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[摘 要]本文以油田某定向井为例，探讨深井下套管设计方案与实施过程中的技术措施。该井开发古潜山裂缝性油藏，技术套管座封于古潜山界面，地层岩性复杂，泥浆易受污染，古潜山界面地层易漏，裸眼段和封固段较长等，给下套管、固井带来极大的难题。实践证明：井身质量、井眼情况是该井下套管、固井作业成功的基础；固井前泥浆处理非常关键，既要保证井壁稳定、井眼畅通，岩屑不聚集成砂桥，又要保证泥浆具有较好的抗污染能力和流动性，以致于不会在下套管过程中因憋压而压漏地层，保证固井质量；必须彻底循环调整泥浆性能，井下有任何问题都不能下套管；固井方案的优化和水泥浆体系的优选是固井成功和井下安全的保证。
[关键词]大井眼深井；泥浆污染；优化管串结构；优选水泥浆体系；固井质量
中图分类号：TE925 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0036-01
1 地层、井眼情况和固井设计：
1.1 地层情况：东营组下部、沙河街组以泥岩为主，其中沙河街组泥岩在泥浆的长期浸泡下容易剥落掉块；中生界上部泥岩和棕红色泥岩易水化分散，地层水中的CO32-和HCO3-对泥浆污染比较严重，劣质固相很难清除；石炭系上部主要是泥岩，少量灰岩，夹薄煤层，下部主要以砂质泥岩和铝土质泥岩为主，井壁容易坍塌、掉块，存在渗漏，并且在激动压力或井底压力较大的情况下井漏的可能性较大；古潜山为裂缝性油藏，标志性岩性以a灰岩为主，易漏。
1.2 井眼情况：（1）钻头尺寸：311.2mm，裸眼井段：1483-4128m，造斜点：3337m；增斜段3337m-3580m井段，井眼率较大16°/100m，最大井斜42°，斜井段长791m，井底位移384m；（2）井径不规则，最小井径317.5mm，最大井径457.2mm；（3）起下钻，斜井段摩阻较大20-30t；（4）受泥浆污染的影响，起下钻一趟，泥浆性能变化较大，粘度（170-250S）、切力很高，开泵困难；（5）井底温度：13℃；
1.3 固井设计：（1）管串结构：引鞋+套管2根+浮箍+套管2根+浮箍（承托环）+套管串+分级箍（约2600m）+套管串+联顶节；（2）水泥浆体系：1.90g/cm3的常规抗高温水泥；（3）固井方法：分级固井；（4）水泥返高：1300m；
2 主要技术措施：
2.1 泥浆的处理：处理前泥浆的性能：密度1.40g/cm3，粘度178S，φ3=10，φ300=71，φ600=104，静切=11/42，失水=2.8ml，泥饼=0.6mm；电测前泥浆的处理：主要目的是增加泥浆的润滑性能，降低摩阻，维护以保持粘度切力不致升高太快；处理剂：盐水稀释剂 2000Kg；片碱500Kg；DTY-2（石墨粉） 1500Kg，玻璃微珠 1500Kg；处理后的泥浆性能：密度1.40g/cm3，粘度105S，φ3=8，φ300=62，φ600=95，静切=7.5/33，失水=2.8ml，泥饼=0.4mm；下套管前泥浆的处理：电测完，通井过程中，在沙河街下部、及中生界遇阻、遇卡，开泵划眼，返出大量掉块。泥浆处理的主要目的是降失水，提高泥浆的悬浮能力，巩固稳定井壁，提高排量至2.7-2.8m3/min，利用稠浆充分循环洗井，保持井眼清洁畅通。加药品HQ-5 1500Kg；泥浆性能：密度1.40g/cm3，粘度203S，φ3=27，φ300=103，φ600=145，静切=13/42，失水=2.0ml；
2.2 井眼准备：（1）井身质量。直井段井身质量合格；增斜段井斜均匀增加，井眼曲率符合要求；稳斜段井斜均匀变化，方位稳定，井眼轨迹平滑，无井斜和方位急增急降的井段；层位卡取准确，无恶性漏失发生。（2）长短起下。完钻后，短起下钻至表层套管鞋处，利用原钻具修复井壁，保证整个井眼无阻卡。（3）通井。电测完后，根据电测井径，对井径较小井段、阻卡井段和砂桥井段，提高排量进行划眼处理，达到畅通无阻，为下一步下套管施工打好基础。（4）循环。下套管前提高排量充分洗井（洗井排量2.8m3/min，钻进排量2.1m3/min），利用稠浆举砂，检测地层是否漏失。调整钻井液性能，充分洗井2周，确保井壁稳定，不垮塌，不漏失，岩屑清除彻底，井眼畅通无阻。
2.3 下套管作业：（1）优化固井方案，将分级固井改为单级固井。考虑到钻进时和下套管前大排量洗井，无井漏发生；可以通过优配水泥浆体系来降低环空流体对井底的压力而不致于压漏地层；封固段较长，套管下入时间长，井底不确定性因素较多，分级固井存在分级箍和回压阀能否正常工作等问题；所以单级固井能够满足井下安全和固井质量的要求。（2）优化管串结构，下部使用了钢级TP110T，直径φ244.5mm，壁厚11.99mm的套管145m，减小了下部管串的整体刚性和抗弯强度，有利于引导后续套管的顺利下入。（3）下部套管串使用了3个铝质可钻性浮箍，下部附件使用了抗高温密封胶和密封脂，并进行了点焊，保证了下部附件连接牢固，安全可靠；（4）控制套管下放速度。进入裸眼段后，将套管下放速度控制在每根45S-60S，加强观察泥浆返出，认真记录泥浆返出量；（5）不使用套管弹性扶正器。井壁泥饼对稳定井壁、防止漏失具有关键作用。套管弹性扶正器，在下套管过程中拉刮井壁，将从井壁上拉刮下来的泥浆向下带至小井径井段，形成堵塞，则泥浆上返憋压或循环不通。（6）灌泥浆，加强活动套管。进入斜井段前及时尽量灌满泥浆，进入斜井段后勤灌少灌，灌泥浆的同时加强活动套管，防止套管粘卡。（7）下完套管后循环洗井。下完套管后，灌满泥浆后，小排量开泵，观察泵压变化，排量由小到大，确认泵压无异常变化和井下无漏失后，逐渐将排量提高至固井设计要求，充分循环洗井，保证井眼清洁畅通。
2.4 固井
（1）优选水泥浆体系，使用抗高温抗污染水泥，为了减小水泥浆对井底的压力，提高固井质量，全井段使用了3种水泥浆体系：纤维堵漏水泥浆：井底4128-3500m，密度1.83-1.88g/cm3，使用60t纤维水泥，防漏、堵漏，提高易漏地层的承压能力。低失水水泥浆：3500m-2600m，密度1.86-1.92g/cm3，使用90t低失水水泥，消除了因水泥浆的失水引起的桥堵失重，并且水泥浆一旦开始稠化便能形成较强的胶凝结构，增加抗窜阻力，降低水侵几率。低密度高强度水泥浆：2600m至1300m，密度1.62-1.58g/cm3，使用了85t低密度高强度水泥，该水泥浆体系具有良好的触变性和稳定性，并能够形成致密的滤饼，有利于提高地层的承压能力，具有较好的防漏、防窜能力。（2）单级固井水泥封固段过长，水泥浆量过大，水泥浆性能难以保证长封固段的固井质量，出于防窜槽和顶替效率等方面的考虑，优选注水泥浆排量（35-25L/S）和替浆排量（39-18L/S），减小了窜槽程度，提高了顶替效率。（3）封固段长，替浆压力高，替浆时替入密度为1.70g/cm3 的重浆80m3，以降低施工压力，减小了因碰压时压力过高对井口的冲击，保证了固井施工的安全顺利进行。
3 结束语
（1）该井区潜山地层承压能力低，地层层位的准确卡取是后续下技术套管、固井施工效率和质量的根本保证。（2）井身质量、井眼情况是该井下套管、固井作业成功的基础，钻进过程中应该进行井身质量的控制，同时保证井眼无垮、塌、漏、“大肚子、小井眼”等，保证井下正常。（3）电测前、下套管前、固井前泥浆的处理非常关键，既要保证井壁稳定、井眼畅通，岩屑不聚集成砂桥，又要保证泥浆具有较好的抗污染能力和流动性，以致于不会在下套管过程中因憋压而压漏地层，保证固井质量。（4）下套管前通井时，必须彻底循环调整泥浆性能，携带干净井底岩屑，巩固井壁（特别是定向井和水平井），井下有任何问题都不能下套管。（5）固井方案的优化和水泥浆体系的优选是本口井固井非常重要的2方面，既保证了固井质量又保证了井下安全。
[关键词]大井眼深井；泥浆污染；优化管串结构；优选水泥浆体系；固井质量
中图分类号：TE925 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0036-01
1 地层、井眼情况和固井设计：
1.1 地层情况：东营组下部、沙河街组以泥岩为主，其中沙河街组泥岩在泥浆的长期浸泡下容易剥落掉块；中生界上部泥岩和棕红色泥岩易水化分散，地层水中的CO32-和HCO3-对泥浆污染比较严重，劣质固相很难清除；石炭系上部主要是泥岩，少量灰岩，夹薄煤层，下部主要以砂质泥岩和铝土质泥岩为主，井壁容易坍塌、掉块，存在渗漏，并且在激动压力或井底压力较大的情况下井漏的可能性较大；古潜山为裂缝性油藏，标志性岩性以a灰岩为主，易漏。
1.2 井眼情况：（1）钻头尺寸：311.2mm，裸眼井段：1483-4128m，造斜点：3337m；增斜段3337m-3580m井段，井眼率较大16°/100m，最大井斜42°，斜井段长791m，井底位移384m；（2）井径不规则，最小井径317.5mm，最大井径457.2mm；（3）起下钻，斜井段摩阻较大20-30t；（4）受泥浆污染的影响，起下钻一趟，泥浆性能变化较大，粘度（170-250S）、切力很高，开泵困难；（5）井底温度：13℃；
1.3 固井设计：（1）管串结构：引鞋+套管2根+浮箍+套管2根+浮箍（承托环）+套管串+分级箍（约2600m）+套管串+联顶节；（2）水泥浆体系：1.90g/cm3的常规抗高温水泥；（3）固井方法：分级固井；（4）水泥返高：1300m；
2 主要技术措施：
2.1 泥浆的处理：处理前泥浆的性能：密度1.40g/cm3，粘度178S，φ3=10，φ300=71，φ600=104，静切=11/42，失水=2.8ml，泥饼=0.6mm；电测前泥浆的处理：主要目的是增加泥浆的润滑性能，降低摩阻，维护以保持粘度切力不致升高太快；处理剂：盐水稀释剂 2000Kg；片碱500Kg；DTY-2（石墨粉） 1500Kg，玻璃微珠 1500Kg；处理后的泥浆性能：密度1.40g/cm3，粘度105S，φ3=8，φ300=62，φ600=95，静切=7.5/33，失水=2.8ml，泥饼=0.4mm；下套管前泥浆的处理：电测完，通井过程中，在沙河街下部、及中生界遇阻、遇卡，开泵划眼，返出大量掉块。泥浆处理的主要目的是降失水，提高泥浆的悬浮能力，巩固稳定井壁，提高排量至2.7-2.8m3/min，利用稠浆充分循环洗井，保持井眼清洁畅通。加药品HQ-5 1500Kg；泥浆性能：密度1.40g/cm3，粘度203S，φ3=27，φ300=103，φ600=145，静切=13/42，失水=2.0ml；
2.2 井眼准备：（1）井身质量。直井段井身质量合格；增斜段井斜均匀增加，井眼曲率符合要求；稳斜段井斜均匀变化，方位稳定，井眼轨迹平滑，无井斜和方位急增急降的井段；层位卡取准确，无恶性漏失发生。（2）长短起下。完钻后，短起下钻至表层套管鞋处，利用原钻具修复井壁，保证整个井眼无阻卡。（3）通井。电测完后，根据电测井径，对井径较小井段、阻卡井段和砂桥井段，提高排量进行划眼处理，达到畅通无阻，为下一步下套管施工打好基础。（4）循环。下套管前提高排量充分洗井（洗井排量2.8m3/min，钻进排量2.1m3/min），利用稠浆举砂，检测地层是否漏失。调整钻井液性能，充分洗井2周，确保井壁稳定，不垮塌，不漏失，岩屑清除彻底，井眼畅通无阻。
2.3 下套管作业：（1）优化固井方案，将分级固井改为单级固井。考虑到钻进时和下套管前大排量洗井，无井漏发生；可以通过优配水泥浆体系来降低环空流体对井底的压力而不致于压漏地层；封固段较长，套管下入时间长，井底不确定性因素较多，分级固井存在分级箍和回压阀能否正常工作等问题；所以单级固井能够满足井下安全和固井质量的要求。（2）优化管串结构，下部使用了钢级TP110T，直径φ244.5mm，壁厚11.99mm的套管145m，减小了下部管串的整体刚性和抗弯强度，有利于引导后续套管的顺利下入。（3）下部套管串使用了3个铝质可钻性浮箍，下部附件使用了抗高温密封胶和密封脂，并进行了点焊，保证了下部附件连接牢固，安全可靠；（4）控制套管下放速度。进入裸眼段后，将套管下放速度控制在每根45S-60S，加强观察泥浆返出，认真记录泥浆返出量；（5）不使用套管弹性扶正器。井壁泥饼对稳定井壁、防止漏失具有关键作用。套管弹性扶正器，在下套管过程中拉刮井壁，将从井壁上拉刮下来的泥浆向下带至小井径井段，形成堵塞，则泥浆上返憋压或循环不通。（6）灌泥浆，加强活动套管。进入斜井段前及时尽量灌满泥浆，进入斜井段后勤灌少灌，灌泥浆的同时加强活动套管，防止套管粘卡。（7）下完套管后循环洗井。下完套管后，灌满泥浆后，小排量开泵，观察泵压变化，排量由小到大，确认泵压无异常变化和井下无漏失后，逐渐将排量提高至固井设计要求，充分循环洗井，保证井眼清洁畅通。
2.4 固井
（1）优选水泥浆体系，使用抗高温抗污染水泥，为了减小水泥浆对井底的压力，提高固井质量，全井段使用了3种水泥浆体系：纤维堵漏水泥浆：井底4128-3500m，密度1.83-1.88g/cm3，使用60t纤维水泥，防漏、堵漏，提高易漏地层的承压能力。低失水水泥浆：3500m-2600m，密度1.86-1.92g/cm3，使用90t低失水水泥，消除了因水泥浆的失水引起的桥堵失重，并且水泥浆一旦开始稠化便能形成较强的胶凝结构，增加抗窜阻力，降低水侵几率。低密度高强度水泥浆：2600m至1300m，密度1.62-1.58g/cm3，使用了85t低密度高强度水泥，该水泥浆体系具有良好的触变性和稳定性，并能够形成致密的滤饼，有利于提高地层的承压能力，具有较好的防漏、防窜能力。（2）单级固井水泥封固段过长，水泥浆量过大，水泥浆性能难以保证长封固段的固井质量，出于防窜槽和顶替效率等方面的考虑，优选注水泥浆排量（35-25L/S）和替浆排量（39-18L/S），减小了窜槽程度，提高了顶替效率。（3）封固段长，替浆压力高，替浆时替入密度为1.70g/cm3 的重浆80m3，以降低施工压力，减小了因碰压时压力过高对井口的冲击，保证了固井施工的安全顺利进行。
3 结束语
（1）该井区潜山地层承压能力低，地层层位的准确卡取是后续下技术套管、固井施工效率和质量的根本保证。（2）井身质量、井眼情况是该井下套管、固井作业成功的基础，钻进过程中应该进行井身质量的控制，同时保证井眼无垮、塌、漏、“大肚子、小井眼”等，保证井下正常。（3）电测前、下套管前、固井前泥浆的处理非常关键，既要保证井壁稳定、井眼畅通，岩屑不聚集成砂桥，又要保证泥浆具有较好的抗污染能力和流动性，以致于不会在下套管过程中因憋压而压漏地层，保证固井质量。（4）下套管前通井时，必须彻底循环调整泥浆性能，携带干净井底岩屑，巩固井壁（特别是定向井和水平井），井下有任何问题都不能下套管。（5）固井方案的优化和水泥浆体系的优选是本口井固井非常重要的2方面，既保证了固井质量又保证了井下安全。