關于固井質量影響因素研究

朱　樂

（中國石油集團長城鉆探工程有限公司固井公司，遼寧盤錦 124010）

關于固井質量影響因素研究

朱樂

（中國石油集團長城鉆探工程有限公司固井公司，遼寧盤錦 124010）

固井質量的保證在固井作業中至關重要，在固井作業中如果出現質量問題將造成無法彌補的后果，因為固井作業是一次性工程，如果出現失誤一般將難以補救，或者是即使補救后也無法達到封固合格，這就會造成易造成一定經濟損失。然而影響固井質量的因素卻比較多而且復雜，在固井作業中如果不對其進行全面、系統和清晰的認識，同時將制定詳細、周密的施工方案，就無法對其影響因素進行全面的認識。

固井質量影響因素 石油鉆井 油田開發

改革開放初期，我國油田得到大規模的開發，一些老油田經過幾十年的開發利用，其中的油井、水井固井質量逐漸退化漸退化，這些功能的退化使油層出現倒灌的現象。同時管外串槽發生的幾率也隨之增大。這一系列問題造成了套管發生彎曲變形、破裂等現象，這樣就嚴重影響了油井、水井的正常生產。因此，我們必須對其對進行相關分析，同時結合油、水井及油田區塊的動、靜態資料進行分析，來研究影響固井質量的因素這些研究將對指導油田開發與生產具有重要的指導意義和現實意義。通常對以往經驗的總計和相關資料的分析，現一般認為，影響固井質量的因素主要包括井身質量、井身結構、鉆井液性能、水泥漿體系、固井現場施工等方面。

1　地層特點

地層的特點對水泥環第二界面膠結質量的一個十分重要的影響因素，尤其是在比較活躍的水層、油層井段，由于水泥漿凝固過程中會對地層流體進行污染，從而直接影響到了水泥石與地層的膠結強度。同樣由于地層自身的性質決定了在高滲透率油氣水層，水泥漿在稠化過程中容易失去自由水，這樣就會造成水泥漿粉化，粉化后固體體積減小并形成微小間隙，這些間隙影響到了固井的質量。同樣，由于地層巖性和地層的聲速有關系，地層的聲速越快，地層也就越緊密，然而水泥膠結性質一般比較好，其聲速相對較慢。但是由于地層疏松的緣故，就使水泥膠結質量差。還有在巖性上大段泥巖的水泥膠結質量遠遠不如砂巖的水泥膠結質量，而粉沙巖的水泥的膠結質量又不如粗砂巖的水泥膠結質量。這些是影響固井質量的主要因素之一。地層不穩定也會造成固井質量，其中斷層是主要的影響方面，由于油田在開發過程中，在對無水期和低注采比開采時，因為地層能量低，這樣就使斷層影響水泥環的問題被隱藏起來。但是隨著累計注采比重的不斷增加，致使井間和層間不穩定性加劇，直接導致斷層進水，使原來相對穩定的斷層變得活躍起來，在斷層進水量的不斷加大過程中，更加加劇了斷層的活動，使斷層活動更加頻繁，在斷層活動力度不斷加大的過程中，使斷層附近的水泥環再度遭到破壞，這就使斷層以下固井質量變差。總之，地層自身的特點是影響固井質量的內因。

2　水泥漿的性質

水泥漿的性質同樣對固井質量有著重要的影響，其中溫度影響是其中之一。例如，當水泥漿凝結以后，致使地層流體腐蝕減弱或高溫強度衰退，這樣就導致水泥石的完整性受到破壞還有可能破壞水泥石均質性，這樣，因水泥漿溫度高造成全井固井質量降低。水泥漿的性質影響還包括水泥漿失水量影響因素、水泥漿密度和水泥漿流變性等因素。具體包括，當水泥漿的失水量過大時，其結果造成了水泥凝固時自由水滲入地層，滲入的自由水使水泥漿體積減小，水泥漿體積的不穩定影響了固井質量。而這種現象在中、高滲地層的影響則會更加明顯。另外，當水泥漿失水量大時，不僅僅會在施工過程中造成嚴重的施工蹩泵事故，而且可能在水泥漿經過油氣層時，由于水泥漿濾液和水泥顆粒的大量混進油氣層，致使堵塞油氣通道嚴重還將污染油層。這樣影響到固井無法正常泵入，從而成為影響固井質量的重要因素。水泥漿對固井質量的影響還表現在高壓的影響，例如在深井和超深井壓力比較高時，這就需要水泥驅替泥漿時需要更高的井口壓力，而高壓力驅替困難，這樣就比較容易造成水泥在井底突破集中在某一點處的壓力，當集中在一點的壓力突破一定界限，就會形成水泥單線串流，從而造成水泥在套管外的分布出現不均勻狀態，直接到影響固井質量。相鄰油水井的影響水泥漿的性質對固井質量的影響還表現在間接作用產生的影響。例如，在相鄰的油井之間互相作用產生影響，如果在鉆井時未關閉相鄰的油井，那樣就容易造旁邊油井內的壓力不均衡，壓力不均衡就容易造成水泥在套管外的分布出現不均衡的現象。同時，還存在由于相鄰水井內的注入水，竄流到旁邊的水井內，使原先平衡的狀態被打破，這樣也就破壞了還沒有凝固的水泥環，這樣從破壞水泥漿的性質間接對固井質量產生破壞。水泥漿的性質影響因素還有當水泥漿的流變性發生變化時，也會直接影響著固井質量。因為當水泥漿的流動性直接會對頂替效率產生影響。據相關資料和具體實踐證明，由于動切力大的流體相對于對動切力小的流體來講，更具有較好的頂替效率。更加嚴重的是當流動性較差時，會增大泵入的難度，這樣也就增加了施工危險性，而水泥漿的性質表現之一為水泥漿流動性太好，這樣恰恰容易使水泥分層沉淀，從而影響封固質量。

3　時間的破壞

固井發展同樣遵循一切事物發展到規律，隨著時間的延長，一些老油田經過幾十年的開發利用，打破了原有的在平衡的系統狀態內運行的各種穩定結構。例如，在一定時間內，水泥會發生水化，在這一過程中，水泥熟料在與水發生化學反應后的產物相對于其體積比水化前的總體積減小，在這一時間后，純水泥水化的體積收縮率增加，如果未能經過有效控制固將可能無法避免地出現水泥石與套管或水泥石與井壁兩個界面的膠結強度降低狀況，也就影響了固井質量。

4　結語

總結影響固井質量的因素有很多，只有正確認識各種因素之間的關系，才能更好的從源頭上解決其矛盾。發現主要矛盾，充分考慮這些因素，更好的加強對固井質量的完善。

［1］申學義，苗友良.影響高滲低壓層固井質量因素及對策分析［J］.國外油田工程，2002（03）.

［2］呂合玉.神經網絡在固井質量預測中的應用研究［J］.石油鉆探技術，2002（03）.

［3］步玉環，王瑞和，穆海朋.纖維水泥改善固井質量研究［J］.石油鉆采工藝，2003（05）.