江漢油田挑戰“頑疾”大力提升油氣固井質量

□黃慧 王斌 羅初

“近日，我們在江漢油區2022年固井質量評價會上對江漢油田30口油氣新井開展固井質量評價，其中優質28口，優質率達93.3%，較2021年同期江漢油田固井質量優質率提高近10%。”日前，江漢油田工程技術管理部鉆井室主任易爭利表示。今年以來，江漢油田針對投產新井，提升管理水平，應用先進科學技術，破解固井難題，有效提升了油氣新井固井質量。

地層下的“頑疾”

固井是鉆井作業的重要步驟，是在生產套管下入井口后，用水泥封住套管與井眼之間的環形空間，封隔地層中的油氣層、水層，給油氣流提供良好的通道，防止不同壓力的油氣水突破井壁進入井壁與套管外側的環形空間導致地層水占油道、氣道。同時，避免地層氣進入環空水泥漿中造成氣竄，影響固井質量，為油氣生產的開采創造有利條件。

走這條路徑清晰的固井道路，江漢石油人在氣區、油區作業時，卻頻遇“攔路石”。

據涪陵頁巖氣公司鉆井項目部工程師陳小龍介紹，位于重慶忠縣涪陵氣田復興區塊頁巖氣項目的層天然孔隙、微裂縫發育較多，油氣顯示活躍。在開展固井作業時，常出現地層氣突破井壁進入環空水泥漿的情況，可能導致水泥環封隔失效，造成環空帶壓，影響固井質量；水泥漿密度、質量、重力帶來的壓力大于地層破裂壓力，固井過程中壓漏地層，泥漿液易從地層中流失，水泥返高達不到設計要求。

新井現場錄取資料。汪睿 攝

同時，氣井在固井作業中，由于支撐井壁穩定的鉆井液密度高、黏度高、固相含量高、流動性差，鉆井液中形成虛泥餅并粘在井壁上，剝離困難；水平井段套管受到虛泥餅阻礙，導致偏心或貼邊在井壁上，套管一側環空空間變寬，另一側變窄，窄邊空間狹小，影響之后灌入井筒的水泥流通和固井速度，同時窄邊鉆井液難以清除，混雜在之后灌入井筒的固井水泥漿中，造成凝固后密度不均勻、內部不堅實，無法有效阻擋地層應力，套管承受過高壓力易破損。以上因素導致2019年至2021年復興區塊固井質量優質率僅為40%。

類似情況也出現在江漢油區。江漢油區王場區塊地層天然裂縫多，隨著開采和注水過程中的地層改造，人工裂縫增加，地層壓力體系逐漸紊亂，固井施工中頻繁出現漏失現象。

為解決上述問題，江漢石油人充分發揮主觀能動性，在氣區和油區開展地層下的外科手術，攻克難關。

高壓儲能氣泡治“氣竄”

圍繞氣區固井難題，今年以來，油田工程技術管理部多次組織固井施工方案審查會和技術研討會，提出針對油氣活躍井采用自愈合防氣竄水泥漿體系的方案，同時，針對地層承壓能力低、發生漏失的井，采用泡沫水泥漿固井。

易爭利介紹，泡沫水泥漿即含有不連續微小的高壓儲能氣泡的可壓縮水泥漿，高壓儲能氣泡比水泥漿重量小，浮在其上方，造成相同體積條件下密度小的泡沫水泥漿取代密度大的常規水泥漿，水泥漿整體密度和質量、重力均變小，不會超過井底和地層承重臨界值，避免固井過程中泥漿液從地層中流失、出現漏失。同時，高壓儲能氣泡有高壓力，補償壓力、重量較大的傳統水泥漿被低重量氣泡取代后失重造成的壓力損失，可以對井壁維持高壓，防止地層氣體壓力大于泥漿液柱壓力，突破井壁進入環空造成氣竄，影響固井質量。

該油田工程技術管理部技術專家還強化井眼準備，在保證地質目的前提下，兼顧鉆井工程難度，確保軌跡井眼軌跡平滑，為固井作業創造良好的井眼條件。在鉆進施工過程中，通過在鉆井液中加入各種堵漏材料和井壁強化材料，以實現井壁對地層承壓能力增強和井壁穩定性；優化固井施工工藝流程中的排量參數，用清潔的頂替液推動水泥漿，保障套管內部清潔。固井施工完以后，通過井口加壓和環空憋壓壓力壓實水泥，阻擋氣層氣泄漏，防止氣竄，提高固井質量。

今年以來，油田工程技術管理部專家對涪陵頁巖氣田承壓能力低、易漏失的焦頁85-S2HF、焦頁143-1HF、泰頁1-4HF3等口井進行了泡沫固井試驗，固井過程正常，未發生漏失現象，固井質量優質，減少完井提承壓作業時間，大幅降低了承壓堵漏等直接費用，為壓裂改造提供合格井筒。

技術工具混搭給泥漿“減肥”

圍繞油區固井難題，今年1月以來，江漢油田工程技術管理部專家、江漢采油廠技術人員與江漢鉆井一公司技術人員成立固井聯合攻關小組，提出了提升固井質量技術措施。針對復雜區塊及存在井漏風險的區塊，不再局限于采用常規的單密度、雙密度水泥漿體系，提出以“堵漏先導漿+雙凝雙密度堵漏”水泥漿體系為技術構架，配合防漏扶正一體化工具的混搭方案，治療固井“頑疾”。

由于過去沒有防漏扶正一體化工具作為承托工具且地層承壓能力差，常規的1.88克/立方厘米單密度水泥漿或1.45至1.88克/立方厘米雙密度水泥漿重量、壓力大于地層，泥漿容易漏入地層，導致水泥返高不夠及固井質量變差。針對王場易漏區塊，采用了“堵漏先導漿+雙凝雙密度堵漏”水泥漿體系進行防漏施工。

同時，研制開發出一種防漏扶正一體化工具，加在套管串上，保證套管在井筒的居中度，防止套管貼邊導致注入的水泥漿竄槽，避免水泥漿兩側分布不均、固井效果不好。

日前，在王場區塊王4-5-斜11井、王西6-斜8井和老新區塊老21-斜13井固井過程中使用“堵漏先導漿+雙凝雙密度堵漏”水泥漿體系和防漏扶正一體化工具，未發生漏失，水泥返高達到設計要求，固井質量較好。