提高八面河油田高含水區(qū)塊固井質(zhì)量的措施

金其廣 工程師(長江大學地球科學學院 江漢油田分公司清河采油廠)

一、前言

八面河油田面4、面14 區(qū)長期注水開發(fā)，面4 區(qū)、面14 區(qū)綜合含水分別為94%和88%。由于注水層間的差異，使得該區(qū)塊出現(xiàn)地層壓力分布不均、壓力體系混亂的情況。 導致該區(qū)塊的調(diào)整井或加密新井的固井質(zhì)量不合格。

固井質(zhì)量不合格意味著后期生產(chǎn)和作業(yè)措施將會受到很大的影響，易在射孔作業(yè)中造成高壓含水層與射孔段產(chǎn)生串連，高壓水層突進到井筒造成油井高含水。 因此非常有必要研究提高高含水區(qū)塊固井質(zhì)量。

二、面4、面14 區(qū)固井現(xiàn)狀

根據(jù)聲幅測井第一界面是否合格的判斷， 面4、 面14 區(qū)2010 年、2011 年固井不合格井數(shù)分別為2 口和3 口， 分別占全年不合格井數(shù)比例66.7%和100% 。 實際統(tǒng)計中還發(fā)現(xiàn)：在高含水區(qū)塊不僅是第一界面不合格的占主要部分， 第二界面不合格的情況也大多發(fā)生在類似的高含水區(qū)塊。 由此可以得出結(jié)論：注水開發(fā)高含水區(qū)塊是新井固井質(zhì)量第一、 二界面不合格情況發(fā)生的主要區(qū)塊。

三、影響固井質(zhì)量原因分析

固井質(zhì)量不合格主要是由于老油區(qū)的地層不良狀況造成的， 從現(xiàn)場反映的情況分析導致固井質(zhì)量不合格主要因素有以下三點：

1、水泥漿凝固前易受油、氣、水的侵蝕，可能造成水泥漿與地層和套管膠結(jié)不好

如面4-2-X18 井，2010 年5 月21 日開鉆，5 月28 日完井。井深1547m，井斜84°。 該井周圍有注水井3 口。 日注水723m3，注水壓力8.5 Mpa。 且注水井與新井的距離最近僅50m。 鉆至井深956m 時鉆井液出現(xiàn)水侵現(xiàn)象，鉆井液密度、粘度以及切力下降，失水升高。 通過調(diào)查和分析得出：受回灌井面4-7-151 井影響，注水井段948.0～975.0m，與新井所鉆至井深吻合。

該井1039-1401m 井段低水淹層9 層76.6m；中水淹層4 層24m；高水淹層2 層7.8m；水層2 層8.8m；含油水層6 層17.8m?？梢钥闯?，油層段層系復雜，含水層多，因此，固井水泥漿凝固前由于水的侵入，造成1015.0-1142.0m 固井質(zhì)量不合格。

2、套管難以居中，水泥漿頂替效率不高

面4-2-X18 井由于靶前距不足， 設(shè)計造斜率22.18°/100m。設(shè)計最大井斜81°，實際最大造斜率30°/100m，最大井斜84°。 由于造斜率偏高、地層松軟，井壁支撐能力降低、鉆井過程中受水侵的影響、井徑不規(guī)則等因素的影響，該井下入的彈性套管扶正器對套管的支撐作用效果不明顯，水泥漿的頂替效率差。

3、套管柱下部結(jié)構(gòu)不可靠，管內(nèi)水泥塞太短或阻流環(huán)密封不嚴，管內(nèi)試壓不合格

如面4-9-X35 井完鉆井深1556m， 聲幅變密度測井過程中未到底，下小鉆桿發(fā)現(xiàn)于1510m 處存在水泥（未完全凝固）。分析認為固井過程中碰壓僅為16.0Mpa，且時間不夠，阻流環(huán)的密封存在問題。

四、采取的措施

針對高含水區(qū)塊固井質(zhì)量不高的實際情況， 根據(jù)影響固井質(zhì)量因素的分析，有針對性的采取了一些措施，并取得了一定的效果。

1、優(yōu)化套管扶正設(shè)計

通過高含水區(qū)塊套管串扶正器的優(yōu)化設(shè)計： 目的層段普通井每4 根套管下一個扶正器， 大斜度和水平井每2 根套管下一個扶正器（彈性剛性交替使用），定向段普通井每6 根套管下一個扶正器，大斜度和水平井每4 根套管下一個扶正器，直井段每4 根套管下一個扶正器，

在優(yōu)化套管扶正器下入的同時， 要求井隊做好下套管前鉆井液性能的調(diào)整、通井鉆具及通井過程按規(guī)定實施，使井眼滿足套管下入條件。

2、提高水泥漿體系的性能

提高水泥漿體系的性能主要是提高水泥漿的質(zhì)量， 使促凝劑、早強劑、膨脹劑及非滲透防氣串劑復配，形成防水串水泥漿體系。 采用G 級優(yōu)質(zhì)水泥，優(yōu)化油井水泥外加劑的使用，同一區(qū)塊的井要做好固井前水泥漿小樣的實驗， 水泥漿性能達到要求才能進行固井施工。

提高高含水區(qū)塊水泥漿體系促凝劑的使用， 促凝劑具有加速水泥漿水化反映和提高水泥早期強度的作用。

降低水泥漿體系的失水量， 失水量大會導致注水泥漿過程流動助力增大、同時對油層的污染也大，通過多方論證，設(shè)計要求高含水區(qū)塊水泥漿API 失水量控制在50 ml 以內(nèi)。

3、優(yōu)化水泥漿返高設(shè)計

不同的區(qū)塊要求不同的水泥漿返高設(shè)計， 高含水區(qū)塊由于地層壓力復雜的影響， 根據(jù)不同區(qū)塊油層的壓力值以及水泥漿體系的密度，計算最終的水泥漿返高。 對于易漏地層采用減輕劑降低水泥漿密度，降低固井水泥漿柱的靜壓力，原則上要求盡量返至地面。

4、做好固井前的協(xié)調(diào)工作

固井前召開固井協(xié)調(diào)會，明確施工方案和要求及各方責任，注水泥施工前，由施工指揮召集鉆井隊和固井隊人員開碰頭會，明確施工程序，貫徹固井措施，進行崗位分工，交代安全事項和異常情況下的應(yīng)急措施，并明確聯(lián)系信號，保證施工協(xié)調(diào)一致。確定專人監(jiān)測水泥漿密度，確保入井水泥漿密度達到設(shè)計要求。

5、大斜度井或水平井采用雙阻流環(huán)設(shè)計

對于大斜度井、水平井或位移較大的井，在下入探管串上設(shè)計2 個阻流環(huán)：彈簧式和球式。 采用雙保險的形式避免由于結(jié)構(gòu)密封不嚴造成的套管內(nèi)試不住壓等情況。

五、效果

通過實施提高高含水區(qū)塊固井質(zhì)量的具體措施后，2012 年至今面4、面14 等高含水區(qū)塊共實施新井58 口，固井質(zhì)量全部合格。

[1]馮定 套管固井質(zhì)量問題及對策分析

[2]照紅 應(yīng)用綜合固井技術(shù)提高固井質(zhì)量

[3]趙金洲 鉆井工程技術(shù)手冊