浅析人工岛固井质量影响因素

张越 孙畅 徐玮 霍磊磊 仲现

摘要：冀东油田人工岛受自身环境制约，岛体面积小，完井总数已超数百井次，上产压力大，还在不断新井开钻计划。该调整区块所钻新井固井面临着压力窗口窄，后效高等诸多技术难点，影响固井质量的因素越来越多。本文旨在分析影响固井质量因素，合理指导固井生产。

关键词：冀东油田;人工岛;固井质量;水泥浆

前言

近年来，冀东油田三号人工岛开发力度加大，地层存在大段或互层的特殊岩性，有异常压力系统及易漏地层，钻遇复杂情况增多，井网密集程度增加，新井固井面临着涌、漏并存，后效高，压力窗口窄，井眼质量差，顶替效率低等诸多技术难点。在我们不断改进固井技术的情况下，仍旧固井质量不理想，下文将结合4口生产井的固井质量进行分析。

1现场固井施工情况

2019年分别完成了N-30、N-40、N-36、N-23油层固井，固井施工过程出现不同程度的问题。

1.1 N-30井

本井钻进至2966m（垂深2568m），发生溢流，全烃值由0.57%升至36.84%，静止观察溢流量2.4m³，节流循环，入口密度1.47g/cm³，出口密度1.44 g/cm³。钻进至2975m发生漏失，循环时发现井漏;降排量至1.0m³/Min循环观察，起钻至套管内关井，共计漏失17.4m³;泵入堵漏浆16m³，替堵漏浆26m³。固井过程中钻井泵替浆至23m³时发生失返性漏失，泵压5.5Mpa，排量1.36m³/Min，降排量至1.1m³/Min，压力4MPa。至大泵替浆结束时，压力为7MPa。

1.2 N-40井

本井揭开油气层后，后效高，钻进至2907m时，全烃值达到100%，钻井液密度由设计密度1.40g/cm³增至1.48g/cm³，RFT测井数据显示地层压力系数：2910/1.12，3006/0.9，3019m /1.40，3025m/1.42，3034m/1.46/，3151/0.76。本井固井及候凝期间邻井均有压裂施工，且为同一层位，地层压力失衡且短时间难以闭合，影响了油层段固井质量;油层段3028-3083m幅值全部达40-50%左右。施工结束后虽进行关井，为防止漏失，未环空加压。使用两个水力胀封管外封隔器，卡封的层位选择不准确，没有封住高压层;封隔器胀封后形成断路，压力不能有效传递。

1.3 N-36井

2820-3052m，3251-3288m井径较大不规则，根据这两段声幅情况看，顶替效率较差。2.3m³/min的替浆排量下返速仍达不到1m/s。现场施工虽进行了关井，环空加压，压力超过3Mpa即漏，压力降至0Mpa，未达到加压效果。本井从完钻至固井周期跨度较长达15天，期间常规电测遇阻，穿心打捞，等压裂施工，在井壁上形成较厚的虚泥饼，对界面的胶结质量有一定影响。

1.4 N-23井

本井钻进至井深2919m气测异常，复合钻进至2935米，全烃最高升至60%，全烃最高时密度由1.40g/cm3降至1.33g/cm3;完钻循环测后效9.94m/h。现场注加重隔离液时，加重隔离液罐未与泥浆罐完全隔开，混入了泥浆，影响加重隔离液性能，造成冲洗效果不理想，影响了固井质量。技套鞋下50m与井底以上80m均为大肚子井眼，根据这两段声幅情况看，顶替效率较差。（平均井径258.88mm，扩大率20%，大肚子井段更差，2.3m³/min的替浆排量下返速仍达不到1m/s）。

2影响固井质量因素

2.1地理地质因素

三号人工岛位于冀东油田南堡1号构造，有限于特殊的地理环境，所钻井基本都是三开五段制大位移井，目的层井斜位移较大，影响顶替效率，不易顶替干净，造成油气水串。开发加大后，造成三号岛地层压力体系复杂，高低压互层，断层发育，压力窗口几乎没有，在浆柱设计上存在极大难点。由于长期注水，圈闭压力得不到有效释放，存在异常高压层，钻井液的完井密度加大。油气显示活跃，在钻进过程中经常出现全烃100%的情况，完井后效居高不下，油气上返300m/h以上，先天的地理地质因素制约了固井质量的提高。

2.2井眼条件因素

三号人工岛特殊的地质条件造成卡钻、气侵事故、复杂情况多，钻井周期长，井径不规则，易形成“糖葫芦”“大肚子”井眼，固井时提高顶替效率困难，严重影响封固效果。良好的井眼条件是套管安全下入和保证固井质量的前提条件，现存的井眼很难再通过通井措施得到良好改善。

2.3水泥浆体系因素

为了满足三号岛区块固井质量要求，水泥浆配方性能要求失水量低、稠度适宜，浆体稳定性及防窜性好，要达到压稳防窜困难，优选水泥浆配方困难。我们先后采用了渤星胶乳水泥浆体系、渤星液降体系、渤星干混体系、欧美科体系、卫辉干混体系并配合BCS系列冲洗液使用，但是效果仍旧良莠不齐，优选困难。

2.4现场施工因素

a受到岛上物资运送制约，人员设备跟踪不及时，施工设备大打折扣。b现场施工时胶乳水泥浆密度不能达到设计值，浆体性能受到影响。c化验温度选取偏高，化验结果不能真实反映井下情况。d三号岛最近在产层进行同层压裂，未避开固井，影响固井质量。eBCS系列加重隔离液及胶乳在冬季施工中其防冻性能，保质周期不适应现场施工要求。

3结论和认识

三号岛固井质量出现问题的原因有很多，最关键的还是本身的地质因素，地层涌、漏并存，后效高，压力窗口窄，平衡压力固井实现困难。在产层进行同层压裂，相邻注水井因素也是影响三號岛固井质量的另一原因，对照声幅图可以看到，幅值有高低变化的井段基本都能与显示层或水层找到对应关系。大部分井在三开钻进过程中的地层异常情况，没有引起足够的重视，未能第一时间对现场施工做出正确的指导是固井质量差的管理原因。

参考文献：

「1」来东风，赵永光，等.冀东油田南堡1-2号和1-3号人工岛大斜度井固井施工难点及解决对策.[J].长江大学学报（自科版）.2014（11）：185-187.