侯興衛
摘要:側鉆井井固質量控制是非常重要的一項內容,在實際工作的過程中,由于各界因素的影響在實踐的過程中還會存在一些難點問題,因此為了能夠將側鉆井固質量的水平提高文章,結合實際總結出了提高側鉆井固質量的方法,希望通過研究之后,能夠給相關的工作者提供一定的參考。
關鍵詞:側鉆井;井固質量;分析
0前言
在開發挖潛油氣礦藏時能夠充分利用老井套管的技術就是開窗側鉆。這種技術能夠將老井的上部套管完全利用起來,使得原本贅余的老井再次投入生產,不僅可以恢復產能、提升工具設備的開發利用程度,還能有效的提升原油產量。但是這種技術也存在一些問題,經常會因為固井質量無法保證而導致不能正常生產,最終造成井眼報廢;或者在投入生產時出現生產周期不夠長的缺陷。截至到現在,還沒有出現一套完整的和開創側鉆能夠適配的技術進行完井固井。基于這些現狀,針對套管科學研究小井眼開創側鉆的配套固井技術就具有了十分重大的意義。
1側鉆井固井質量的主要影響因素
在正常情況下,側鉆井投入生產后的使用壽命基本都在兩年到三年之間,但是實際生產中經常出現有些側鉆井投產最短一年就出現了竄流等不良現象,主要原因就是礦井的固井質量達不到應有的標準,以至于產量迅速遞減,而且產量正常下降的幅度和其他生產井相比更大。影響固井質量的主要因素列舉如下:
(1)太小的環空間隙會在固井時造成泵壓太高而排量太低,使頂替效率更低;薄弱的水泥環很有可能導致層間竄槽,最終導致固井質量不過硬。
(2)不能嚴格控制固井的工藝或方法是導致固井質量低下,甚至失敗導致井眼廢棄的主要原因。
(3)扶正器的下放位置在下套管時影響很大,不恰當的下放位置會造成固井的時候套管處于偏向井眼底部,使井眼的一側沒有或是僅有少量水泥,就很可能形成套管相切于井壁的竄槽現象,導致固井出現惡劣的質量問題。
(4)在經過多年開發的老區進行側鉆井作業會受到更多的干擾,比如紊亂的地下層系會提升開窗側鉆時出現井漏的幾率,嚴重的井漏會使得水泥返高無法滿足既定要求,替空了主要目的層段,還需要擠水泥來固井的返工措施進行彌補,拉低了固井質量。
(5)出現失水多粘度高以及高溫高壓環境下稠化嚴重等問題的完井液是無法滿足需求不能使用的,一旦使用這種性能不好的完井液就不能和水泥漿完全匹配,會出現地層和固井水泥環不夠粘合,降低了固井質量評價的準確性。
(6)坐掛懸掛器的難度和復合膠塞質量太差都會造成固井不能碰壓,也會替空目的層段的水泥。還有一些細節上的問題也會導致固井質量無法提高,例如水泥返高不達標、不對浮箍進行密封、將水泥塞遺留井內等。
2加強側鉆井固井質量的方法
2.1在裸眼段選擇使用合適的擴眼技術
基于目前世界上的開窗側鉆技術發展程度,提升固井質量延續側鉆井生產壽命最直接有效的方式就是提升水泥環的韌性和寬度,擴大井眼和套管之間的環空間隙。通過數量巨大的側鉆井固井的測井效果數據分析來看,固井的一界面通常效果很好,但是二界面往往效果不理想。舉沙河街組地層的例子進行具體分析:該地的地層很硬,鉆頭下鉆的過程會越來越容易被磨損,破巖能力也隨之降低,就會造成保徑部分和環空間隙越磨越小。解決這種問題就需要使用擴眼工具來擴大井眼,其中較為關鍵的就是工具如何選擇,原則上要因地制宜的選擇對應地層的工具,比如砂巖地層要求耐磨性更好,泥巖地層則要求切削能力更強大,而砂泥巖地層就需要耐磨和切削能力兼備的工具。一般情況下選用水力式擴眼器都可以在實際施工時下入九十五點三毫米的尾管,使井徑擴張至一百四十毫米,增加二十二毫米的水泥環厚度。水力式擴眼器在工作時還能夠清洗井壁上的死泥漿,有效地提升了二界面的固井質量。
除了選擇合適的擴眼工具之外,還可以使用復合鉆進的方法來達成擴大井眼的目的,使用一點五度的螺桿帶單牙輪鉆頭進行鉆進,可以是礦井的平均井徑穩定在一百三十五到一百四毫米之間。
2.2提升完井液性能和固井頂替效率
井徑擴大率部分擴大就可能造成“大肚子”井段,這會在頂替中導致局部的鉆井液滯留,所以應該設法避免或盡小可能的出現擴大率局部太大。如何縮小井徑擴大率要從選擇開窗點時就開始考慮:可以盡可能的選取固井質量高的井段,還要防止銑錐較長時間的靜止于裸眼中大排量循環,這樣就能夠一定程度上避免在窗口以下的井段形成大肚子而在最終導致出現窗口的固井質量不夠好的局面。
完井液性能雖然需要提升但也切忌大幅調整,只要能夠保證完井液具備濾餅薄,失水、切力和黏度、含沙量足夠低,并且保持合適的密度就可以,此外還應確保完井液和水泥漿的動切力比在一點三到二的區間內,壓力梯度比在二到三的區間內。
提升頂替速度和頂替排量首先需保證井下不漏,而且頂替排量的最高峰值需在通井循環洗井排量之下,固井前的洗井工作也很重要,把這項工作做充分需要做到以一點二至一點三倍的正常鉆進排量循環洗井兩周。
2.3強化固井附件尤其是懸掛器的質量把控
具備抗高溫腐蝕,極佳耐磨性能的復合膠塞以及坐掛可靠的懸掛器是確保固井質量必須具有的基本條件。其他附件如浮箍浮鞋則需確保它的單向密封狀態良好。
3改進側鉆井施工作業的可行措施
一般情況下的下部尾管串由旋流加兩個浮箍再加球座構成,改進后也可以將一根短套管加在兩個浮箍中間,其作用主要在固井碰壓放壓后以及回流上返的水泥漿通過旋流和剛性浮箍時降低水泥漿的上返速度,可以達到減少滯留于套管內的水泥量和水泥塞的作用,并且可以在替出套管內部水泥漿之后直接監測固井質量,這樣一來不僅不僅減少了施工時間,而且降低了租賃運輸小鉆桿所花費用,是值得推廣的措施。
4鞏固側鉆井固井質量的措施
固井使用的水泥漿體系要優先選擇微膨脹體系可以改善水泥漿的配伍性。此外同時使用一些添加劑也會起到鞏固作用:為改善水泥漿流動性可以添加use分散劑,從而提升固井的頂替效率;減輕劑pz或者wz可以減少水泥漿密度,加入到水泥漿中能夠防止發生井漏;把控水泥漿失水保證零析水需要添加g404降失水劑,可以起到保障水泥漿體系穩定的作用;對于一些高壓和低壓同時存在的井眼,要在固井時上部加入緩凝劑,下部添加促凝劑來調節;確保水泥漿和濾餅的膠結質量可以保障水泥漿和鉆井液的體系配伍性,以上五點需要同時做到。
5結語
在油田進入后期開發階段時,會有更多的停休報廢井進行必要的套管定向側鉆,并且越來越多的復雜井也會使側鉆井的施工更顯困難。我們還需在實踐中積累總結科學的施工經驗,更加積極的研究推廣行之有效的新固井技術,使側鉆井施工也能建立起一套適配的固井工藝。
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