维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第９期 西部探矿工程 ４７ 青海油田低压油藏固井技术 谯世均 ，杨启恩 ，黄名召 ，谭靖最 ，林 海 （１．青海油田钻采工艺研究院，甘肃敦煌７３６２０２；２．吐哈青海钻井公司，甘肃敦煌７３６２０２） 摘要：青海花土沟油田和七个泉油田均属于低压油藏。经过近年来的研究与实践，推出了泡沫水泥 体系与双凝水泥体系两项针对低压油藏的固井技术，解决了青海油田低压油藏固井技术难题。 关键词：青海油田；低压油藏；泡沫水泥；双凝水泥；固井技术 中图分类号：ＴＥ２５６文献标识码：Ｂ文章编号：１０Ｏ４—５７１６（２０Ｏ７）０９—０Ｏ４７—０４ 低压油藏固井一直是困扰花土沟油田和七个泉油 田油井产能的一个难题。近年来通过研究与实践，推出 了泡沫水泥体系与双凝水泥体系两项针对低压油藏的 固井技术，使得这个难题得以解决。通过这两项固井技 术的推广应用，减少了固井施工的漏失情况，避免了不 必要的经济损失，充分验证了低压油藏固井技术所带来 的经济效益。 １花土沟、七个泉油田地质特点 １．１花土沟油田地质特点 花土沟油田储层岩性以砾状砂岩、含砾砂岩及中细 砂岩为主，含部分粉砂岩。储层压力系数低，Ｉ层系 ０．６１１、Ⅱ层系０．７５６、１１Ｉ层系０．８００，属异常低压油藏。 １．２七个泉油田地质特点 七个泉油田平均孔隙度１２．９４ ，最高孔隙度２５．１ ； 平均渗透率２６．８×１０一。ｒ，ｒｄ；低饱和压力０．５１６８ＭＰａ；地层 压力系数为０．６８～０．９５，属异常低压油藏。 ２花士沟、七个泉油田固井技术难点 ２．１花士沟油田固井技术难点 （１）大量开采造成地层压力下降，井漏时常发生， 给固井工作带来了难题。 （２）定向井固井水泥浆在重力作用下，在井眼上侧 形成游离液通道，引起油气水窜等问题。 ２．２七个泉油田固井技术难点 按一定比例混拌后投入固井使用。在青海油田常用的 三种添加剂为ＦＣＡ、ＦＣＢ和ＦＣＦ。在干混过程中还要 加入一定量的ＰＺ粒子。ＰＺ粒子自身作为一种减轻剂 有以下特点：（１）易润湿、易混合；（２）可作为超低密度 水泥浆减轻剂・其水泥石强度高；（３）与外加剂相容性 好；（４）ＰＺ粒子是惰性材料，对稠化时间无影响，对缓 凝剂的作用也无不良影响。在泡沫水泥水化过程中， ＦＣＡ、ＦＣＢ遇水后发气会快速发生化学反应，生成大量 Ｎ ，使水泥浆体积膨胀，成为扩充水泥浆体积的有效载 体，从而降低水泥浆密度。但是泡沫液是一种热力学不 稳定体系，泡沫破坏主要是由于泡沫的液膜排液变薄和 泡沫内气体的扩散以及外界对膜的扰动作用造成，所以 要加人ＦＣＦ稳泡剂来稳定泡沫体系。ＦＣＦ主要是一种 表面活性剂，可阻碍排液进行，减缓液膜变薄，提高泡沫 表面粘度，延长泡沫寿命。 ３．２泡沫水泥的基本性能 ３．２．１泡沫水泥的稳定性 加入了表面活性剂的水泥浆体系是比较稳定的，气 体均匀地分散在水泥浆中，不聚集、不上浮，并能与水泥 浆良好地相容，有足够长的泡沫寿命来满足固井的需 要。泡沫水泥最突出的优点是在较低密度的条件下，仍 能保持较高的强度。密度在０．８３９ｇ／ｃｍ。左右时，２４ｈ 抗压强度至少为３．４４７ＭＰａ。 （１）表层钻进时常发生漏失，漏失情况复杂多样。 （２）向目的层钻进过程中易发生漏失，并且漏失层 段较多，不易封堵。 ３．２．２泡沫水泥渗透率 泡沫水泥的渗透率受密度影响较大，而且是随密度 （３）地层属压力敏感型地层，在固井过程中常发生 漏失。 ３泡沫水泥体系在花土沟油田的应用 ３．１泡沫水泥体系的基本原理 泡沫水泥添加剂主要有发气剂ＦＣＡ、ＦＣＢ；稳泡剂 ＦＣＦ；增强剂ＦＣＰ；缓凝剂ＦＣＲ；降失水剂ＦＣＷ，均匀 的增加渗透率减小。加压养护比常压养护的泡沫水泥 的渗透率小得多，接近于常规密度水泥石的渗透率（常 规密度水泥石的渗透率Ｋ ＜０．０１×１０。 ｍ ）。加压养 护地面密度为１．４１ｇ／ｃｍ３的泡沫水泥在０．９８ＭＰａ的压 力下，９ｈ无水流出，表现为非渗透性，因此泡沫水泥是 种低渗透性水泥，渗透率可小于１×１０ ｍ２，它可以 一有效地防止地层腐蚀性流体对套管的侵蚀。 维普资讯 http://www.cqvip.com ４８ ３．２．３泡沫水泥导热性 西部探矿工程 ２００７年第９期 泡沫水泥导热系数低，具有一定的保温性能，是用 于稠油井固井及开采的较好的方法。 ３．３两相基浆体系在固井施工中的使用 配方体系。一种是加人一定比率漂珠，基浆密度为 １．６８～１．７０ｇ／ｃｍ。的泡沫液体系；一种是不加入漂珠而 是直接通过发气剂相互作用，产生氮气来降低水泥浆密 度的配方体系，其基浆密度为１．８８ｇ／ｃｍ。，两种体系有 着不同的优点。表１为化验结果。 两相基浆泡沫体系是指泡沫基浆密度不同的两种 表１ 两种配方体系化验结果表 从表１对比可以看出，基浆密度为１．６８～ １．７０ｇ／ｃｍ。的Ｉ型泡沫体系水泥基浆有着较长和稳定 的稠化时间，可用于定向井、注灰量大、温度较高及封固 段过长的井中使用；而基浆密度为１．８８ｇ／ｃｍ。ＩＩ型沫体 系水泥浆从其自身的稠化时间可以看出相对于工型泡 沫水泥浆体系有着较快、稳定的发育过程，能够缩短整 个水泥体系的凝固时间，可用于易漏失井、环空较大、温 度较低的井以及较浅的井。 ２００３年在花土沟油田开始全面投人使用两相基浆 泡沫体系。共计运用３５井次，固井合格率达到１００ ９／５， 优质率达到８５．７ 以上。两项基浆泡沫体系的配合使 用，满足了花土沟油田固井需求，并表现出各体系的优 越性。 ３．４泡沫水泥体系在花土沟油田定向井固井中的运用 泡沫浆体在井口的密度一般为０．９～０．９９ｇ／ｃｍ。之 间，而井底浆体密度一般为１．３５～１．４０ｇ／ｃｍ。。当井深 在ｌＯ００ｍ左右时，平均当量密度的降低范围在０．０７～ ０．１２ｇ／ｃｍ。之间。一般花土沟油田钻进所用的钻井液 密度为１．０８～１．１Ｏｇ／ｃｍ。，这样泡沫水泥浆的当量密度 与钻井液密度不会在一维两相流动界面产生过大的密 度差和过高的施工压力。在顶替过程中所产生的最高 施工压力范围在９～１１ＭＰａ之间，不会大于地层的破裂 压力，并且在注替过程中要求排量平稳。降低和提升替 浆排量时以较ｔ］－４￣度调节，使之产生逐步平稳的压力梯 度传递，防止在增斜井段形成窜槽条带和预防漏失，充 分排除混浆，保证充足的紊流接触时间，使整个注替过 程满足平衡压力固井的基本需求。 从泡沫体系与常规早强体系的声幅对比评价可以 看出，增斜段的声波幅度不论是泡沫体系还是常规早强 配方体系均有５０￣７５ｍ的声幅起伏段。以常规早强体 系最为明显，声波幅度波动较大，在１５ ９／６～４５ 之间， 这主要是由于增斜段特殊的井眼环境与剖面轨迹所带 来的不利影响。泡沫体系相对来说声幅起伏较小，在 １５ ９／６～２５ 之间，说明泡沫水泥浆在特殊井段有着较好 的胶结质量，没有形成窜槽条带，套管与水泥环的声阻 抗差较小，套管与水泥环的界面声耦合好，套管波的能 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第９期 西部探矿工程 ４９ 量容易通过水泥环向外传播，使套管波信号有了较大的 衰减，测得的ＣＢＩ 值较低。而常规早强体系在增斜段 的幅度表明，由于水泥浆与钻井液存在较大的密度差 异，容易在增斜段形成水泥浆沿低边沉降的液相分层现 象，使得声波幅度起伏较大，声幅值偏高，不能达到有效 封固的目的。从这一点上完全可以看出泡沫体系有着 对斜井固井良好的适应性，其浆体的综合性能优于常规 体系。 ４双凝体系在七个泉油田的的应用 ４．１双凝体系的优点 （１）双凝体系固井可降低封固井段的液柱压力，避 免液柱压力过高而产生的漏失。 （２）对于压力敏感层段的封固，双凝体系的低密微 硅水泥可起到前置封堵的效果。 （３）双凝体系中的低密微硅水泥可用来封固填充井 段。 双凝体系配方主要是由低密微硅水泥体系和常规 体系构成。其中低密微硅水泥体系主要是根据施工井 况的不同选用降失水剂Ｍ一８３Ｓ、分散剂ＳＸＹ、缓凝剂 （４）由于低密微硅体系浆体密度较低，注入在前，可 作为常规浆体的承接介质起到整体液柱缓冲的作用，还 可以有效地携带沉屑。 （５）利用双凝体系不同浆体的稠化时间，使上部低 密微硅浆体对常规浆体在失重过程中液柱压力降低进 行有效的补充，用以平衡地层压力，可起到良好防油气 水窜的作用。 ４．２双凝体系配方 Ｍ一６１Ｉ 、防气窜剂ＫＱ—Ａ和１５ 左右的微硅作为基 础材料。微硅的比表面为１５￣－－２０ｍ。／ｇ，是水泥的４５～ ６０倍。其主要成分为介稳态的Ｓｉ０ｚ，具有超细粒径、比 表面大、活性高等特点。微硅的微小粒径与水泥颗粒的 良好级配作用，可有效改善水泥石的孔隙结构，使孔隙 度降低，渗透率显著下降，甚至为零。低密微硅水泥浆 体系胶体安定性好，析水体积收缩率趋近于零，水泥浆 柱密度差甚微。微硅水泥浆还具有明显的触变性，具有 较大的滞后环面积，因而可提供较好的防气窜、水窜性 能，提高水泥环对地层的封隔效果。常规体系具有良好 的流动性，体系中降失水剂Ｍ一８３Ｓ主要通过“成膜”来 控制失水，形成的滤饼薄膜可起到一定的防窜、防漏失 作用。ＳＸＹ分散剂可降低水泥浆体的粘度，增加可流 动液相体积，为水泥浆提供良好的流变性能。ＫＱ—Ａ 防气窜剂主要通过水化发气生成微小氢气泡，使浆体体 积膨胀，起到良好防窜效果。在施工过程中，低密微硅 水泥体系和常规体系配合使用，从固井声幅的反馈中可 以看出，两种体系在接触面上有着良好的相融性，接触 面上的声波幅度无较大波动和跳跃，声幅值相似接近， 整体胶结质量良好。说明低密微硅水泥体系和常规体 系的配伍是科学的、合理的。 表２双凝体系配方 ４．３双凝体系在七个泉的应用 双凝体系在七个泉共应用４口井，固井质量达到设 计要求，完全能够满足七个泉油田的固井需求。特别是 井段平均声幅幅度在１ｏ％－］５％１：２￣，声幅评价优质。 ５低压油藏固井近年来取得的成绩 （１）固井优质率呈现逐年攀升趋势。 从七５—２７井的声幅质量图谱中可以看出双凝体系优 质封固的效果。全井０—１２６６ｍ水泥质量胶结良好，全 （２）低压油藏固井技术的研发在不断深入，配方体 系不断改良。 维普资讯 http://www.cqvip.com ５０ 西部探矿工程 ２００７年第９期 孤岛油田２８—８井区馆陶组上段第四组沉积微相研究 杨竞旭，王伟锋 （中国石油大学地球资源与信息学院，山东东营２５７０６１） 摘要：综合利用岩心、测井、粒度分析、电镜分析等资料，确定了孤岛油田中二中区２８—８井区馆陶 组上段第四砂层组为曲流河沉积，研究区内主要发育河道、河道边缘、泛滥平原和废弃河道四种亚相， 进一步划分为河道充填、边滩、天然堤、决口扇、河漫滩、河漫洼地、泛滥平原等７种微相。根据砂层划 分结果，对该区４个小层的沉积微相进行了研究，掌握了沉积微相的时空展布和变化规律，为储层非 均质性研究及油田动态开发提供了可靠的地质依据。 关键词：孤岛油田；中二区；沉积微相；河流相 中图分类号：ＴＤ１２１．３文献标识码：Ａ文章编号：１ＯＯ４—５７１６（２ＯＯ７）Ｏ９一ＯＯ５Ｏ—Ｏ４ １概述 ３～８ｍ，在平面上呈弯曲的长条带状展布。河道亚相一 孤岛油田位于济阳坳陷沾化凹陷东部孤岛潜山披 般具有砂体厚度大、岩性粗、泥质含量低、储层物性好的 覆背斜构造上［ 。其中，中二区２８—８井区位于孤岛油 特点，是河流相沉积中储油条件最好的储油相带。 田中部，孤岛披覆背斜构造中南部。研究区面积为 ２．１．１河道充填微相 １ｋｍ２，区内有９２口井，第四砂层组为主要研究层段，厚 岩性以细、粉砂岩为主，砂体沉积呈正韵律，层内泥 度约为５０ｍ，油藏埋深１２００￣１２７０ｍ。 质夹层少，在砂体底部有河床滞留沉积，自然电位、微电 ２ 相类型及相标志 极曲线为箱形、钟形、齿化钟形为主（见图１），砂厚４～ 孤岛油田中二区中２８—８井区馆陶组第四砂层组 ８ｍ。 曲流河储集体的沉积亚相分为河道亚相、堤岸亚相、泛 ２．１．２边滩微相 滥平原亚相及废弃河道亚相４种类型Ｌ２］。进一步可细 边滩又称为“点砂坝”，是曲流河区别于其他类型河 分沉积微相类型为河道充填微相、边滩微相、天然堤微 流的重要特征，是河床侧向侵蚀、沉积物侧向加积的结 相、决口扇微相、河漫滩地微相、河漫洼地微相和废弃河 果Ｌ３］。孤岛油田Ｎｇ４砂层组边滩极其发育，是最主要 道微相。 的沉积单元。垂向上具有粒度向上变细、沉积规模向上 ２．１ 河道亚相 变小的典型正韵律特征。一般层序底为冲刷面，冲刷面 岩性主要以细、粉砂岩为主，砂体沉积呈正韵律，层 之上偶见泥砾沉积，向上有中、细粒度渐变为细、粉砂岩 内泥质夹层少，自然电位、微电极曲线为“钟形”或“箱 至纯泥岩，表现为明显的二元结构。自然电位以钟形为 形”；在砂体底部有河道滞留沉积，中下部发育槽状、板 主，微电极曲线幅度差大，砂厚一般为４￣ｌＯｍ。 状层理，上部为波状层理。该亚相砂体厚度大，一般为 ２．２河道边缘亚相 （３）２００３￣２００４年对漏失井强行固井的补救成功率可 （４）低压油藏下套管作业必须控制好下放速度，防 达到１００ 。一次性封固漏失井成功率达到８５９，６以上。 止井内漏失。 ６对低压油藏固井的认识 （５）七个泉油田固井施工前配制１．５～１．６０ｇ／ｃｍ３ （１）低压油藏固井要求具有较好的井眼环境和井身 重钻井液若干方，要求具有良好的沉降稳定性和流动 质量，尽量减少不规则大环空井眼的出现。 性，用以降低施工压力。 （２）对定向井要求钻井液具有良好的动塑性能和携 （６）要求注替排量平稳，保证压力传递连续不问断， 岩能力。 提降转速幅度不宜过大。 （３）定向井下套管刚性与弹性扶正器配合下人，可 （７）提高固井硬件配制，满足固井现场技术需求。 起到好的扶正效果，保证套管６７ 的居中效果。 （８）优选配方体系，加快固井技术软件开发。
