升，循環(huán)期間出口鉆井液密度卻明顯降低，分析認(rèn)為出水原因主要為井筒內(nèi)鉆井液與水層之間存在置換現(xiàn)象。

表 2 順北一區(qū)5口井三開所用鉆井液密度及出水情況Table 2 Drilling fluid density and water production in the third spud of 5 wells in No.1 District of Shunbei Block

因此，對(duì)于三開小尾管固井，快速封固水層減少水泥漿和地層水置換是關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)漿柱結(jié)構(gòu)時(shí)宜用速凝水泥漿封固至水層以上。為確保候凝期間能壓穩(wěn)水層，小尾管固井結(jié)束后應(yīng)及時(shí)起鉆循環(huán)洗井并關(guān)井憋壓候凝，憋壓值應(yīng)高于水泥漿失重后水層位置減少的壓差值（采用中完鉆井液密度值計(jì)算比較），但環(huán)空加壓后井底靜液柱壓力當(dāng)量密度不宜超過地層破裂壓力當(dāng)量密度，防止壓漏地層。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

5.1 基本數(shù)據(jù)

抗高溫防竄彈韌性水泥漿先后在順北一區(qū)順北1-11井、順北1-13井、順北1-14井等3口新四級(jí)結(jié)構(gòu)井φ168.3 mm尾管固井中進(jìn)行了應(yīng)用。以順北1-14井為例介紹現(xiàn)場(chǎng)施工情況。

1）水泥漿基礎(chǔ)配方：G級(jí)水泥+40.0%硅粉+4.0%降濾失劑+10.0%膠乳+4.0%彈性材料+0.5%～1.5%緩凝劑+0.6%消泡劑+0.2%纖維+38.0%水。

2）水泥漿性能要求（試驗(yàn)條件為140 ℃×120 MPa）見表3。

表 3 水泥漿性能要求Table 3 The performance of the cement slurry

3）φ168.3 mm尾管串結(jié)構(gòu)：加長(zhǎng)浮鞋+3根套管+1#浮箍+3根套管+2#浮箍+6根套管+球座+套管串(每3～5根套管按裝1支扶正短節(jié))+尾管懸掛器（重疊段約200 m）+送放鉆具。

4）順北1-14井φ168.3 mm尾管固井施工簡(jiǎn)況：套管到位循環(huán)，期間排鹽水及混漿36.0 m3，純鹽水24.9 m3；注密度1.75 kg/L的加重隔離液16.0 m3；注水泥漿24.0 m3，其中領(lǐng)漿14.0 m3，尾漿10.0 m3；替漿41.6 m3碰壓，放回水?dāng)嗔鳎貕洪y正常，起鉆7柱，反循環(huán)洗井，關(guān)井憋壓候凝。

5.2 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

順北1-11井、順北1-13井和順北1-14井φ168.3 mm尾管固井質(zhì)量聲幅測(cè)井曲線見圖7。從圖7可以看出，3口井套管鞋以淺100 m及懸掛器以深100 m的封固質(zhì)量聲幅值均在15%左右，水層段的封固質(zhì)量聲幅值均在25%左右，施工結(jié)束后掃塞期間鉆井液密度從1.65 kg/L降至1.26 kg/L，井筒未發(fā)生鹽水侵，直至后期完井作業(yè)均未發(fā)生鹽水侵，表明水層封隔良好。

6 結(jié) 論

1）順北一區(qū)超深井小尾管固井時(shí)環(huán)空間隙小，為確保套管順利到位需加強(qiáng)井眼準(zhǔn)備工作，強(qiáng)化通井措施，優(yōu)化調(diào)整鉆井液性能；送放套管時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制套管下放速度，防止壓漏地層。

圖7 應(yīng)用抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿的3口井的聲幅測(cè)井曲線Fig.7 Acoustic logging curve of 3 wells adopting high temperature/gas channeling-proof elastic toughness cement slurry system

2）通過加入彈性材料、增韌材料和防氣竄材料形成的抗高溫防氣竄彈韌性水泥漿，可有效改善窄間隙水泥石力學(xué)性能，提高水泥環(huán)的密封完整性。

3）為了壓穩(wěn)和快速封固水層，設(shè)計(jì)速凝水泥漿，速凝水泥漿宜封固至水層以上，施工結(jié)束后及時(shí)起鉆循環(huán)洗井之后關(guān)井憋壓候凝，憋壓值應(yīng)不小于水泥漿失重后水層位置減小的壓差值。

4）順北一區(qū)3口井應(yīng)用了改進(jìn)后的抗高溫防竄彈塑性水泥漿體系，后期施工作業(yè)過程中均未發(fā)生鹽水侵，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓水層的有效封隔。