加蓬G4-188區塊177.8 mm油層尾管固井質量分析與建議

摘要：加蓬G4-188區塊是中石化國際勘探公司加蓬分公司在加蓬投資的一個區塊，其中的SAWZ工區已經完鉆了10口井，除SAWZ-7井因未發現工業油氣，進行填井外，其他9口井均發現了工業油氣資源，但是該區塊的油層尾管的固井質量問題，給后期各種綜合測試工作帶來一定的影響，針對這種狀況，文章綜合了該區塊前10口井的固井資料，進行對比、分析以及歸納，總結出一些經驗，對未來該區塊的固井施工提出了一些可以借鑒的技術措施。

關鍵詞：加蓬；固井；總結；技術措施

中圖分類號：TE256.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）23-0173-02

1 工程概述

加蓬G4-188區塊位于加蓬西部沿海地區Port Gentil東約12 km，鄰近Ogooue河三角洲。該區塊是中國石化石油國際勘探開發公司加蓬分公司在加蓬主要勘探區塊，主要是進一步查明該區塊WZ工區東部大型鼻狀構造的層砂體展布規律，油氣資源規模，落實石油地質和溶解氣儲量，探索U.P.C.段和Anguille組砂巖發育情況及含油氣性。2010年，在該區塊WZ工區已完成了10口井的鉆探工作，固井時，各家施工單位針對該區塊地層特點采取了相應的一些固井技術措施，也做了大量的室內及現場工作，但SAWZ區塊整體固井水平仍然不是很理想，因此，認真總結、分析該SAWZ工區固井技術現狀及影響固井質量的原因，進一步加強固井技術攻關，提高固井質量，為該工區的油氣產能建設提供良好的技術保障。

2 基本資料

2.1 井身結構

加蓬G4-188區塊SAWZ工區采用三開井身結構，具體井身結構見圖1。

SAWZ工區三開油層段采用215.9 mm鉆頭鉆至2 500 m左右，φ177.8 mm套管(尾級)固井下至2200 m，采用懸掛或者單級固井，將鉆遇的P.C.組或Anguille組等地層封固，其巖性主要是塊狀砂巖與泥巖、泥巖夾粉細砂巖等。

2.2 井 徑

SAWZ工區三開鉆進鉆頭為φ215.9mm，九口井實際測井折算平均井徑在222~240 mm之間，擴大率在4%~8%之間，井眼基本規則。

2.3 鉆井液性能

SAWZ井區主要采用聚合物鉆井液，三開鉆井主要采用聚合醇聚合物鉆井液體系，油層套管固井前鉆井液性密度1.70±0.01 g/cm3，塑粘25~30mPa.s，粘度60~70s，失水3~4 ml，泥餅0.5 mm，含砂0.1%~0.3%，靜切4~7/14-18 pa，固含12~21%，PH值9.0~9.5。

2.4 固井前置液性能

SAWZ區塊固井前置液主要由沖洗液+隔離液（部分使用先導漿）配合組成，使用種類較多，其主要有高效型、增粘型聚合物類、表面活性劑類等。

2.5 水泥漿體系

SAWZ井工區油層套管固井主要采用膠乳水泥漿體系、非滲透水泥漿體系、常規水泥漿體系和防竄水泥漿體系，基本密度為領漿1.85±0.02 g/cm3，尾漿密度1.90±0.02 g/cm3。

2.6 其他技術措施

①下套管前，嚴格執行原鉆具通井要求，并在允許情況下，盡可能大的排量洗井。

②根據計算機模擬，合理安放扶正器位置，確保套管居中度。

③固井前使用高效前置液，保證井壁沖洗干凈。

3 質量分析

整個SAWZ工區油層套管固井優良率只有40.8%，對于該區塊后續測試工作的開展帶來一定的影響。綜合井眼、水泥漿、前置液、水泥漿頂替效率等情況，分析認為造成油層套管固井質量不理想的主要原因包括以下幾個方面。

①泥漿頂替效率低影響水泥環膠結質量。通過固井設計軟件對SAWZ井區油層套管固井水泥漿紊流頂替排量及環空返速計算，該區9口井的油層套管固井水泥漿頂替排量要達到紊流狀態，頂替排量大需要達到35～60 L/s之間，而現場固井施工實際頂替排量12～30 L/s 之間，造成水泥漿頂替效率低，影響著封固段固井質量。

②套管在井內的居中度差，影響了定向井固井質量。定向井固井的最大難題是，套管井內居中的問題，要提高定向井、水平井的固井質量，首先要必須保證套管居中。大量的研究表明，當套管井內的居中度小于60％時，鉆井液的頂替效率都很差，而且極易產生鉆井液竄槽。

套管居中問題影響頂替效率。SAWZ井區定向井用φ215.9 mm鉆頭鉆進，下入φ177.8 mm套管，通過計算機固井軟件計算，套管居中度都不能達到67%。套管不居中，在套管自重作用下，套管上下環空間隙不一樣，因此，在定向井段套管井內居中度差，水泥漿的頂替效率低，影響固井質量。

前置液使用情況。SAWZ井區油層套管固井前置液使用種類較多，目前沒有形成一套較為成熟的前置液體系，在一定程度上影響了泥漿驅替效果，因此，合理的使用前置液有助于提高水泥漿頂替效率。

③水泥漿候凝期間井眼欠壓穩影響了水泥環膠結質量。水泥漿封固段上下有一定溫差，水泥漿水化速度不一樣，一般來說自上而下水泥漿隨溫度的增加而越來越快，不同深度的水泥漿靜膠凝強度發展不同，產生的壓力損失不同，為此，根據不同段的水泥漿的水化狀態，計算各段的靜液壓力損失，累積后計算水泥液柱對油氣層的壓穩系數，因此，優化環空漿體設計壓穩地層能有助于提高固井質量。

④固井水泥漿滲漏問題，影響固井質量。SAWZ井區在三開鉆進過程中曾發生漏失現象如SAWZ-2、SAWZ-7井，有可能造成水泥漿在候凝期間發生漏失。如從SAWZ-2井擠水泥的過程來看，泥漿密度1.74 g/cm3，試擠壓力為5 MPa時地層就發生漏失，折合當量密度1.944g/cm3；三開固井結束后按泵壓為5 MPa進行反循環，此時井眼環空當量密度為1.996 g/cm3，因此，該井固井時循環或候凝期間水泥漿漏失的可能性很大，造成水泥漿返高不夠，影響固井質量。

⑤井眼環空間隙小，高比重高粘度泥漿不利于水泥漿頂替。SAWZ井區尾管固井均為φ215.9 mm井眼下φ177.8 mm尾管，環空間隙小；泥漿比重1.70 g/cm3左右，粘度在60 S以上，井壁泥餅過厚或虛泥皮過多，影響井眼暢通，從而水泥漿頂替效率，影響了水泥環膠結質量。

⑥環空漿體結構有待進一步優化。SAWZ井區油層套管固井前置液使用種類較多，主要有高效前置液型如MS、增粘型聚合物前置液如CMC、表面活性劑類型如BCS以及先導水泥漿等；尾管固井應用多套水泥漿體系，如天津渤星膠乳水泥漿體系、廣東三元膠乳水泥漿體系、中國石化德州所FSAM非滲透水泥漿體系、以及河南衛輝非滲透水泥漿體系；該區塊目前未優化出一至兩套比較適合于該地區的較為成熟的水泥漿體系，這在一定程度上影響了固井質量。

4 總結及建議

通過總結分析對比SAWZ井區的油層尾管固井質量，我們可以從以下幾個主要方面努力，提高該區塊的固井質量：

①加強下套管前的井眼準備工作。

②提高套管居中度技術。對于定向井，采用“套管抬頭”工藝技術，即在套管前面連加2～4個彈性扶正器并用卡箍固定住，以減小下套管阻力，以提高下套管成功率；對于定向井建議使用旋流扶正器或旋流扶正器與彈性扶正器交叉使用，并加大安置密度；使用套管 “漂浮”技術，即在定向井固井替漿時，將水平段套管內替入一定量的清水，加大其浮力。

③優選出適應該地區的1~2套水泥漿體系及配套外加劑，保證壓穩氣層，降低油氣水竄的機率，從而提高封固質量。

④進行合理的環空漿體結構設計。

⑤針對不同井眼條件，采用高返速-低返速相結合的復合頂替技術。

⑥按照不同的井況選擇合適的水泥漿候凝方式。

⑦進行壓穩防竄設計。

⑧其它一些綜合技術措施。嚴格按照水泥漿設計要求進行室內實驗，水泥漿性能達到尾管固井要求，并做好大樣復查實驗；在定向井固井中采用微硅來增強水泥漿性能，降低水泥漿游離液的析出和失水，增加水泥石的致密性，水泥石孔隙度減小，滲透率降低，加強防竄作用；水泥漿稠化時間控制在施工時間附加1 h，減少水泥漿候凝過程中潛在的漏失和地層油氣水侵；在不影響后續作業的情況下，是否可以考慮φ215.9 mm井眼下φ139.7 mm套管，以增大環空間隙，提高水泥環的膠結質量。

參考文獻：

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