提高八面河油田高含水区块固井质量的措施

金其广 工程师(长江大学地球科学学院 江汉油田分公司清河采油厂)

一、前言

八面河油田面4、面14 区长期注水开发，面4 区、面14 区综合含水分别为94%和88%。由于注水层间的差异，使得该区块出现地层压力分布不均、压力体系混乱的情况。 导致该区块的调整井或加密新井的固井质量不合格。

固井质量不合格意味着后期生产和作业措施将会受到很大的影响，易在射孔作业中造成高压含水层与射孔段产生串连，高压水层突进到井筒造成油井高含水。 因此非常有必要研究提高高含水区块固井质量。

二、面4、面14 区固井现状

根据声幅测井第一界面是否合格的判断， 面4、 面14 区2010 年、2011 年固井不合格井数分别为2 口和3 口， 分别占全年不合格井数比例66.7%和100% 。 实际统计中还发现：在高含水区块不仅是第一界面不合格的占主要部分， 第二界面不合格的情况也大多发生在类似的高含水区块。 由此可以得出结论：注水开发高含水区块是新井固井质量第一、 二界面不合格情况发生的主要区块。

三、影响固井质量原因分析

固井质量不合格主要是由于老油区的地层不良状况造成的， 从现场反映的情况分析导致固井质量不合格主要因素有以下三点：

1、水泥浆凝固前易受油、气、水的侵蚀，可能造成水泥浆与地层和套管胶结不好

如面4-2-X18 井，2010 年5 月21 日开钻，5 月28 日完井。井深1547m，井斜84°。 该井周围有注水井3 口。 日注水723m3，注水压力8.5 Mpa。 且注水井与新井的距离最近仅50m。 钻至井深956m 时钻井液出现水侵现象，钻井液密度、粘度以及切力下降，失水升高。 通过调查和分析得出：受回灌井面4-7-151 井影响，注水井段948.0～975.0m，与新井所钻至井深吻合。

该井1039-1401m 井段低水淹层9 层76.6m；中水淹层4 层24m；高水淹层2 层7.8m；水层2 层8.8m；含油水层6 层17.8m。可以看出，油层段层系复杂，含水层多，因此，固井水泥浆凝固前由于水的侵入，造成1015.0-1142.0m 固井质量不合格。

2、套管难以居中，水泥浆顶替效率不高

面4-2-X18 井由于靶前距不足， 设计造斜率22.18°/100m。设计最大井斜81°，实际最大造斜率30°/100m，最大井斜84°。 由于造斜率偏高、地层松软，井壁支撑能力降低、钻井过程中受水侵的影响、井径不规则等因素的影响，该井下入的弹性套管扶正器对套管的支撑作用效果不明显，水泥浆的顶替效率差。

3、套管柱下部结构不可靠，管内水泥塞太短或阻流环密封不严，管内试压不合格

如面4-9-X35 井完钻井深1556m， 声幅变密度测井过程中未到底，下小钻杆发现于1510m 处存在水泥（未完全凝固）。分析认为固井过程中碰压仅为16.0Mpa，且时间不够，阻流环的密封存在问题。

四、采取的措施

针对高含水区块固井质量不高的实际情况， 根据影响固井质量因素的分析，有针对性的采取了一些措施，并取得了一定的效果。

1、优化套管扶正设计

通过高含水区块套管串扶正器的优化设计： 目的层段普通井每4 根套管下一个扶正器， 大斜度和水平井每2 根套管下一个扶正器（弹性刚性交替使用），定向段普通井每6 根套管下一个扶正器，大斜度和水平井每4 根套管下一个扶正器，直井段每4 根套管下一个扶正器，

在优化套管扶正器下入的同时， 要求井队做好下套管前钻井液性能的调整、通井钻具及通井过程按规定实施，使井眼满足套管下入条件。

2、提高水泥浆体系的性能

提高水泥浆体系的性能主要是提高水泥浆的质量， 使促凝剂、早强剂、膨胀剂及非渗透防气串剂复配，形成防水串水泥浆体系。 采用G 级优质水泥，优化油井水泥外加剂的使用，同一区块的井要做好固井前水泥浆小样的实验， 水泥浆性能达到要求才能进行固井施工。

提高高含水区块水泥浆体系促凝剂的使用， 促凝剂具有加速水泥浆水化反映和提高水泥早期强度的作用。

降低水泥浆体系的失水量， 失水量大会导致注水泥浆过程流动助力增大、同时对油层的污染也大，通过多方论证，设计要求高含水区块水泥浆API 失水量控制在50 ml 以内。

3、优化水泥浆返高设计

不同的区块要求不同的水泥浆返高设计， 高含水区块由于地层压力复杂的影响， 根据不同区块油层的压力值以及水泥浆体系的密度，计算最终的水泥浆返高。 对于易漏地层采用减轻剂降低水泥浆密度，降低固井水泥浆柱的静压力，原则上要求尽量返至地面。

4、做好固井前的协调工作

固井前召开固井协调会，明确施工方案和要求及各方责任，注水泥施工前，由施工指挥召集钻井队和固井队人员开碰头会，明确施工程序，贯彻固井措施，进行岗位分工，交代安全事项和异常情况下的应急措施，并明确联系信号，保证施工协调一致。确定专人监测水泥浆密度，确保入井水泥浆密度达到设计要求。

5、大斜度井或水平井采用双阻流环设计

对于大斜度井、水平井或位移较大的井，在下入探管串上设计2 个阻流环：弹簧式和球式。 采用双保险的形式避免由于结构密封不严造成的套管内试不住压等情况。

五、效果

通过实施提高高含水区块固井质量的具体措施后，2012 年至今面4、面14 等高含水区块共实施新井58 口，固井质量全部合格。

[1]冯定 套管固井质量问题及对策分析

[2]照红 应用综合固井技术提高固井质量

[3]赵金洲 钻井工程技术手册