塔河油田膏鹽層固井技術(shù)淺析

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1、３６西部探礦工程２０１２年第７期塔河油田膏鹽層固井技術(shù)淺析李強＊１，湯祖明２，馬錦明１，張亞洲１（１．德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司，山東德州２５３０１７；２．華北石油局井下作業(yè)公司，河南鄭州４５００４２）摘要：含有膏鹽層的井，在固井方面具有一定的難度。膏鹽層一旦不能有效被封固，鹽層蠕動將對套管產(chǎn)生不均衡負(fù)荷，造成套管變形、擠毀及錯斷等復(fù)雜情況，給后續(xù)工作帶來額外的工作量及縮短油井壽命。目前塔河油田膏鹽層固井存在下面幾種難點：一是上部白堊系、侏羅系地層有７００～８００ｍ的砂巖層，屬于低壓層，在泥漿密度

2、１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３的情況下套管易發(fā)生壓差式粘卡；二是膏鹽層埋深達到一定時具有塑性蠕動的特性，蠕動速率０．７５～１．５ｍｍ／ｈ；三是泥漿密度為１．６５～３，流變性能差，難被有效頂替；四是膏鹽層中含有堿金屬對水泥石的腐蝕嚴(yán)重，水泥漿必須１．６６ｇ／ｃｍ具有抗鹽性；五是上部為低壓力系統(tǒng)，易發(fā)生井漏。就以上問題對塔河兩岸膏鹽層固井技術(shù)難點進行分析。關(guān)鍵詞：固井；塔河油田；膏鹽層；蠕變；鹽水泥漿中圖分類號：ＴＥ２５６文獻標(biāo)識碼：Ｂ文章編號：１００４－５７１６（２０１２）０７－００３６－０３塔里木盆地廣

3、泛地分布鹽層。隨著塔河油田不斷（２）石炭系巴楚組上部地層有７００～８００ｍ物性好地開發(fā)，將有更多的油井鉆遇膏鹽層，尤其是石炭系巴的砂巖段，特別是三疊系含有三套砂體，平衡泥漿密度楚組膏鹽層，對固井技術(shù)提出較高要求。塔河油田塔北為１．２０～１．２２ｇ／ｃｍ３，在泥漿密度１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３的隆起、塔河兩岸石炭系鹽膏層分布較廣泛，以純鹽巖為情況下套管易發(fā)生壓差式粘卡，導(dǎo)致套管下不到位，造主，多為相互獨立的鹽丘，具有地層條件復(fù)雜、鹽膏層段成強行起出套管或者留下超長口袋。長（１２０～２３０ｍ）、蠕變速率

4、快（０．７５～１．５ｍｍ／ｈ）、埋藏（３）膏鹽層段設(shè)計下入２７３．１ｍｍ鋼級ＴＰ１４０Ｖ壁［１］深（超過５１００ｍ）等特點。巖性以鹽巖、膏巖與泥巖、厚２６．２４ｍｍ無節(jié)箍套管，無法在套管上加入扶正器，泥質(zhì)粉砂巖等呈不等厚互層，巖鹽由盆中心向盆邊緣尖鹽層段套管居中度難以達到６７％以上，影響到鹽層段滅，鹽層的厚度隨著盆地地形變化，其中塔河兩岸膏鹽的驅(qū)替效率。層埋深大于５２００ｍ。鹽層上部地層發(fā)育物性良好的砂（４）石炭系卡拉沙依組上泥巖段，厚度在６０～８０ｍ，巖層，厚度為７００～８００ｍ。由于鹽膏層的塑性蠕

5、變、非鉆進過程中極易掉塊，形成大肚子井眼，擴徑率一般在均質(zhì)性、含鹽泥巖的垮塌等地質(zhì)因素，且上下壓力系統(tǒng)１５％，膏鹽層在擴徑、鉆進過程鹽巖融解及含膏質(zhì)泥巖的明顯不同，鉆井施工過程中常常引起卡鉆、埋鉆、井徑掉塊，造成大肚子段（擴徑率達３０％以上），影響驅(qū)替效擴大形成糖葫蘆狀、套管擠壞、固井后套管外水泥被擠率。走等工程事故，施工作業(yè)風(fēng)險極大。（５）泥漿密度較高（１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３），流動性差，１存在的問題頂替效率差，水泥漿易竄槽，水泥石難以全封鹽層，影響（１）膏鹽層固井層次，地層含有為兩套壓力系統(tǒng)

6、，上水泥石膠結(jié)質(zhì)量。部地層破裂壓力低，所需泥漿密度低；下部地層破裂壓（６）石炭系膏鹽層埋深較深（大于５２００ｍ），受到垂力高，地層應(yīng)力大，需要高密度泥漿來抑制，兩套地層壓向地層應(yīng)力較大，鉆井將原有的受力平衡打破，水平方力系統(tǒng)的不同，導(dǎo)致施工壓力窗口較窄，固井易發(fā)生井向上應(yīng)力將向井眼釋放，膏鹽層的蠕動速率較大，泥漿漏。只要一發(fā)生漏失，就可能造成環(huán)空靜液柱壓力不能密度高達１．６５～１．６６ｇ／ｃｍ３，蠕變速率仍為０．７５～有效地抑制鹽層蠕動。１．５ｍｍ／ｈ，留給作業(yè)的安全時間較短。＊收稿日期：２０１１－１

7、１－０１修回日期：２０１１－１１－２３第一作者簡介：李強（１９８５－），男（漢族），山東棗莊人，助理工程師，現(xiàn)從事石油鉆井工程固井技術(shù)研究工作。２０１２年第７期西部探礦工程３７（７）鹽層的溶解與蠕動影響水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量、固井３，堵漏泥漿密度１．５０ｇ／ｃｍ３，最高壓力１．４７ｇ／ｃｍ過程中水泥漿的穩(wěn)定性、水泥環(huán)后期的強度，致使套管１３．５ＭＰａ，穩(wěn)壓６０ｍｉｎ，壓力下降０．２ＭＰａ，折算地層當(dāng)受到不均勻地層載荷的影響而迅速破壞，影響了油井的量密度１．７３５ｇ／ｃｍ３，用泥漿密度１．６５ｇ／ｃｍ３擴孔后鹽

8、正常生產(chǎn)。層最大蠕動速率０．９８ｍｍ／ｈ，鹽層擴徑率３０．６％，安全（８）膏鹽層水泥環(huán)易受到腐蝕。膏鹽地層中含有施工時間大于７０ｈ，滿足施工要求。下套管前再次對裸眼段地層承壓堵漏，泥漿密度１．６３ｇ／ｃｍ３，壓力最大ＣａＳＯ４、ＮａＣｌ、ＭｇＣＯ３、Ｎａ２ＳＯ４等電解質(zhì)，膨脹的原因３。前置是ＣａＳＯ４吸水引起的，腐蝕主要是由ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４發(fā)８ＭＰａ，壓降１．１ＭＰａ，折算當(dāng)量密度１．７３ｇ／ｃｍ［２］生作用的結(jié)果。液及水泥漿添加劑采用天津鼎力，沖