中原油田漏失井固井技术
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【摘要】中原油田是一个典型的复杂断块油气田，油气分布比较散，经过20年的开采已经进入了开发的中后期，主要靠注水井进行采油。注水井使得地层岩石力学性质发生了较大变化，使得局部形成超高压地区，如胡庄地区、文明寨地区个别井密度已经超过1.70g/cm，层间压力差异大，因而在同一口井中形成多套压力系统，在钻井和固井过程中经常遇到漏失问题。我处在2004年针对易漏失井的固井工艺技术进行研究取得了良好的应用效果，但是漏失井的固井优良率低，2009年漏失井占了油层固井总数的10%，优良率却不足40%，为了完成75%的固井优良率指标，因此，易漏失井固井工艺技术完善推广已成为当务之急。
【关键词】漏失井 固井技术
1 中原油田漏失井难点
（1）井眼中多套压力系统的存在，压稳和漏失都需要兼顾考虑，堵漏工作困难，堵漏后极限压差小，固井作业安全窗口小，这种现象主要发生在文留地区；
（2）地层亏空严重，钻井过程中漏失严重，如濮3-468井漏失达千方，堵漏形成的强度不够，易造成固井再次发生漏失；
（3）井底漏失现象严重，堵漏工作不扎实，造成固井替浆后期漏失，油顶或盐顶封固不好，此种现象各个地区均存在；
（4）个别地区在注水泥过程中发生漏失后，井口就不能见液面，水泥返高不能封过油顶，甚至不能封住主要油气层，这种现象多发生于户部寨地区；
（5）部分地区发生漏失后，由于液柱压力下降，井眼发生垮塌，不能再次建立循环，使固井工作不能正常进行，此种现象多发生于濮城地区的濮3块；
（6）堵漏材料在井壁上附着和存在于钻井液中，为了防漏不能筛除，造成钻井液流动性差，水泥浆顶替困难，第二界面胶结质量差。
2 针对性技术措施2.1 固井前井眼准备2.1.1 钻井完井过程中的防漏堵漏工作
我们知道下完套管和固井过程中发生井漏，其处理余地都非常小，往往许多钻井堵漏行之有效的技术措施都不能使用，从而导致固井失败，固井质量达不到要求。因此，做好钻井完井过程中的防漏堵漏工作对于固好漏失井尤为重要。必须坚决树立“堵得住，堵得牢”的思想，目前比较成熟的堵漏工艺技术有：先期随钻预堵漏法、静止堵漏法、物理堵漏法、化学堵漏法、物理化学堵漏法等一系列堵漏工艺技术措施。
2.1.2 模拟固井时井下条件，做好地层承压实验
当井队堵漏后，在下套管前应模拟固井井下压力，根据普光气田防止固井过程中漏失的经验，做地层承压实验是行之有效的方法。地层承压实验分为静态承压和动态承压实验。
（1）静态承压实验。根据固井设计和固井时的循环压力，确定固井施工时环空增加的压力，然后附加1-2MPa作为关封井器后的憋压值，如果井口加压过大，可能造成上层套管鞋发生漏失，也可在井底注入一定量的高密度钻井液，来降低井口加压的数量。
（2）动态承压实验。根据固井施工设计，计算出施工时井底的最大压力，并转换成当量密度。将钻井液密度加重并要求高于最大当量密度0.01-0.02g/cm3，以固井时的排量循环，不漏方可进行下套管作业。普光区块用此办法做承压实验，如果地层不漏，那么固井时发生漏失的井不超过5%。
如果以上条件不具备，那么也可加大循环排量来做地层动态承压。不过用此办法做地层承压实验，固井时发生漏失的可能性比全井加重钻井液大的多。
2.2 固井设计方案
2.2.1 双凝或多凝双密度水泥浆方案
（1）为了保证在固井中不漏失，满足水泥返至设计返高要求，全井可采用低密度+常规密度水泥浆固井。
（2）为防止水泥浆在凝固过程中“失重”引起井底压力不平衡，常规密度水泥浆可采用双凝或多凝水泥浆体系固井。
2.2.2 平衡压力固井方案
众所周知，在钻井和固井过程中，时刻考虑地层破裂压力Pf和最大孔隙压力PP，所有的固井施工必须保证在大于PP而小于Pf的情况下完成，首先必须保证Pf>PP，其次Pf>PP值越大，施工越安全。因此，Pf-PP=0即为施工安全底限，钻井过程中一般都要求Pm>Pp，以免发生油、气、水侵；同时又必须保证Pf>PP以防漏失，根据这一理论，可以注入一定数量低于钻井液密度的平衡液，如濮3-468井、濮7-28井等，均采用平衡压力固井。当平衡液进入环空后，液柱压力等于或略大于地层孔隙压力达到平衡，而水泥浆全部采用高于Pm的密度，使之所有的压力差控制在Pf - PP=0范围内，这样既可以保证施工顺利，又可以保证固井质量。
2.2.3 双级固井方案
如果由于一次封固段太长，压差过高，容易引起固井漏失的井，可以采用双级箍来解决低压易漏失井在固井时的漏失问题。
根据平衡压力固井原理，分级箍一般要求置于漏层以上100-150m，一级水泥浆返高应在分级箍以上50-100m。浆柱设计同样可以用平衡液+采用双凝双密度水泥浆体系，以防止一级固井中发生漏失。二级固井可以采用高强低密度水泥浆体系，防止固井过程发生漏失。
如果一级施工完毕后，不能建立循环，则压入关闭塞，关闭循环孔，待一级水泥浆强度大于3.5MPa后从环空反挤，以此达到封固目的。如果一级施工完毕后，能建立循环则将多余水泥浆全部循环出环空；如果循环过程中发生漏失，则必须循环满一周后方可停止循环，防止多余水泥浆凝固后将环空堵死不能进行后续作业。2.2.4 正注反挤方案
对于承压实验不成功的井可以考虑采用正注反挤方案。正注水泥浆一般不封主漏层，主要封好漏失层以下至油层套管鞋段的环空。一般正注水泥浆量较小，而反挤水泥浆量大，反挤水泥浆设计时也应考虑顶替效率，选择性能良好的冲洗液和隔离液，水泥浆设计可采用双凝，即先注快凝水泥，主要封固漏失层和目的层，后注缓凝水泥浆，利用其液柱压力平衡油气水层。快凝水泥浆稠化时间应略长于从地面混拌开始运行到漏失层的时间，一般附加时间不超过20min。缓凝水泥浆稠化时间应大于快凝水水泥浆120min，确保施工安全和有效压稳。
2.3 注替排量的选择
合理设计施工排量，采用紊流、塞流及复合顶替技术，提高顶替效率，保证井下施工安全。
虽然堵漏成功并建立了正常的循环，由于时间短，地层的承压能力仍然有限，如果全部采用紊流注替水泥浆和钻井液就有可能造成井漏，替浆应该选择小于循环排量，在替浆最后5-10m3参考短段稠化时间，采用塞流顶替，并考虑稠化时间，尽量做到替到位后余5-10分钟时间稠化，这样不仅解决了防漏问题，而且可以防止水泥浆候凝时间长，加不上回压造成油气水窜槽问题。
3 现场应用
漏失井固井工艺技术通过推广，在濮2区块、濮3区块、濮7等区块10口井进行了现场应用，固井一次成功率100%，固井质量优良率高达90%，应用效果明显。
4 结论与认识
（1）对于漏失井固井，井队在完钻后能针对漏层进行有效堵漏，并做好地层承压试验是固井过程不发生漏失的前提。
（2）采用平衡压力固井，能有效防止固井过程中发生漏失。
（3）双凝或多凝双密度水泥浆方案结合井口加回压技术，能有效防止水泥浆在候凝过程由于失重造成油气水层窜槽。
（4）超低密度水泥浆的研究，可增加对漏失井固井工艺的选择。
参考文献
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