低温易漏储气库固井技术的改进创新实践

薛中华

摘要：固井能够有效封隔油气井井眼中的油、气、水层，并且能够很好地起到保护套管的作用，使油气井有更强的耐受力，寿命周期更长，产出更高的油气量。现代固井技术已有诸多进步，在未来仍将有创新发展。以低温易漏储气库为对象，探讨了固井技术的相关概念、固井作用，以及发展现状，并对低温易漏储气库固井难点及技术改进创新的实践方向做了分析，还提出了几点技术改进的建议。

关键词：低温易漏储气库；固井技术；创新

储气库建设于地下，作为一种气藏方式和人工气田，它能够把天然气通过长输管道输送和注入到地下储气空间，从而有效保存资源。这种气田通常会置于靠近下游的天然气资源应用城市周边。低温易漏储气库顾名思义，即存在低温、易漏技术难点的储气库。该类储气库的出现是和日益复杂的油气勘探开发工作分不开的，它对固井相关技术有更为专业、严苛的要求。油气开采人员要想保证安全、长期地进行油气生产，就需不断创新、升级固井技术。

1雷61储气库项目简介

雷61储气库是辽河油田2019年获集团公司批准建设的第二个储气库。雷61块目的层位S3段，储层平均孔隙度27%，渗透率638.8×10-3μm2，属于高孔高渗储层。部署10口注采井平均完井井深1500m，经过三个阶段开采后储层亏空严重，目前地层压力较低(2.8～3.9MPa)。固井主要难点有：(1)目的层埋藏较浅井底温度低；(2)地层破裂压力低、提高地层承压能力难度大；(3)水泥石长期胶结性能要求高等。

2固井技术概述

2.1固井的概念

固井即对油气井进行加固井壁的处理，对油气井下入符合质量标准的套管，然后进行井筒、钢管环空的水泥充填作业，待水泥固结后，可起到保护套管、稳固井壁的效果，可实现各阶段的安全钻进，并封隔水、气、油层，为后续的分层测试打下基础。

2.2固井的具体作用

固井质量的好坏将会直接影响射孔位置的选择，以及测试、酸化、压裂等一系列生产与增产措施的效果。固井的作用在于以下几个方面：一是对复杂的，易发生漏失、坍塌的地层进行封隔，加固已完成的井眼，为后续钻井打下安全基础；二是让井内的泥浆不会低于泥浆池，方便钻井液顺利流入泥浆池，有效控制井喷的发生，这就为井口装置的顺利安装打下了基础；三是通过对水、气、油层的高效封隔，避免水、气、油因不同压力而发生层间互窜；四是有效为上部砂层中的淡水资源建立屏障，使之不被下部岩层中水、气、油所污染；五是当油井顺利投产后，固井可以助力酸化压裂的增产措施实施。

3具体固井技措施

3.1强化通井措施，保障井眼清洁

单、双螺扶通井，在阻卡井段进行短起下，保障井眼畅通，通井到底后打稠塞，增加封闭浆的用量，提升携屑能力。保障固井前的钻井液屈服值<5MPa，塑性粘度10～30mPa·s，砂岩井段电阻率较大，渗透性强，严格控制钻井液失水，降低形成的泥饼厚度。

3.2优化扶正器布放位置，提升盖层以上井段居中度

优选弹性整体扶正器、刚性滚轮扶正器，结合实际测量井径及井斜，在盖层顶部以上井斜>20°井段，采用刚弹交替布放方式，每根加放一只，提升套管的居中度，同时在“大肚子”井段底部加放旋流发生器，改善流体的流态，提高顶替效率。

3.3合理设计施工参数，提升顶替效率

上部井眼不规则，扩大率达40%以上，导致水泥过该井段时，与无法驱替出去的泥浆混窜，影响固井质量。针对该情况，在后续的施工中，合理设计冲洗液、隔离液的性能及用量，与钻井液、水泥浆形成更好的密度梯度与流变梯度，同时做好施工模拟，隔离液过该井段时，适当加大顶替排量，更多的将”大肚子“井段的泥浆驱替，减少与后续上返的水泥浆接触，提升盖层上部井段固井质量。

3.4改进“尾管+回接”固井工艺，保障一次返地成功率

结合定向井完井固井需求，开展了尾管承压、尾管悬挂器、施工工艺的研究，优选性能可靠的尾管悬挂器及其配套附件，内嵌式的设计，不受扣型限制，形成了针对储气库定向井完井需求的尾管及回接固井工艺。同时针对雷61储气库目的层破裂压力低，承压时间长，承压效果差，根据第一口井雷61-6井的施工情况，在尾管碰压后，直接起钻，不冲洗喇叭口，避免循环产生的激动压力传递至侯凝期间的水泥浆，通过软件分析对比，各施工阶段的井底ECD，形成了改进版的“尾管+回接”固井工艺，成功解决了定向井完井固井水泥低返问题，大幅度缩短了定向井的建井周期，同时有效提升了尾管段的固井质量，保障了生产套管的全井段封固，进行一步提高了井筒的完整性。

3.5创新“半程固井工艺”，解决水平井漏失难题

结合水平井完井固井需求，开展了液压封隔器、分级箍等工具、水泥浆体系、施工工艺的研究，形成了针对储气库水平井完井需求的半程固井工艺。“半程固井工艺”管串结构：旋转引鞋+168.3mm筛管串+168.3mm×177.8mm变径短节+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨胀封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨胀封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm盲板+177.8mm套管1根+177.8mm液压式管外封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm液压式管外封隔器＋177.8mm套管1根+分级注水泥器+177.8mm套管串。将遇油膨胀封隔器要求放置在泥岩段，用于防止泥岩坍塌，优选性能可靠的液压式管外封隔器安放在技术套管内，可承托35MPa以上的液柱压力，保障封隔效果，通过分级箍实现上部177.8mm套管段固井，合理匹配各工具间的工作压力，保障了两层套管间水泥的有效封固。

针对水平井完井存在漏失的情况，下套管前对漏失风险进行全面分析，制定对应措施，规避下套风险，通过封隔器试坐封，进行环空反排，确定环空液面高度，形成了创新版的半程固井工艺，解决了水平井完井固井的漏失难题。

3.6用好防漏隔离液

可应用现代新型纳米堵漏技术下的防漏隔离液，利用其成分中的纳米极性胶团有效在储气库井内压差下形成防漏保护膜，其极密的保护性能能够有效控制固井作业中的漏失情况。而且，相关隔离液的流变性能、密度性能设计也能和水泥浆、钻井液形成对应的性能梯度，确保高效率的固井顶替。可把隔离液使用长度设计成500m，让其和井壁更长时间接触，以高质量堵漏，并确保更好的清洗效果。纳米隔离液虽然与井壁及井内油气资源充分接触，但是它并不会影响储层的渗透性，也不会妨碍到后期的储气库注采作业。

3.7研发韧性防窜水泥浆体系，提高水泥石全生命周期

为满足储气库多轮注采对固井水泥石的要求，提升井筒质量完整性，保障水泥石的全生命周期，研发了新型的韧性防窜水泥浆体系。同时针对埋藏浅、温度低的侯凝环境，加入了低温早强添加剂，有效提升了水泥石在低温环境中的性能。水泥浆体系的静胶凝时间、水泥石的三轴应力满足储气库对韧性水泥的要求。

4固井技术未来研发建议

油气开采工作不断迎接新形势，相关单位自身实力的提高、服务保障能力的提高，将是其后续的发展要点。在固井技术问题上，需要应对好油价的不同形势与走势，努力以低成本、高工艺的目标来制定发展战略，不断在固井技术工艺上进行深挖、创新，以实现效益最大化。在固井技术的未来研发上，一是要增加投入，建设新型、高科技研发实验室，并配套打造一批肯攻坚、能创新的综合性技术人才队伍；二是由国家有关科研部门牵头，建立针对固井技术研究的服务中心，以推进相关技术攻关的持续进行，并为一线的技术研究、技术改进与应用提供理论支持、新工具与材料支持等；三是开放思想，勇于借鉴和引进外来新技术，对外来技术进行本土化改进，提高固井技术创新效率。

5结语

综上所述，固井技术并不是一项固化的技术，而是随实际作业要求的变化而不断改进的技术。虽然我国现有的固井技术已经克服了低温易漏储气库建设中的一些问题，但不一定能适应未来的新情况、新形势发展的要求。因此，需要不断在固井技术上改进与创新上，以适应不同情况的需求，为油田生产提供有利的技术保障。

参考文献：

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