李萬(wàn)東

（中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶固井公司，陜西西安710018）

Parahuacu油田位于南美奧連特盆地中北部，主要發(fā)育BT組、Napo組和Hollin組等3套砂巖儲(chǔ)層，其中Napo組是主力儲(chǔ)層。經(jīng)過(guò)40多年的開(kāi)發(fā)，目前Napo組儲(chǔ)層壓力低，應(yīng)用常規(guī)密度水泥漿固井時(shí)（1.92～2.04kg/L）易發(fā)生漏失，且油層邊底水活躍，固井二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量差，儲(chǔ)層區(qū)域易出現(xiàn)水竄現(xiàn)象，都嚴(yán)重影響后續(xù)開(kāi)采效果，導(dǎo)致單井產(chǎn)量低、含水率高。針對(duì)Parahuacu油田固井中遇到的問(wèn)題，采用懸掛尾管固井工藝降低儲(chǔ)層區(qū)域環(huán)空壓力，使用密度2.04kg/L的水泥漿壓穩(wěn)活躍水層，在控制邊底水竄流方面取得了一些效果，但水泥漿漏失問(wèn)題依舊存在，儲(chǔ)層因受到了污染，產(chǎn)油量仍然不高。

為此，筆者針對(duì)常規(guī)固井前置液功能單一、常規(guī)密度水泥漿現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果不佳等突出問(wèn)題，研制了多效固井前置液，達(dá)到改善水泥界面膠結(jié)質(zhì)量、避免儲(chǔ)層物性受到損害的目的；研發(fā)了一種防水竄膠乳低密度水泥漿，并確保其現(xiàn)場(chǎng)性能穩(wěn)定，控制濾失量及增強(qiáng)防水竄性能，達(dá)到避免水泥漿向儲(chǔ)層漏失和防止邊底水竄流的目的，形成了厄瓜多爾Parahuacu油田固井技術(shù)，很好地解決了該油田固井中存在的問(wèn)題，取得了優(yōu)良效果。

1 固井難點(diǎn)及針對(duì)性措施

1.1 固井技術(shù)難點(diǎn)

Napo組地層壓力梯度13.6kPa/m，孔隙度主要為 10%～25%，滲透率主要為 10～1000mD，具有低壓、高孔、高滲特性；砂巖儲(chǔ)層間夾雜泥頁(yè)巖，吸水性強(qiáng)、分散度高、易垮塌；孔喉粗大，孔隙直徑主要為5～60μm，分布范圍廣，富含敏感性礦物，易受有害液固相侵入損害[1]；含水飽和度高，油層邊底水活躍。分析認(rèn)為，其主要固井技術(shù)難點(diǎn)為：

1）為保證井眼穩(wěn)定，主要采用聚合物鉆井液，將石灰石粉作為加重材料，固相含量高，在井壁形成的致密濾餅用普通沖洗液無(wú)法清除，嚴(yán)重影響固井二界面膠結(jié)質(zhì)量；

2）固井過(guò)程中，由于環(huán)空壓差，水泥漿濾液及固相會(huì)侵入儲(chǔ)層孔喉，改變其原有物性，對(duì)儲(chǔ)層造成損害，影響后續(xù)開(kāi)采效果；

3）儲(chǔ)層具有低壓、高孔、高滲特性，采用常規(guī)密度水泥漿固井時(shí)易發(fā)生漏失；

4）油層邊底水活躍，儲(chǔ)層區(qū)域易發(fā)生水竄，影響水泥環(huán)空封固質(zhì)量。

1.2 針對(duì)性技術(shù)措施

針對(duì)Parahuacu油田Napo組砂巖儲(chǔ)層的固井技術(shù)難點(diǎn)，依據(jù)酸蝕原理，研制出一種酸性沖洗液，用來(lái)清除井壁表面的結(jié)構(gòu)性濾餅；依據(jù) “屏蔽暫堵” 理論，優(yōu)選了隔離液中加重劑的粒徑范圍，使其在儲(chǔ)層表皮形成暫堵層，保護(hù)儲(chǔ)層物性；依據(jù)結(jié)構(gòu)性凝膠對(duì)界面膠結(jié)的促進(jìn)作用，研制出一種界面膠結(jié)增強(qiáng)劑，用來(lái)提高固井二界面的膠結(jié)質(zhì)量；另外，擬使用低密度的減輕材料，為此研制出一種低密度水泥漿，同時(shí)控制濾失量，避免水泥漿向儲(chǔ)層漏失；擬選用新型防水竄劑，用來(lái)促進(jìn)低密度水泥漿快速形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻力，避免油層邊底水竄流。

配套的技術(shù)措施：使用整體式彈性扶正器，利用居中度模擬軟件設(shè)計(jì)裸眼段扶正器加放的數(shù)量及位置，保證套管居中度；控制固井流體的環(huán)空流態(tài)，同時(shí)考慮井眼穩(wěn)定要求設(shè)計(jì)注替方案，以提高頂替效率，避免儲(chǔ)層漏失。

2 多效前置液的研制

固井前置液應(yīng)具備驅(qū)替、隔離鉆井液，清洗套管虛濾餅及井壁油污，清除結(jié)構(gòu)性濾餅，防止有害液固相侵入儲(chǔ)層孔喉，增加水泥界面膠結(jié)強(qiáng)度等作用。為此，決定在普通沖洗液基礎(chǔ)上加入酸性沖洗液、暫堵型隔離液和界面膠結(jié)增強(qiáng)劑，以形成一套多效前置液體系。

2.1 酸性沖洗液

普通沖洗液能夠清洗套管表面的虛濾餅及附在井壁的油污，但無(wú)法清除結(jié)構(gòu)性濾餅。井眼中殘留的濾餅會(huì)使水泥漿產(chǎn)生黏稠團(tuán)塊狀絮凝物質(zhì)，從而嚴(yán)重影響界面膠結(jié)質(zhì)量[2]。分析鉆井液濾餅發(fā)現(xiàn)，其主要成分為碳酸鈣，加之井壁表面為親油環(huán)境，形成的致密濾餅不易被清除，因此以15%（文中出現(xiàn)的百分?jǐn)?shù)如未注明，皆為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）鹽酸作為酸性溶蝕劑、SMSS-44L作為酸性滲透劑，并對(duì)其加量進(jìn)行優(yōu)化，配合K+維持井眼穩(wěn)定[3]，研制出一種酸性沖洗液。

2.1.1 酸性溶蝕劑的優(yōu)化

15%鹽酸是一種工業(yè)產(chǎn)品，密度為1.07kg/L，加水稀釋后可以制備得到不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸溶液。鹽酸在水中可完全電離出H+，因此采用15%鹽酸作為酸性溶蝕劑，可以方便、精確地控制沖洗液的酸蝕能力。

在實(shí)驗(yàn)室利用15%鹽酸制備等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.5%，1.0%，1.5%和2.0%的鹽酸溶液。將模擬井壁分別置于不同鹽酸溶液中沖洗，測(cè)算沖洗前后濾餅面積的差值，得到其沖洗效率依次為77.6%，82.7%，85.8%和86.8%?？梢钥闯觯S著鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，酸液的沖洗效率逐漸提高；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí)，沖洗效率為85.8%；繼續(xù)增大鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)后，沖洗效率的提高不再明顯。

2.1.2 酸性滲透劑的優(yōu)化

SMSS-44L的主要成分是一種表面活性劑，在酸性溶液中發(fā)揮作用，作用原理是將濾餅的親油性改變?yōu)橛H水性，進(jìn)一步提高酸性溶液的沖洗能力，促進(jìn)井壁濾餅的剝蝕。

在實(shí)驗(yàn)室制備4份等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的鹽酸溶液，然后依次加入0.5%，1.0%，1.5%和2.0%的SMSS-44L，攪拌使其分散均勻。通過(guò)模擬沖洗試驗(yàn)，得到其沖洗效率依次為89.6%，92.7%，95.1%和95.8%。可以看出，隨著SMSS-44L加量增大，酸性溶液的沖洗效率逐漸提高；加量為1.5%時(shí)，沖洗效率達(dá)到95.1%；繼續(xù)增大SMSS-44L加量，沖洗效率的提高不再明顯。

綜合以上結(jié)果，同時(shí)考慮井眼穩(wěn)定要求，確定酸性沖洗液的配方為：1.5%鹽酸+1.5%SMSS-44L+5.0%KCl。

2.2 暫堵型隔離液

固井過(guò)程中，水泥漿的濾液及固相顆粒（水泥及外摻料）在環(huán)空壓差下容易侵入儲(chǔ)層孔喉，造成損害[4]；傳統(tǒng)隔離液使用高分子聚合物作為懸浮劑，雖然能夠提黏增稠，增強(qiáng)隔離液的懸浮和攜帶能力，但其形成的 “膠液” 也會(huì)侵入孔喉，傷害儲(chǔ)層[5]。因此，對(duì)隔離液中懸浮劑與加重劑的種類(lèi)和加量進(jìn)行優(yōu)化，研制了一種暫堵型隔離液。該隔離液不僅能隔離環(huán)空中的鉆井液與水泥漿，還對(duì)儲(chǔ)層具有 “屏蔽暫堵” 效果。

2.2.1 懸浮劑的優(yōu)化

選取高分子聚合物類(lèi)懸浮劑G404SP、XC-HV和表面活性劑類(lèi)懸浮劑BCS-010L進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，比較其懸浮能力，優(yōu)選出最佳懸浮劑。

在實(shí)驗(yàn)室制備等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的G404SP、XC-HV和BCS-010L溶液，分別加入5.0%的325目碳酸鈣，繼續(xù)攪拌至分散均勻，倒入量筒。在溫度70℃下水浴靜置20min后，觀察并估算沉降率依次為6.0%、2.0%和2.0%；用六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定不同溶液的流變參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同懸浮劑溶液的流變性能Table1 Rheological performance of different suspending agents

由表1可知，相比G404SP，XC-HV和BCS-010L溶液的沉降率更低，流變性更好，是較好的懸浮劑。但XC-HV是高分子聚合物，而筆者采用了表面活性劑懸浮技術(shù)[6]，因此選用BCS-010L作為隔離液的懸浮劑，加量為1.0%。

2.2.2 加重劑的優(yōu)化

碳酸鈣作為隔離液加重劑，具有化學(xué)惰性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、分散體系穩(wěn)定及易被酸性溶液清除等諸多優(yōu)點(diǎn)[7]。在實(shí)驗(yàn)室分別選取200和325目碳酸鈣樣品，對(duì)其粒徑分布進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，200目碳酸鈣粒徑分布較廣，從細(xì)到粗均有，d90為73μm；325目碳酸鈣粒徑分布較窄，在一個(gè)特定的范圍內(nèi)，d90為45μm。根據(jù)屏蔽暫堵理論中的 “三分之二架橋原則”[8]，選擇325目碳酸鈣作為加重劑，更有利于粒徑匹配和暫堵儲(chǔ)層。

表2 碳酸鈣粒徑分布情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table2 Statistics of size distribution of calcium carbonate particles

在實(shí)驗(yàn)室制備等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的BCS-010L溶液，分別加入5.0%的200目和325目碳酸鈣，攪拌至分散均勻，選取Napo組儲(chǔ)層巖心，將上述2種溶液按照巖心入井流體儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)方法進(jìn)行巖心驅(qū)替試驗(yàn)，以評(píng)估不同粒徑范圍碳酸鈣的儲(chǔ)層保護(hù)效果。根據(jù)結(jié)果，滲透率恢復(fù)率分別為64.0%和83.0%，隨著碳酸鈣粒徑范圍變窄，滲透率恢復(fù)率變大，這說(shuō)明儲(chǔ)層巖心孔隙用325目碳酸鈣進(jìn)行暫堵效果更好。繼續(xù)對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的325目碳酸鈣溶液的儲(chǔ)層保護(hù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同加量下碳酸鈣溶液的滲透率恢復(fù)率Fig.1 Permeability recovery of calcium carbonate solution with different adding amounts

從圖1可以看出，隨著碳酸鈣加量增大，巖心滲透率恢復(fù)率逐漸增大；碳酸鈣加量為20.0%時(shí)，滲透率恢復(fù)率超過(guò)90.0%；繼續(xù)增大加量，滲透率恢復(fù)率變化不大。而不添加碳酸鈣條件下，滲透率恢復(fù)率僅60.0%左右，這說(shuō)明隔離液的暫堵能力對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)具有重要作用。

綜合以上結(jié)果，確定暫堵型隔離液配方為：1.0%BCS-010L+20.0%325目碳酸鈣。固井施工時(shí)，需根據(jù)儲(chǔ)層保護(hù)和環(huán)空壓力要求來(lái)確定隔離液密度，密度一般為1.32～1.56kg/L。隔離液密度為1.32kg/L時(shí)，325目碳酸鈣的加量為20.0%，如需提高密度，可增大碳酸鈣加量。

2.3 界面膠結(jié)增強(qiáng)劑

ULTRA SS-5L是一種無(wú)機(jī)硅酸鹽溶液，可提高水泥漿特別是低密度水泥漿的早期膠結(jié)強(qiáng)度。其作用原理是在井壁與水泥漿接觸后，反應(yīng)生成一種結(jié)構(gòu)性凝膠，在水泥漿稠化早期阻止地層流體竄流，加快固井界面膠結(jié)過(guò)程。為此，選擇ULTRA SS-5L作為界面膠結(jié)增強(qiáng)劑。

在實(shí)驗(yàn)室制備了等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%，5.0%，7.5%和10.0%的ULTRA SS-5L溶液。首先用酸性沖洗液沖洗模擬井壁，然后用清水和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的ULTRA SS-5L溶液沖洗，最后灌注水泥漿，在溫度87℃下養(yǎng)護(hù)相應(yīng)齡期后測(cè)定界面膠結(jié)強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 ULTRA SS-5L 加量對(duì)界面膠結(jié)強(qiáng)度的影響Table3 Effect of different adding amounts of ULTRA SS-5L on interfacial cementing strength

由表3可知，隨著ULTRA SS-5L加量增大，水泥界面膠結(jié)強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)；加量為7.5%時(shí)，3d和14d膠結(jié)強(qiáng)度分別為無(wú)ULTRA SS-5L組的7.7倍和5.0倍；加量繼續(xù)增大，膠結(jié)強(qiáng)度增加幅度不大。

綜合以上試驗(yàn)結(jié)果，確定界面膠結(jié)增強(qiáng)劑ULTRA SS-5L的加量為7.5%。

3 防水竄膠乳低密度水泥漿的研制

選用空心玻璃微珠作為減輕材料，降低水泥漿密度。確定液固比設(shè)計(jì)窗口，保證低密度水泥漿現(xiàn)場(chǎng)性能穩(wěn)定。同時(shí)，控制濾失量，增強(qiáng)其防水竄性能。

3.1 空心玻璃微珠的選擇

空心玻璃微珠是一種中空的圓球狀超輕質(zhì)無(wú)機(jī)非金屬材料，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的新型減輕材料，具有質(zhì)量小、體積大、導(dǎo)熱系數(shù)小、抗壓強(qiáng)度高和流動(dòng)性好等特點(diǎn)[9]。Parahuacu油田開(kāi)發(fā)井垂深一般不超過(guò)3048m，儲(chǔ)層壓力不高于41.4MPa。美國(guó)某公司生產(chǎn)的HGS6000型空心玻璃微珠抗壓強(qiáng)度為41.4MPa，在該壓力范圍內(nèi)能保持較好的完整性，性能相對(duì)穩(wěn)定，因此選其作為低密度水泥漿的減輕材料。

3.2 液固比設(shè)計(jì)

加入減輕材料會(huì)使水泥漿的強(qiáng)度發(fā)展受到影響，同時(shí)減輕材料在干灰混合物中含量的變化極易引起水泥漿性能的改變，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中往往會(huì)導(dǎo)致環(huán)空封固質(zhì)量不穩(wěn)定，影響低密度水泥漿的使用效果。為了消除空心玻璃微珠密度低及干灰分層帶來(lái)的影響，通過(guò)控制低密度水泥漿液固比來(lái)保證漿體性能穩(wěn)定。

液固比可通過(guò)液體體積分?jǐn)?shù)（liquid volume fraction，LVF）來(lái)量化，即水泥漿中的液體體積與水泥漿總體積的比率。通常情況下，LVF≤0.38時(shí)，水泥漿會(huì)因?yàn)轲ざ忍蠖鵁o(wú)法用常規(guī)固井設(shè)備泵送；LVF≥0.50時(shí)，水泥漿漿體會(huì)不穩(wěn)定，出現(xiàn)水泥顆粒沉降以及抗壓強(qiáng)度發(fā)展差等結(jié)果。目前，水泥車(chē)混漿操作以水泥漿密度作為控制參數(shù)，當(dāng)設(shè)計(jì)LVF=0.50時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)所用干灰經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)混及運(yùn)輸顛簸，其內(nèi)部減輕材料含量已發(fā)生變化或出現(xiàn)物料分層，如果繼續(xù)按照設(shè)計(jì)密度混漿，水泥漿實(shí)際LVF可能已變?yōu)?.52，那么漿體將會(huì)變得極不穩(wěn)定；當(dāng)設(shè)計(jì)LVF=0.38時(shí)，同樣的原因可能造成水泥漿難以混配及泵送。因此，為了保證現(xiàn)場(chǎng)低密度水泥漿的性能穩(wěn)定及施工安全，LVF設(shè)計(jì)窗口確定為0.44～0.48。

3.3 水泥漿配方及性能

3.3.1 濾失性能

研究表明，水泥漿濾液對(duì)儲(chǔ)層物性有較大影響。隨著濾失量增大，儲(chǔ)層滲透率下降，試驗(yàn)條件下滲透率損害率最大可達(dá)77.6%，因此控制水泥漿濾失量是固井儲(chǔ)層保護(hù)的重要措施[10]。BXF-200L為AMPS類(lèi)降濾失劑，耐溫耐鹽，具有一定的分散性能，不會(huì)增大水泥漿稠度，能在寬溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)良的降濾失性能[11]。

在不同BXF-200L加量下，在實(shí)驗(yàn)室配制密度為1.74kg/L的水泥漿，對(duì)其API濾失量進(jìn)行了測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明：BXF-200L加量分別為0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%時(shí)，API濾失量依次為 187，95，58，36，20 和 18mL?？梢钥闯?，濾失量隨BXF-200L加量增大而降低，BXF-200L加量為2.5%時(shí)，濾失量為20mL；繼續(xù)增大BXF-200L加量，效果不再明顯?？紤]降濾失劑加量過(guò)大對(duì)水泥漿膠凝強(qiáng)度發(fā)展速度、初凝終凝時(shí)間和抗壓強(qiáng)度都有一定影響[12]，因此將BXF-200L的加量確定為2.5%。

3.3.2 防水竄性能

膠乳水泥漿具有一定的防油氣水竄能力[13]，但就抑制邊底水竄流而言，水泥漿膠凝結(jié)構(gòu)快速形成而產(chǎn)生的內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻力是關(guān)鍵[14]。CA-13L屬于無(wú)機(jī)鹽類(lèi)防水竄劑，頂替結(jié)束后能在水泥漿內(nèi)部產(chǎn)生膠凝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)增大水泥漿膠凝強(qiáng)度來(lái)增大其內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻力，阻止水泥漿凝固前發(fā)生邊底水竄流[15]。

利用六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)量分析CA-13L加量對(duì)水泥漿膠凝強(qiáng)度的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 CA-13L 加量對(duì)水泥漿膠凝強(qiáng)度的影響Table4 Effect of different adding amounts of CA-13L on gel strength of cement slurry

從表4可以看出，加入CA-13L后，水泥漿的膠凝強(qiáng)度明顯增大，且加量增大后強(qiáng)度繼續(xù)提高。

圖 2 所示為 87℃、35MPa條件下，利用超聲波水泥分析儀測(cè)繪的加入4.0%CA-13L后水泥漿的靜膠凝強(qiáng)度發(fā)展曲線(xiàn)。

從圖2可以看出，140min后水泥漿的靜膠凝強(qiáng)度迅速提高，48～240Pa 的過(guò)渡時(shí)間短于 10min。

綜合考慮水泥漿防水竄性能及作業(yè)安全要求，確定CA-13L的加量為4.0%。3.3.3 水泥漿配方及綜合性能

綜合以上研究結(jié)果，確定防水竄膠乳低密度水泥漿配方為：西班牙G級(jí)水泥+5.00%HGS6000+2.50%BXF-200L+4.00%CA-13L+2.00%BCT-800L+2.00%EXC-13+0.26%BXR-200L+0.20%D50+0.10%G603。該水泥漿的密度為1.74kg/L，LVF 為 0.47，析水率為 0，API濾失量為 20mL，沉降密度差小于 0.02kg/L；70℃、35MPa 條件下初始稠度 22Bc，70Bc 稠化時(shí)間 110min，稠化性能優(yōu)良，如圖3所示（0～60min，模擬現(xiàn)場(chǎng)水泥漿批混過(guò)程）；87℃、35MPa 條件下水泥石強(qiáng)度發(fā)展良好，20h抗壓強(qiáng)度為22.4MPa，如圖4所示；水泥石滲透率小于 0.05mD，收縮率為 0。

圖3 防水竄膠乳低密度水泥漿稠化曲線(xiàn)Fig.3 Thickening test curve of the low-density cement slurry with anti-channeling latex

圖4 防水竄膠乳低密度水泥漿強(qiáng)度曲線(xiàn)Fig.4 Strength curve of the low-density cement slurry with anti-channeling latex

圖2 加入 4.0%CA-13L 后水泥漿的靜膠凝強(qiáng)度發(fā)展曲線(xiàn)Fig.2 Static gel strength curve of cement slurry with4.0%CA-13L added

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

Parahuacu油田固井技術(shù)已在5口井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，施工中儲(chǔ)層區(qū)域未發(fā)生漏失、水竄，施工后固井質(zhì)量?jī)?yōu)良，單井產(chǎn)量較高。下面以PRH-X井為例介紹具體應(yīng)用情況。

PRH-X井為三開(kāi)定向開(kāi)發(fā)井，φ215.9mm三開(kāi)井段下入φ177.8mm 尾管固井，完鉆井深 3648.30m，井底垂深 3061.40m，井底水平位移 1864.00m，3390.40～3648.30m 為裸眼段，平均井斜角 26.6°。下尾管鉆具組合φ139.7mm 鉆桿×1735.20m+φ127.0mm鉆桿×1376.00m+φ127.0mm 加重鉆桿×225.70m，懸掛器下至井深 3336.90m，φ177.8mm 尾管下至井深3336.90～3648.30m。

PRH-X井共使用35個(gè)扶正器。儲(chǔ)層段每根套管加放2個(gè)扶正器。根據(jù)模擬結(jié)果，套管居中度達(dá)到85.8%，滿(mǎn)足大斜度井段固井要求。該井φ177.8mm尾管固井流體注替方案設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 PRH-X 井 φ177.8mm 尾管固井流體注替方案Table5 Fluid displacement scheme forφ177.8mm liner cementing in Well PRH-X

根據(jù)表5的注替方案，使用注替模擬軟件對(duì)環(huán)空頂替效率進(jìn)行了模擬，結(jié)果如圖5所示，可看出儲(chǔ)層段頂替效率能達(dá)到95.0%以上；同時(shí)，對(duì)儲(chǔ)層區(qū)域環(huán)空壓力進(jìn)行了模擬，結(jié)果如圖6所示，可看出注替后期環(huán)空水力靜壓與地層孔隙壓力相當(dāng)，說(shuō)明能夠避免水泥漿向儲(chǔ)層漏失。

圖5 PRH-X 井頂替效率模擬結(jié)果Fig.5 Simulation results of displacement efficiency in Well PRH-X

圖6 儲(chǔ)層區(qū)域壓力變化模擬結(jié)果Fig.6 Simulation results of pressure changes in reservoir area

PRH-X井φ177.8mm尾管固井作業(yè)順利，候凝24h后進(jìn)行聲波幅度測(cè)井，儲(chǔ)層段固井優(yōu)質(zhì)率達(dá)到100%，套后成像測(cè)井顯示井筒整體為固相填充，質(zhì)量?jī)?yōu)良。正式投產(chǎn)之后，該井日產(chǎn)原油約191m3，含水率僅4%。

5 結(jié)論與建議

1）Parahuacu油田主要固井技術(shù)難點(diǎn)為：井壁表面結(jié)構(gòu)性濾餅難以清除；儲(chǔ)層孔喉粗大，易受有害液固相侵害；Napo組儲(chǔ)層低壓、高孔、高滲，使用常規(guī)密度水泥漿易漏失；油層邊底水活躍，環(huán)空水竄風(fēng)險(xiǎn)高。

2）針對(duì)結(jié)構(gòu)性濾餅難以清除、儲(chǔ)層孔喉易受侵害、固井二界面水泥膠結(jié)差等問(wèn)題，研制了多效前置液體系，主要包括酸性沖洗液、暫堵型隔離液、界面膠結(jié)增強(qiáng)劑。針對(duì)儲(chǔ)層區(qū)域漏失及邊底水竄問(wèn)題，研制了防水竄膠乳低密度水泥漿。

3）室內(nèi)試驗(yàn)表明，多效前置液能清除95.0%的結(jié)構(gòu)性濾餅，儲(chǔ)層滲透率恢復(fù)率超過(guò)90.0%，水泥漿界面膠結(jié)強(qiáng)度提高5倍以上。防水竄膠乳低密度水泥漿現(xiàn)場(chǎng)性能穩(wěn)定，API濾失量不超過(guò)20mL，靜膠凝強(qiáng)度過(guò)渡時(shí)間短于10min。

4）Parahuacu油田固井技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，能夠提高單井產(chǎn)油量。但目前關(guān)于固井水泥漿對(duì)砂巖儲(chǔ)層物性傷害的研究較少，建議針對(duì)不同儲(chǔ)層的特點(diǎn)分析水泥漿液固相對(duì)其造成的損害，完善相關(guān)基礎(chǔ)理論。