李曉衛(wèi)，邱家友，黃軍強，李伶東，呂 磊

（中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000）

安塞油田為長慶油田主力采油單元之一，勘探開發(fā)近40 年，受產(chǎn)建固井水泥返高不足影響，套管受淺層流體長期浸泡腐蝕，套損加劇，影響產(chǎn)能發(fā)揮及區(qū)塊開發(fā)效果[1]。因此，需開展治理工藝優(yōu)化研究，提高治理效果。

1 腐蝕機理研究

通過MIT+MTT 工程測井及室內(nèi)掛片測試，分析認為安塞油田套損主要原因水泥返高不夠，淺層流體長期浸泡，受高礦化度下CO2、O2腐蝕影響導(dǎo)致穿孔[2，3]，以點狀為主。

1.1 測井檢測

開展51 口MIT+MTT 工程測井，統(tǒng)計資料發(fā)現(xiàn)套管平均厚度損傷1.46 mm，主要為1、2 級損傷，占92.1%，承壓范圍滿足二次固井12～20 MPa 施工要求，內(nèi)腐蝕相對輕微，外腐蝕嚴重（見表1）。

表1 單根套管損傷級別劃分

1.1.1 腐蝕狀況 內(nèi)腐蝕微弱，井段內(nèi)井壁整體較光滑。共有嚴重腐蝕點115 個，主要為長4+5、長6 層，受產(chǎn)層流體長期浸泡腐蝕影響，呈成片腐蝕；其他層位為點狀腐蝕為主。外腐蝕嚴重點數(shù)146 個，集中在水泥返高以上，主要層位為直羅組、延安組、長1，分析認為受套管外淺層流體長期浸泡腐蝕影響（見表2）。

表2 腐蝕嚴重點分層位比例統(tǒng)計

1.1.2 穿孔狀況 統(tǒng)計51 個穿孔點資料發(fā)現(xiàn)，單根套管損傷級別以1、2 級為主；位于水泥返高以上，集中在直羅組、延安組，占75%以上；形態(tài)上以點狀穿孔為主，最長為0.48 m。

1.2 室內(nèi)掛片測試

對清水、長6 層采出水、長2 層采出水腐蝕速率進行室內(nèi)掛片測試，模擬井下注水條件，實驗周期為7 d，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采出水回注井腐蝕速率明顯較高，且長2 層腐蝕速率明顯高于長6 層，達到0.08 mm/a（見表3）。

表3 室內(nèi)掛片腐蝕速率實驗結(jié)果（溫度45 ℃、壓力22 MPa、流速0.066 m/s、實驗時間168 h）

2 治理工藝優(yōu)化

針對水泥返高造成套損，前期開展了二次固井治理，針對水泥體系及擠注工藝進行優(yōu)化研究。

2.1 水泥體系評價

共評價微膨脹水泥、硫鋁磷酸鹽堵劑、超細水泥堵劑等三種體系，其中微膨脹水泥針對存在嚴重漏失的套損井；超細水泥針對堵劑難擠入地層的套損井及多次擠注后吸水量小的套損井；硫鋁磷酸鹽堵劑體系用于嚴重漏失井；表套反擠時，低壓差下可快速形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.1.1 微膨脹水泥體系 配方為：萌生G 級+早強劑GJ-F（1.5%）+膨脹劑F17D（2%）+減阻劑USZ（0.3%），在40 ℃測試性能為：稠化時間71 min；早期強度高，48 h 后抗壓強度達到29.95 MPa；具有微膨脹作用，膨脹率為0.2%（見表4）。

表4 早強微膨脹水泥性能（40 ℃）

2.1.2 硫鋁磷酸鹽堵劑 依據(jù)“顆粒級配原理”，快速形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升駐留性能，聯(lián)合西南石油大學(xué)，開展了非硅酸鹽堵劑研究。初步實驗表明：堵劑固化后體積不收縮，在低壓差下可快速形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見表5）。

表5 性能參數(shù)統(tǒng)計

2.1.3 超細水泥堵劑 針對堵劑難擠入地層的套損井，研發(fā)粒徑為G 級水泥的30%～50%，泥漿流動性強，通過裂縫能力是G 級水泥3～5 倍。

2.2 擠注工藝優(yōu)化

以早強微膨脹水泥漿為主，采取“正擠反灌”擠注工藝，結(jié)合單井井筒狀況優(yōu)化。

2.2.1 正擠 結(jié)合套破情況，開展套管平推、油管擠注等施工方式；根據(jù)地層漏失，實施小排量間斷頂替方式，提高封堵效果。單漏點井，采用光套管平推籠統(tǒng)擠注；多漏點井，采用光套管平推籠統(tǒng)擠注，隨鉆塞逐個漏點試壓，不合格漏點下油管擠注至合格。

2.2.2 反灌 從表套外反擠水泥，提高套管外環(huán)空水泥膠結(jié)質(zhì)量。水泥用量按套管外環(huán)空容積計算，控制壓力、排量防止擠漏淺層。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

治理套損井437 口，成功率89.9%，在產(chǎn)能恢復(fù)、成功率提升及提高水泥返高等方面效果顯著（見圖1、圖2）。

圖1 二次固井前后水泥膠結(jié)測井對比

圖2 二次固井前后動態(tài)對比

（1）提高水泥返高。50 口井水泥膠結(jié)檢測資料顯示，平均水泥返高由583 m 提高至108 m，全井段膠結(jié)中等以上由28%提高至58%，水泥環(huán)長度增加475 m，有效阻擋地層流體上竄。

（2）產(chǎn)能恢復(fù)。相比常規(guī)隔采單井產(chǎn)能增加0.2 t/d，二次固井（含化學(xué)堵漏）在治理隱患的同時達到了恢復(fù)產(chǎn)能目的。

（3）達到長效治理目的。平均連續(xù)生產(chǎn)871 d，最長生產(chǎn)2 342 d，仍持續(xù)有效，相比隔采能延長有效期。

4 結(jié)論與認識

4.1 對安塞油田套管腐蝕認識更深入

安塞油田套管腐蝕為外腐蝕和內(nèi)腐蝕兩個方面，主要為外腐蝕，受水泥返高低影響，淺層流體長期浸泡腐蝕，以1、2 級損傷為主，滿足二次固井承壓要求；內(nèi)腐蝕為產(chǎn)層流體腐蝕，除延安組、長2 層井腐蝕速率大，其余為輕微腐蝕。

4.2 形成適應(yīng)不同井筒狀況下二次固井工藝技術(shù)體系，還需進一步完善

（1）以早強微膨脹水泥體系為主，配套“正擠反灌”擠注，有效提高套損治理成功率和套管外水泥高度，但對套管外漏失嚴重和多個漏點井工藝適應(yīng)性較差，還需進一步優(yōu)化。

（2）初步形成了套管內(nèi)試壓、SBT 水泥膠結(jié)測井固井質(zhì)量評價方法，工藝標準還不完善，需統(tǒng)一。