加蓬A油田W1井固井施工難點及對策

劉純仁(華東石油工程有限公司國際公司， 江蘇 南京 210019)

加蓬A油田W1井固井施工難點及對策

劉純仁(華東石油工程有限公司國際公司， 江蘇 南京 210019)

W1井是中石化加蓬公司A油田的一口高曲率三開制定向井，該井固井過程中多次出現漏失及水泥漿未返至地面情況，作者根據W1井固井施工過程及固井質量分析結果，對固井施工難點進行分析，并提出了一些針對性的處理措施及有效的建議，對提高該區塊后續井的固井質量有一定參考作用及幫助指導。

井眼軌跡；井漏；井眼擴徑；水泥返高；固井質量

1 W1井固井施工過程及固井質量分析

W1井是中石化加蓬公司A油田一口高曲率三開制定向井，“S”形剖面，完鉆井深2024m。W1井一開井深455m，表層13-3/8"套管下至453m，采用內插法固井，固井時發生漏失，最后頂部注水泥。二開中完井深1467m，垂深1355．5m，9-5/8"技術套管順利下至1465m，固井中出現漏失現象，水泥未返至地面。三開完鉆井深2024m，垂深1910．62m。5-1/2"生產套管順利下至2202．5m，固井中無漏失現象，水泥漿返至地面。

其中二開井段9-5/8"套管固井施工過程如下：

泵入50bbls隔離液，密度1．39g/cm3。投下膠塞，泵入領漿274bbls，密度1．75g/cm3，固井車壓風機發生故障，維修1小時后繼續注水泥領漿16bbls(總共290bbls)，密度1．75g/cm3。注入尾漿44bbls，密度1．90g/cm3。釋放上膠塞，然后泵入7bbls尾漿和6bbls水，然后替鉆井液(總共需要346bbls)，替至150bbls時井口失返，降低排量，當替漿至218bbls時(漏失68bbls)井口正常，繼續替漿，在最后30bbls時，泵壓從600psi升至1500psi，碰壓正常。井口有大約42bbls隔離液及鉆井液混合物排出，無水泥漿。候凝48小時后進行固井聲幅測井。

圖1 W1井9-5/8"套管固井CBL/VDL測井曲線圖

由圖1可以看出，1125m以下固井質量比較好，600m-1125m固井質量中等，600m以上固井質量不理想。領漿段封固質量差，600m以上可能因為領漿在常溫下水泥石強度難以達到要求或者氣竄造成的；600m-1125m是造斜段，可能受到井斜和漏失的影響；尾漿密度1．90g/cm3，設計返高為1300m，基本可以判斷尾漿封固段固井質量比較好。

2 W1井固井施工難點分析

2.1 二開井段

(1)井眼軌跡

由于地質需要，A靶和B靶水平位移接近，在中A靶的同時必須降斜，以滿足中B靶要求。因此，造成井身結構特殊，為“S”型剖面，增斜和降斜均以較高的狗腿度在很短的井段里完成，這從客觀上造成了套管有貼井壁現象發生，致使一些套管彈簧扶正器起作用有限，套管居中度不夠，這是影響水泥膠結質量的一個重要因素。

(2)井漏

地層承壓能力有限，鉆進時鉆井液密度達到1．22 g/cm3時就發生井漏，固井時水泥漿密度最低為1．75g/cm3，要想固井時不發生漏失很難做到。W1井在鉆進過程中多次采用屏蔽堵漏，二開中完后還進行過專門的全井段堵漏，但由于鉆井液和水泥漿密度差巨大，要保證固井時完全不漏難度很大。

(3)井眼擴徑嚴重

在實際電測中井徑儀器有可能已經超過其最大量程。其原因一是地層基本以泥頁巖為主，易剝落和垮塌造成擴徑。二是全部采用旋轉導向鉆具鉆進，其側向高壓脈沖射流直接沖刷井壁，加上導向鉆具本身對井壁的推靠和撞擊，進一步加劇了井壁的剝落和垮塌，形成大段連續擴徑。

(4)固井設備狀況差

HALLIBURTON 固井設備老化，在9-5/8"套管固井時，當以設計參數注領漿到第274bbls時(共需注領漿290bbls)固井車壓風機突然停機，約1小時候才修好，繼續注領漿時井口失返，此次井口失返應為固井中長時間停頓后水泥漿流動阻力高所造成。固井過程中的漏失和設備失效是影響固井質量的一個主要因素。

(5)由于壓風機問題，致使領漿長時間井內靜止，造成了漿體膠凝。當再次開泵時，由于膠凝作用，漿體將會沿著結構力最弱的方向運行，從而降低頂替效率和水泥漿串槽，形成混漿，導致上部固井質量不理想。由于“U”型管效應，漿體下行，管內外壓力平衡后，套管上部將會形成氣體段。再次注水泥漿和替漿時，氣體將被替至環空并不斷上移，從而在環空造成微間隙，影響水泥封固質量。

3 W1井提高固井質量的對策

3.1 進 一步優化井眼軌跡剖面

井眼軌道是影響固井質量的一個重要因素。W1井二開井段軌跡復雜，增斜至49．07°后緊接著連續降斜至4．26°，這樣勢必造成套管在斜井段推靠井壁，套管彈簧扶正器基本不起作用，套管無法居中，影響水泥膠結質量。因此，工程技術人員要在滿足地質條件和地面條件下，綜合考慮各種因素，盡可能優化井眼軌道，消除井眼曲率變化過大的剖面。

3.2 控制固井過程出現井漏

鑒于A油田地層漏失壓力很低，且全井段多處存在漏失現象，因此在固井質量的要求上必須實行有保、有放的原則。電測后準確給出必須確保封固的具體井段和一般無特殊要求的井段，對其它無特殊要求的井段可采用更低密度的水泥漿或是環空水泥漿不返至地面，以避免固井時漏失。

3.3 優化固井水泥漿體系

HALLIBURTON 用的比較成熟的固井水泥漿體系和工藝，從HALLIBURTON 的隔離液和水泥漿配方的實際效果看，是安全穩定可靠的，即使固井設備出現嚴重問題時井下也未出現大的意外。

為了進一步提高固井質量，可采用膠乳水泥漿體系，膠乳水泥漿在52～140℃內稠化時間可調，并且具有典型的近直角稠化特性，而且自由水接近于0 ，具有良好的防氣竄性能。該技術國內也有應用，對提高水泥膠結強度和防氣竄效果顯著。其缺點一是膠乳水泥漿粘度高導致高泵壓，可能造成繼發性漏失，二是水泥漿體系敏感性強易造成“灌香腸”事故，三是膠乳體系的消泡問題較難解決，造成測量密度失真，鑒于目前HALLIBURTON設備狀況，不建議使用此體系。

此外，也可采用纖維水泥漿體系。該體系的優點一是可降低水泥石收縮率，二是可改善水泥石韌性，三是具有堵漏、防漏功能，提高地層承壓能力。該體系的缺點是必須根據井眼實際狀況，通過反復試驗確定合理的纖維類型、濃度和最佳摻量，以確保纖維水泥漿的性能并保證良好的配伍性、流動性和潤滑性。無論采用何種水泥漿體系，在進行固井方案設計時，要結合井下油氣層分布情況適當控制水泥漿返高，以降低漏失幾率，減小氣竄和水泥漿失返對固井質量的影響。

4.4 進一步優化環空液柱結構

從固井質量看，二開技術套管尾漿封固段固井質量比較好，領漿低密度封固段不理想，且上部水層封固不理想。建議二開技術套管固井尾漿封固至上部油氣層或水層以上200m，確保油氣水層封固良好。確保施工整個過程中壓穩地層，并對于油氣層固井應進行油層壓穩設計與計算。

4.5 使用沖洗液

在技術套管固井中，僅僅設計了密度為1．39g/cm3的隔離液，沒有設計沖洗液。建議在今后施工中在隔離液前面注入50bbls密度為1．02-1．05g/cm3的沖洗液，以便稀釋頂替鉆井液，提高固井質量。

[1]陳庭根，管志川.鉆井工程理論與技術[M]

[2]W1井鉆井工程設計及Halliburton固井設計[R]

[3]趙金洲，張桂林.鉆井工程技術手冊[M]

[4]高德利，劉希圣，徐秉業．井眼軌跡控制[M]

劉純仁(1984-滯)，男，2011年畢業于中國石油大學(華東)油氣井工程專業，碩士學位，目前在加蓬從事鉆井技術及管理。