地层流体化学性质对固井质量影响探讨.doc

(地层流体化学性质对固井质量影响探讨 刘 霞 （大庆油田有限责任公司采油工艺研究所） 摘 要 本文针对模范屯油田芳808区块开发井固井质量出现的问题，在分析了影响钻井固井质量的一般地质和钻井工程因素后，针对该地区的地层流体特点提出了地层流体中所含的硫酸钠等硫酸盐类对水泥环产生腐蚀可能是影响该地区固井质量又一因素的观点，为进一步分析影响固井质量因素并采取相应措施提高固井质量提出了一条新的思路。 主题词 固井质量；地层流体；影响因素 1 前言 影响钻井固井质量的因素比较复杂，一般可归纳为五个主要方面：①地质因素。主要是地层孔隙压力、地层渗透性、地层流体类型等；②井眼情况。包括井身质量、井径情况及井壁稳定情况等；③钻井液性能。包括钻井液密度、失水、粘度以及在井壁形成泥饼的质量情况；④固井施工因素。主要是水泥浆顶替效率及施工连续性等；⑤套管的居中与密封。以上诸多因素均可对一口井的固井质量产生影响，不同因素对固井质量产生的影响可以通过综合分析的方法加以判断，也可以在固井质量检测图上反映出来。但模范屯油田芳808区块出现的固井质量问题却无法用上述原因得到满意的解释，因此说明还存在尚未完全认识的其他因素,有必要对其进行探讨。 2 模范屯油田芳808区块钻井固井质量问题的特点 模范屯油田芳808区块钻开发井35口，其中优质井27口，合格井8口，优质率77.1%（其它开发井区块固井优质率一般在95%以上）。这8口合格井中有6口井声幅曲线幅度与砂岩有明显对应关系（见图1），从这6口井电测曲线上分析具有以下5个特点： （1）声幅起幅度井段集中在油层井段，并且与渗透性砂岩有明显对应关系。 （2）声幅曲线幅度值的大小与砂岩渗透率成正比关系。 （3）声幅度的厚度与对应砂岩的厚度相近。 （4）声幅幅度对应的井径一般比较规则。 （5）声幅幅度一般在30%以内。 3 影响开发井水泥胶结质量的原因分析 3.1 工程施工因素对胶结质量的影响 3.1.1 井径 模范屯油田钻开发井在油层井段使用的是直径200 mm的PDC钻头，该钻头完成的井眼井径变化率小，井径比较规则，特别是砂岩井径一般比较平滑，通过固井质量检测声幅曲线与所对应井径的对比分析，认为两者的相关性很小，也就是说可以排除井径对固井质量的影响。 3.1.2 固井施工 （1）由于开发井使用低密度钻井液(1.20～1.25 g/cm3)，加之井径比较规则，所以固井施工时水泥浆顶替效率比较高，从所分析的6口井声幅曲线形态来看也没有因“替不净”而造成混窜的特征。 （2）该区固井施工时普遍采取多注灰将混浆段顶替到要求封固段以上的办法，平均水泥面高度在油层顶部以上350 m左右（设计100 m），而该区的油层井段只有30～40 m，水泥浆对油层的冲刷时间比较长，也是顶替效率较高的又一原因。 （3）通过对所分析井的注灰灰比进行分析，其值也均在正常灰比范围内，不会对胶结质量产生不良影响。 通过对上述影响胶结质量的若干工程因素的分析，结合声幅曲线的形态以及与砂岩的对应关系，综合分析认为：①胶结质量问题产生的时间不是在固井施工过程中，而是发生在固井替完泥浆以后到声检的这段时间内。②影响胶结质量的因素不是固井施工等外部原因，而是水泥环本身和与之接触的地层两者内在作用影响的结果。 3.2 地层孔隙压力的影响 地层孔隙压力对固井质量的影响主要表现在两个方面，一是孔隙压力较高固井时不能“压稳”地层流体而出现固井质量问题。宋芳屯、模范屯油田属于欠压油藏，全区14口井测压资料统计见下表： 表1 宋芳屯模范屯油田地层孔隙压力统计表 井号 油层中部海拔深度（m） 油层中部压力（MPa） 压力 系数 井号 油层中部海拔深度（m） 油层中部压力（MPa） 压力 系数 芳506 -1329.8 12.06 0.833 芳907 -1340.47 12.94 0.887 芳707 -1368.48 13.59 0.916 芳909 -1369.88 13.28 0.893 芳805 -1346.8 14.11 0.970 芳115 -1355.30 12.43 0.847 芳808 -1347.33 13.65 0.933 芳167 -1284.44 12.82 0.919 芳2 -1326.19 13.92 0.965 芳186 -1304.11 13.26 0.938 芳3 -1302.04 12.65 0.989 芳186 -1304.11 13.66 0.966 芳14 -1361.14 14.90 0.949 芳召3 -1311.27 12.98 0.909 平均值 -1340.20 13.45 0.923 平均值 -1324.2 13.05 0.912 从上表可以看出，该区地层孔隙压力均低于静水柱压力