鄂尔多斯水平井固井工艺技术研究项目中期报告

1、 . 浮鞋浮箍均采用弹簧复位式（带有导向槽），确保在水平段能够工作正常。2.6.4 鄂北工区气井水平井水平段套管固井2.6.4.1 井身结构与套管程序鄂北工区为拟进行套管固井完井情况下进行大型压裂，为满足实验要求，主要是采用三开钻井，一开采用444.5mm钻头下入339.7mm套管对上部第四系黄土层和志丹群砂砾和泥岩互层易漏、易垮塌层进行封固；二开采用311.2mm钻头钻至A靶点，下入244.5mm套管，对非目的层井段进行封固，为三开水平段安全施工提供有利条件；三开采用215.9mm钻头钻进至B点完钻下入139.7mm套管进行油层专封。已进行2口水平井固井施工，井身结构与套管程序见表2-36，

2、2-37： 表2-36 井身结构与套管程序（DP56H井） 表1开次钻头尺寸mm井深m套管尺寸mm下深m备注一开444. 5406.00339.7405.38封固井段0-406.00m二开311.153031/2778(垂深)244.53031造斜点22334.57m封固井段0-3031m三开215.93796/2778(垂深)139.73532.2造斜点2334.57m封固井段0-3535m 表2-37 井身结构与套管程序（DPH-47井） 表2开次钻头尺寸mm井深m套管尺寸mm下深m备注一开444.5403339.7402封固井段0-403m二开215.92689244.52689封固井段

3、0-2689m三开215.93889139.73887.36封固井段0-3889m2.6.4.2 固井工艺应用现状(1) 施工工艺：采用一次注水泥全井封固的固井工艺(2) 套管串结构类型鄂北工区已完成2口水平井的固井施工，其管串结构为：浮鞋+3根套管+浮箍+套管串，此种类型应用于DP56H、DPH-47井。扶正器加法（表2-38）表2-38DP56HDPH-47水平段最下部3根套管每根加1只弹性扶正器水平段3根加一只，钢扶和弹扶交替加入大斜度井眼段（重叠段）6根加一只弹扶直井段和斜井段弹扶（重叠段）10根加一只弹扶井口两根套管2只刚扶井径（表2-39）表2-39 DP56HDPH-47目的层井

4、径mm232.5227.2扩大率%7.695.23泥浆性能（表2-40）表2-40密度（g/cm3）粘度（s）失水（mL）泥饼（mm）含砂（%）PHDP56H井完钻1.25424.50.30.29固井前1.255050.30.29DPH-47井完钻1.23554.40.50.29固井前1.21554.40.50.29固井施工简况本区块水平井固井水泥浆浆柱结构设计为低密度三凝体系，领浆设计封固直井段与非目的层重叠段；过渡浆封固领尾浆之间100m井段；尾浆设计封固目的层井段与重叠段150m。DPH-47施工情况正常；DP56H井施工时出现异常高压，其施工数据如下：= 1 * GB3水泥浆密度、注入

5、量、水泥用量（见表2-41）表2-41水泥浆最大(g/cm3)最小(g/cm3)平均(g/cm3)设计(g/cm3)水泥浆量(m3)设计/实际水泥量(T)设计/实际低密度1.321.161.251.2663.8/7554/54过渡浆1.761.741.751.752.3/43/5尾浆1.951.861.921.8819.7/1826.3/23= 2 * GB3 施工时效（表2-42）表2-42施工程序施工时间段施工时间min备 注下套管12.10日23:20- 12.11日22:30注低密度至施工结束：168min注过渡浆至施工结束：110min注尾浆至施工结束：106min循 环11日23:

6、00-12日14:00900注前置液14:45-14:5510注低密度水泥浆14:55-15:5358注过渡浆15:53-15:574注尾浆15:57-16:1619开档销、压塞16:16-16:204泥浆泵替浆16:20-16:288水泥车替浆16:20-17:3575碰 压17:35254（合计）= 3 * GB3 注水泥与替浆情况（表2-43）表2-43流体类别序号注入量m3排量l/s压力MPa环空返速m/s备注前置液1820.020.69循环时的压力为6MPa，排量为20 L/S。低密度42023.32.50.854026.730.9275026.730.9287526.730.92过

7、渡浆94252.50.86尾浆1015252.50.86压塞液1311000.35替浆1454131.4216154151.4217223310135203010160.35213510180.3522385230.182343.75260.182.6.4.3 DP56H井施工异常情况分析由于本井未做承压试验，打钻过程中又出现过漏失，因此本井固井前未采取大排量循环，井眼可能清洗不干净，加上水泥浆携砂能力又远大于泥浆，从而导致了替浆期间压力异常（忽高忽低），最终未见明显碰压迹象，可能会造成留塞。2.6.4.4 固井施工结果试压合格，固井质量未测3 存在的主要问题与建议(

8、1) 宁东简化结构井A点以上套管封固、水平段裸眼完井工艺现场应用中出现套管中途遇卡与水泥浆进入水平段产层问题。在钻井设计与施工阶段，充分考虑套管串组合形式与其允许下入的最小曲率半径与井眼轨迹的关系。通过合理的井眼轨迹设计与控制，为套管串顺利下放到位提供先决条件；固井工艺还需从设计优化、管串结构、工具的可靠性、过程控制几方面做进一步研究，有针对性的进行现场应用。(2) 鄂北工区气井水平段套管固井工艺需进一步分析研究。(3) 红河油田水平段套管固井质量不稳定，仍然存在需要总结提高的地方。对应用的5口井分析发现，钻井周期、井眼轨迹、井身质量、泥浆粘度、水平段长短都是影响固井质量的重要因素，提高固井质

9、量应综合考虑各方面因素，采取针对性措施，细化关键环节的控制。（4）具体到某一口井影响水平段套管固井质量的因素依然是套管居中与顶替效率问题。套管不能完全居中，导致循环钻井液和固井注替过程中浆体易于从宽边流动，而窄边的沉沙不能被顺利带出，在套管底边形成岩屑床，影响水泥浆的胶结质量。针对套管居中与顶替效率问题，我们提出如下建议：= 1 * GB3 解决套管居中度问题：对于水平井段，建议扶正器按照每1根套管安放1只扶正器，如受井眼轨迹、井身质量影响，至少水平段下部井段每1根套管安放1只扶正器，大斜度井段和曲率较大井段每根套管安放1只扶正器，由于弹扶在大斜度井段和水平段下套管若出现遇阻情况处理时易损坏，因此选用的扶正器考虑采用树脂刚性的，且有旋流槽。= 2 * GB3 固井前必须做承压试验，但由于地层条件限制，承压试验后泥浆性能将会发生改变，粘度增高对后期固井质量影响较大，这两者之间的中和点选择仍是今后的工作中探索的一个重点。= 3 * GB3 从注替工艺来看，红河油田区块易发生井漏失，在替浆时控制了替浆排量，从而降低了顶替效率，影响水泥浆的胶结质量。在今后条件允许的情况下，固井施工时紊流接