江汉油田挑战“顽疾”大力提升油气固井质量

□黄慧 王斌 罗初

“近日，我们在江汉油区2022年固井质量评价会上对江汉油田30口油气新井开展固井质量评价，其中优质28口，优质率达93.3%，较2021年同期江汉油田固井质量优质率提高近10%。”日前，江汉油田工程技术管理部钻井室主任易争利表示。今年以来，江汉油田针对投产新井，提升管理水平，应用先进科学技术，破解固井难题，有效提升了油气新井固井质量。

地层下的“顽疾”

固井是钻井作业的重要步骤，是在生产套管下入井口后，用水泥封住套管与井眼之间的环形空间，封隔地层中的油气层、水层，给油气流提供良好的通道，防止不同压力的油气水突破井壁进入井壁与套管外侧的环形空间导致地层水占油道、气道。同时，避免地层气进入环空水泥浆中造成气窜，影响固井质量，为油气生产的开采创造有利条件。

走这条路径清晰的固井道路，江汉石油人在气区、油区作业时，却频遇“拦路石”。

据涪陵页岩气公司钻井项目部工程师陈小龙介绍，位于重庆忠县涪陵气田复兴区块页岩气项目的层天然孔隙、微裂缝发育较多，油气显示活跃。在开展固井作业时，常出现地层气突破井壁进入环空水泥浆的情况，可能导致水泥环封隔失效，造成环空带压，影响固井质量；水泥浆密度、质量、重力带来的压力大于地层破裂压力，固井过程中压漏地层，泥浆液易从地层中流失，水泥返高达不到设计要求。

新井现场录取资料。汪睿 摄

同时，气井在固井作业中，由于支撑井壁稳定的钻井液密度高、黏度高、固相含量高、流动性差，钻井液中形成虚泥饼并粘在井壁上，剥离困难；水平井段套管受到虚泥饼阻碍，导致偏心或贴边在井壁上，套管一侧环空空间变宽，另一侧变窄，窄边空间狭小，影响之后灌入井筒的水泥流通和固井速度，同时窄边钻井液难以清除，混杂在之后灌入井筒的固井水泥浆中，造成凝固后密度不均匀、内部不坚实，无法有效阻挡地层应力，套管承受过高压力易破损。以上因素导致2019年至2021年复兴区块固井质量优质率仅为40%。

类似情况也出现在江汉油区。江汉油区王场区块地层天然裂缝多，随着开采和注水过程中的地层改造，人工裂缝增加，地层压力体系逐渐紊乱，固井施工中频繁出现漏失现象。

为解决上述问题，江汉石油人充分发挥主观能动性，在气区和油区开展地层下的外科手术，攻克难关。

高压储能气泡治“气窜”

围绕气区固井难题，今年以来，油田工程技术管理部多次组织固井施工方案审查会和技术研讨会，提出针对油气活跃井采用自愈合防气窜水泥浆体系的方案，同时，针对地层承压能力低、发生漏失的井，采用泡沫水泥浆固井。

易争利介绍，泡沫水泥浆即含有不连续微小的高压储能气泡的可压缩水泥浆，高压储能气泡比水泥浆重量小，浮在其上方，造成相同体积条件下密度小的泡沫水泥浆取代密度大的常规水泥浆，水泥浆整体密度和质量、重力均变小，不会超过井底和地层承重临界值，避免固井过程中泥浆液从地层中流失、出现漏失。同时，高压储能气泡有高压力，补偿压力、重量较大的传统水泥浆被低重量气泡取代后失重造成的压力损失，可以对井壁维持高压，防止地层气体压力大于泥浆液柱压力，突破井壁进入环空造成气窜，影响固井质量。

该油田工程技术管理部技术专家还强化井眼准备，在保证地质目的前提下，兼顾钻井工程难度，确保轨迹井眼轨迹平滑，为固井作业创造良好的井眼条件。在钻进施工过程中，通过在钻井液中加入各种堵漏材料和井壁强化材料，以实现井壁对地层承压能力增强和井壁稳定性；优化固井施工工艺流程中的排量参数，用清洁的顶替液推动水泥浆，保障套管内部清洁。固井施工完以后，通过井口加压和环空憋压压力压实水泥，阻挡气层气泄漏，防止气窜，提高固井质量。

今年以来，油田工程技术管理部专家对涪陵页岩气田承压能力低、易漏失的焦页85-S2HF、焦页143-1HF、泰页1-4HF3等口井进行了泡沫固井试验，固井过程正常，未发生漏失现象，固井质量优质，减少完井提承压作业时间，大幅降低了承压堵漏等直接费用，为压裂改造提供合格井筒。

技术工具混搭给泥浆“减肥”

围绕油区固井难题，今年1月以来，江汉油田工程技术管理部专家、江汉采油厂技术人员与江汉钻井一公司技术人员成立固井联合攻关小组，提出了提升固井质量技术措施。针对复杂区块及存在井漏风险的区块，不再局限于采用常规的单密度、双密度水泥浆体系，提出以“堵漏先导浆+双凝双密度堵漏”水泥浆体系为技术构架，配合防漏扶正一体化工具的混搭方案，治疗固井“顽疾”。

由于过去没有防漏扶正一体化工具作为承托工具且地层承压能力差，常规的1.88克/立方厘米单密度水泥浆或1.45至1.88克/立方厘米双密度水泥浆重量、压力大于地层，泥浆容易漏入地层，导致水泥返高不够及固井质量变差。针对王场易漏区块，采用了“堵漏先导浆+双凝双密度堵漏”水泥浆体系进行防漏施工。

同时，研制开发出一种防漏扶正一体化工具，加在套管串上，保证套管在井筒的居中度，防止套管贴边导致注入的水泥浆窜槽，避免水泥浆两侧分布不均、固井效果不好。

日前，在王场区块王4-5-斜11井、王西6-斜8井和老新区块老21-斜13井固井过程中使用“堵漏先导浆+双凝双密度堵漏”水泥浆体系和防漏扶正一体化工具，未发生漏失，水泥返高达到设计要求，固井质量较好。