渤中A油田低承压地层全封固井技术

杜雪雷，张卓旭

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

摘  要：渤中A油田作为渤海首个火成岩发育区油田,特点为火成岩发育，地层硬、可钻性差、地质复杂、深井多。火成岩地层裂缝发育，极易发生井下漏失;表层浅层气发育，气窜导致环空带压；油层温度、产量高，引发井口抬升。“六防”水泥浆体系通过优化水泥浆性能，很好地解决了井口抬升、环空带压、地层易漏的问题，为渤中A油田的高效开发提供了技术保障，提升了作业安全与效率。

关键词：火成岩;低承压；“六防”水泥体系

0 引言

渤中A油田作为渤海首个火成岩发育区的开发油田，其地质条件独特，包括火成岩的分布广泛、地层硬度高、可钻性差以及浅层气发育等，给钻井与固井作业带来了前所未有的挑战。依据渤中A油田的具体地质特征与开发难题，通过优化固井材料与工艺，解决低承压地层全封固井难题。研发“六防”水泥浆体系，通过调整水泥浆性能及添加剂，实现防压差、防腐蚀、防温差、防抬升、防漏失、防气窜六大功能，以期为渤中A油田的高效开发提供坚实的技术保障，也为解决类似低承压地层固井难题提供宝贵经验与技术参考。

1 钻井过程中遇到的问题及原因分析

1.1 遇到的问题

渤中A油田是渤海首个火成岩发育区的开发油田，主要特点是火成岩发育。火成岩发育井段地层硬，可钻性差，地质条件复杂。火成岩主要分布在东营组及沙河街组，主要以玄武岩、凝灰岩、凝灰质泥岩、玄武灰质泥岩等裂缝发育地层为主，极易发生井下漏失。该油田开发过程中出现了窜漏、浅层气、井口拾升等问题。海上表层钻井时，部分井固井水泥浆返高不足，环空封隔失效。传统跳打、错开造斜点等防窜措施效果有限，井筒完整性受损风险高。浅层气钻井过程中，由于地层松散，承压能力弱，易发生漏失，且浅层气从预兆到发生所用时间短暂，具有突发性，极易导致严重的井喷事故。海上高温井生产过程中，储层高温流体导致套管热膨胀，环空压力升高，引发井口装置抬升，轻则导致管汇变形，重则造成井筒密封失效、油气泄漏，甚至关停-。

1.2 原因分析

（1）表层窜漏:海上平台槽口布局密集,井间距离，浅部地层因成岩作用不足呈现胶结疏松特征，井眼稳定性差，固井时水泥浆密度较大，易形成显著液柱压力梯度，容易使本身胶结，较为脆弱的地层产生连通性裂缝。

(2) 浅层气发育：浅层气埋藏浅，地层承压弱，封固困难，表层固井作业期间，水泥浆顶替效率不足，微气泡进人水泥浆体系中，形成微裂缝，同时伴随水泥石水化产物的微孔隙扩展，最终导致环空带压，影响后期生产安全。

(3) 井口抬升：Φ311mm井眼固井期间易发生漏失，水泥浆无法返至上部，出现自由套管段，转入生产后，产量较高，导致上部Φ244.5mm套管受热膨胀延长，因自由套管段缺乏水泥石约束，套管向上位移累积，从而带动井口抬升。

……