提高八面河油田高含水區塊固井質量的措施

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 區長期注水開發，面4 區、面14 區綜合含水分別為94%和88%。由于注水層間的差異，使得該區塊出現地層壓力分布不均、壓力體系混亂的情況。 導致該區塊的調整井或加密新井的固井質量不合格。

固井質量不合格意味著后期生產和作業措施將會受到很大的影響，易在射孔作業中造成高壓含水層與射孔段產生串連，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塊固井質量。

二、面4、面14 區固井現狀

根據聲幅測井第一界面是否合格的判斷， 面4、 面14 區2010 年、2011 年固井不合格井數分別為2 口和3 口， 分別占全年不合格井數比例66.7%和100% 。 實際統計中還發現：在高含水區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生在類似的高含水區塊。 由此可以得出結論：注水開發高含水區塊是新井固井質量第一、 二界面不合格情況發生的主要區塊。

三、影響固井質量原因分析

固井質量不合格主要是由于老油區的地層不良狀況造成的， 從現場反映的情況分析導致固井質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 時鉆井液出現水侵現象，鉆井液密度、粘度以及切力下降，失水升高。 通過調查和分析得出：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。可以看出，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， 設計造斜率22.18°/100m。設計最大井斜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、套管柱下部結構不可靠，管內水泥塞太短或阻流環密封不嚴，管內試壓不合格

如面4-9-X35 井完鉆井深1556m， 聲幅變密度測井過程中未到底，下小鉆桿發現于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，阻流環的密封存在問題。

四、采取的措施

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

1、優化套管扶正設計

通過高含水區塊套管串扶正器的優化設計： 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整、通井鉆具及通井過程按規定實施，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 級優質水泥，優化油井水泥外加劑的使用，同一區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，設計要求高含水區塊水泥漿API 失水量控制在50 ml 以內。

3、優化水泥漿返高設計

不同的區塊要求不同的水泥漿返高設計， 高含水區塊由于地層壓力復雜的影響， 根據不同區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、做好固井前的協調工作

固井前召開固井協調會，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急措施，并明確聯系信號，保證施工協調一致。確定專人監測水泥漿密度，確保入井水泥漿密度達到設計要求。

5、大斜度井或水平井采用雙阻流環設計

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

五、效果

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

[1]馮定 套管固井質量問題及對策分析

[2]照紅 應用綜合固井技術提高固井質量

[3]趙金洲 鉆井工程技術手冊