安塞油田套损治理工艺技术研究与应用

李晓卫，邱家友，黄军强，李伶东，吕 磊

（中国石油长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安 716000）

安塞油田为长庆油田主力采油单元之一，勘探开发近40 年，受产建固井水泥返高不足影响，套管受浅层流体长期浸泡腐蚀，套损加剧，影响产能发挥及区块开发效果[1]。因此，需开展治理工艺优化研究，提高治理效果。

1 腐蚀机理研究

通过MIT+MTT 工程测井及室内挂片测试，分析认为安塞油田套损主要原因水泥返高不够，浅层流体长期浸泡，受高矿化度下CO2、O2腐蚀影响导致穿孔[2，3]，以点状为主。

1.1 测井检测

开展51 口MIT+MTT 工程测井，统计资料发现套管平均厚度损伤1.46 mm，主要为1、2 级损伤，占92.1%，承压范围满足二次固井12～20 MPa 施工要求，内腐蚀相对轻微，外腐蚀严重（见表1）。

表1 单根套管损伤级别划分

1.1.1 腐蚀状况 内腐蚀微弱，井段内井壁整体较光滑。共有严重腐蚀点115 个，主要为长4+5、长6 层，受产层流体长期浸泡腐蚀影响，呈成片腐蚀；其他层位为点状腐蚀为主。外腐蚀严重点数146 个，集中在水泥返高以上，主要层位为直罗组、延安组、长1，分析认为受套管外浅层流体长期浸泡腐蚀影响（见表2）。

表2 腐蚀严重点分层位比例统计

1.1.2 穿孔状况 统计51 个穿孔点资料发现，单根套管损伤级别以1、2 级为主；位于水泥返高以上，集中在直罗组、延安组，占75%以上；形态上以点状穿孔为主，最长为0.48 m。

1.2 室内挂片测试

对清水、长6 层采出水、长2 层采出水腐蚀速率进行室内挂片测试，模拟井下注水条件，实验周期为7 d，测试结果发现，采出水回注井腐蚀速率明显较高，且长2 层腐蚀速率明显高于长6 层，达到0.08 mm/a（见表3）。

表3 室内挂片腐蚀速率实验结果（温度45 ℃、压力22 MPa、流速0.066 m/s、实验时间168 h）

2 治理工艺优化

针对水泥返高造成套损，前期开展了二次固井治理，针对水泥体系及挤注工艺进行优化研究。

2.1 水泥体系评价

共评价微膨胀水泥、硫铝磷酸盐堵剂、超细水泥堵剂等三种体系，其中微膨胀水泥针对存在严重漏失的套损井；超细水泥针对堵剂难挤入地层的套损井及多次挤注后吸水量小的套损井；硫铝磷酸盐堵剂体系用于严重漏失井；表套反挤时，低压差下可快速形成网络结构。

2.1.1 微膨胀水泥体系 配方为：萌生G 级+早强剂GJ-F（1.5%）+膨胀剂F17D（2%）+减阻剂USZ（0.3%），在40 ℃测试性能为：稠化时间71 min；早期强度高，48 h 后抗压强度达到29.95 MPa；具有微膨胀作用，膨胀率为0.2%（见表4）。

表4 早强微膨胀水泥性能（40 ℃）

2.1.2 硫铝磷酸盐堵剂 依据“颗粒级配原理”，快速形成互穿网络结构，提升驻留性能，联合西南石油大学，开展了非硅酸盐堵剂研究。初步实验表明：堵剂固化后体积不收缩，在低压差下可快速形成网络结构（见表5）。

表5 性能参数统计

2.1.3 超细水泥堵剂 针对堵剂难挤入地层的套损井，研发粒径为G 级水泥的30%～50%，泥浆流动性强，通过裂缝能力是G 级水泥3～5 倍。

2.2 挤注工艺优化

以早强微膨胀水泥浆为主，采取“正挤反灌”挤注工艺，结合单井井筒状况优化。

2.2.1 正挤 结合套破情况，开展套管平推、油管挤注等施工方式；根据地层漏失，实施小排量间断顶替方式，提高封堵效果。单漏点井，采用光套管平推笼统挤注；多漏点井，采用光套管平推笼统挤注，随钻塞逐个漏点试压，不合格漏点下油管挤注至合格。

2.2.2 反灌 从表套外反挤水泥，提高套管外环空水泥胶结质量。水泥用量按套管外环空容积计算，控制压力、排量防止挤漏浅层。

3 现场应用

治理套损井437 口，成功率89.9%，在产能恢复、成功率提升及提高水泥返高等方面效果显著（见图1、图2）。

图1 二次固井前后水泥胶结测井对比

图2 二次固井前后动态对比

（1）提高水泥返高。50 口井水泥胶结检测资料显示，平均水泥返高由583 m 提高至108 m，全井段胶结中等以上由28%提高至58%，水泥环长度增加475 m，有效阻挡地层流体上窜。

（2）产能恢复。相比常规隔采单井产能增加0.2 t/d，二次固井（含化学堵漏）在治理隐患的同时达到了恢复产能目的。

（3）达到长效治理目的。平均连续生产871 d，最长生产2 342 d，仍持续有效，相比隔采能延长有效期。

4 结论与认识

4.1 对安塞油田套管腐蚀认识更深入

安塞油田套管腐蚀为外腐蚀和内腐蚀两个方面，主要为外腐蚀，受水泥返高低影响，浅层流体长期浸泡腐蚀，以1、2 级损伤为主，满足二次固井承压要求；内腐蚀为产层流体腐蚀，除延安组、长2 层井腐蚀速率大，其余为轻微腐蚀。

4.2 形成适应不同井筒状况下二次固井工艺技术体系，还需进一步完善

（1）以早强微膨胀水泥体系为主，配套“正挤反灌”挤注，有效提高套损治理成功率和套管外水泥高度，但对套管外漏失严重和多个漏点井工艺适应性较差，还需进一步优化。

（2）初步形成了套管内试压、SBT 水泥胶结测井固井质量评价方法，工艺标准还不完善，需统一。