淺析人工島固井質量影響因素

張越 孫暢 徐瑋 霍磊磊 仲現

摘要：冀東油田人工島受自身環境制約，島體面積小，完井總數已超數百井次，上產壓力大，還在不斷新井開鉆計劃。該調整區塊所鉆新井固井面臨著壓力窗口窄，后效高等諸多技術難點，影響固井質量的因素越來越多。本文旨在分析影響固井質量因素，合理指導固井生產。

關鍵詞：冀東油田;人工島;固井質量;水泥漿

前言

近年來，冀東油田三號人工島開發力度加大，地層存在大段或互層的特殊巖性，有異常壓力系統及易漏地層，鉆遇復雜情況增多，井網密集程度增加，新井固井面臨著涌、漏并存，后效高，壓力窗口窄，井眼質量差，頂替效率低等諸多技術難點。在我們不斷改進固井技術的情況下，仍舊固井質量不理想，下文將結合4口生產井的固井質量進行分析。

1現場固井施工情況

2019年分別完成了N-30、N-40、N-36、N-23油層固井，固井施工過程出現不同程度的問題。

1.1 N-30井

本井鉆進至2966m（垂深2568m），發生溢流，全烴值由0.57%升至36.84%，靜止觀察溢流量2.4m3，節流循環，入口密度1.47g/cm3，出口密度1.44 g/cm3。鉆進至2975m發生漏失，循環時發現井漏;降排量至1.0m3/Min循環觀察，起鉆至套管內關井，共計漏失17.4m3;泵入堵漏漿16m3，替堵漏漿26m3。固井過程中鉆井泵替漿至23m3時發生失返性漏失，泵壓5.5Mpa，排量1.36m3/Min，降排量至1.1m3/Min，壓力4MPa。至大泵替漿結束時，壓力為7MPa。

1.2 N-40井

本井揭開油氣層后，后效高，鉆進至2907m時，全烴值達到100%，鉆井液密度由設計密度1.40g/cm3增至1.48g/cm3，RFT測井數據顯示地層壓力系數：2910/1.12，3006/0.9，3019m /1.40，3025m/1.42，3034m/1.46/，3151/0.76。本井固井及候凝期間鄰井均有壓裂施工，且為同一層位，地層壓力失衡且短時間難以閉合，影響了油層段固井質量;油層段3028-3083m幅值全部達40-50%左右。施工結束后雖進行關井，為防止漏失，未環空加壓。使用兩個水力脹封管外封隔器，卡封的層位選擇不準確，沒有封住高壓層;封隔器脹封后形成斷路，壓力不能有效傳遞。

1.3 N-36井

2820-3052m，3251-3288m井徑較大不規則，根據這兩段聲幅情況看，頂替效率較差。2.3m3/min的替漿排量下返速仍達不到1m/s。現場施工雖進行了關井，環空加壓，壓力超過3Mpa即漏，壓力降至0Mpa，未達到加壓效果。本井從完鉆至固井周期跨度較長達15天，期間常規電測遇阻，穿心打撈，等壓裂施工，在井壁上形成較厚的虛泥餅，對界面的膠結質量有一定影響。

1.4 N-23井

本井鉆進至井深2919m氣測異常，復合鉆進至2935米，全烴最高升至60%，全烴最高時密度由1.40g/cm3降至1.33g/cm3;完鉆循環測后效9.94m/h。現場注加重隔離液時，加重隔離液罐未與泥漿罐完全隔開，混入了泥漿，影響加重隔離液性能，造成沖洗效果不理想，影響了固井質量。技套鞋下50m與井底以上80m均為大肚子井眼，根據這兩段聲幅情況看，頂替效率較差。（平均井徑258.88mm，擴大率20%，大肚子井段更差，2.3m3/min的替漿排量下返速仍達不到1m/s）。

2影響固井質量因素

2.1地理地質因素

三號人工島位于冀東油田南堡1號構造，有限于特殊的地理環境，所鉆井基本都是三開五段制大位移井，目的層井斜位移較大，影響頂替效率，不易頂替干凈，造成油氣水串。開發加大后，造成三號島地層壓力體系復雜，高低壓互層，斷層發育，壓力窗口幾乎沒有，在漿柱設計上存在極大難點。由于長期注水，圈閉壓力得不到有效釋放，存在異常高壓層，鉆井液的完井密度加大。油氣顯示活躍，在鉆進過程中經常出現全烴100%的情況，完井后效居高不下，油氣上返300m/h以上，先天的地理地質因素制約了固井質量的提高。

2.2井眼條件因素

三號人工島特殊的地質條件造成卡鉆、氣侵事故、復雜情況多，鉆井周期長，井徑不規則，易形成“糖葫蘆”“大肚子”井眼，固井時提高頂替效率困難，嚴重影響封固效果。良好的井眼條件是套管安全下入和保證固井質量的前提條件，現存的井眼很難再通過通井措施得到良好改善。

2.3水泥漿體系因素

為了滿足三號島區塊固井質量要求，水泥漿配方性能要求失水量低、稠度適宜，漿體穩定性及防竄性好，要達到壓穩防竄困難，優選水泥漿配方困難。我們先后采用了渤星膠乳水泥漿體系、渤星液降體系、渤星干混體系、歐美科體系、衛輝干混體系并配合BCS系列沖洗液使用，但是效果仍舊良莠不齊，優選困難。

2.4現場施工因素

a受到島上物資運送制約，人員設備跟蹤不及時，施工設備大打折扣。b現場施工時膠乳水泥漿密度不能達到設計值，漿體性能受到影響。c化驗溫度選取偏高，化驗結果不能真實反映井下情況。d三號島最近在產層進行同層壓裂，未避開固井，影響固井質量。eBCS系列加重隔離液及膠乳在冬季施工中其防凍性能，保質周期不適應現場施工要求。

3結論和認識

三號島固井質量出現問題的原因有很多，最關鍵的還是本身的地質因素，地層涌、漏并存，后效高，壓力窗口窄，平衡壓力固井實現困難。在產層進行同層壓裂，相鄰注水井因素也是影響三號島固井質量的另一原因，對照聲幅圖可以看到，幅值有高低變化的井段基本都能與顯示層或水層找到對應關系。大部分井在三開鉆進過程中的地層異常情況，沒有引起足夠的重視，未能第一時間對現場施工做出正確的指導是固井質量差的管理原因。

參考文獻：

「1」來東風，趙永光，等.冀東油田南堡1-2號和1-3號人工島大斜度井固井施工難點及解決對策.[J].長江大學學報（自科版）.2014（11）：185-187.