淺析復雜井況條件下的固井技術及應用

戴峰

摘 ?要：我國油田勘探開發已經進入了后期，在開發的過程中面臨著許多困難。目前在進行油田開發的過程中，都比較注重水平井的開發，開發的種類也比較多，完井方法也逐漸趨于完善。固井質量是影響油田開發勘探的重要因素，對于比較負復雜的井況條件，則需要科學應用固井技術，對固井工藝進行完善和改進，將固井技術的作用充分發揮出來，提升固井質量，保證油田開發作業的順利進行。

關鍵詞：復雜井況;固井技術;應用

固井工程在開展的過程中重點和難點有很多，不同地區的油田環境是不一樣的，想要提高固井質量，則需要考慮多方面因素，需要結合不同地區的實際情況進行固井技術的應用。首先要對油田開采地區的地質情況進行了解，確定好固井工藝，掌握及時固井工程中的注意要點，并在實際應用的過程中對固井技術進行完善，建立一個完整的固井體系，保證井下工具和技術的有效應用。

一、固井難點分析

以某地區為例，該地區鉆井固井施工時容易發生井漏原因在于這些地區地質條件及開采的井的狀況差，單級固井封固段長、防漏、防氣竄等一系列問題。具體表現在：聲幅一般在25%～40%期間，較高，不含水泥段，層間密封性差等方面。造成的原因如下。

1、有許多氣層且壓力系統不同

固井壓力系統存在不同的氣藏。7″套管固井時新場2側1井含有10個水層、10多種產氣層。官9井共有5個氣藏，跨度748m。

2、漏層多、漏失嚴重

氣層固井要求封固長度長，漏失層多，屬于只“入”裂縫性，甚至溶洞性漏失。鉆井中出現泄漏，伴隨著多種不同堵漏的方式。固井施工期間，由于水泥漿有較大流動阻力，施工壓力高，會導致滲漏層擠壓強烈，再次發生漏失。泄漏速度快，泄露量大，造成大泥漿泄漏，形成空套管段。同時，固井過程中出現了一些惡性漏失，導致下井環套管和無水泥漿的出現。

3、封固段長

氣層固井要求封固長度長且高密封性，一般情況下，水泥需返回地面（官9井等）。水泥封固段長度通常在2500～3500m，造成諸多問題。

二、復雜井況條件下的固井技術及應用

對于比較復雜的井下開采環境，固井的質量無法得到保證，需要應用固井技術對其進行處理，首先要對地質環境進行深入分析，了解目前油井中存在的問題，結合具體情況進行固井工藝的設計，保證每個環節的科學合理。

1、分級注水泥

井的種類有很多，對于氣層比較多，層間間距比較大的油井，固井的難度比較大，需要對井內所有的氣層進行密封，通常都會采用水泥漿進行封固操作，要按照一定的順序進行注漿，這樣可以避免出現氣層移動的情況。

分級注水泥漿液的方法有著明顯的應用優勢，整體的流動性比較好，可以減少對周圍的作用壓力;水泥漿凝固的時間可以進行合理控制，保證施工的順利進行，在凝固的過程中可以避免氣泡的產生;可以實現對溫度的也有效控制，確保安全施工;隔離液在應用的過程中可以對泥漿進行稀釋，實現對油井內壁的全面沖刷，可以保證整體的應用效率。

2、優選水泥漿體系

（1）稠化時間。在淺井深度2000m以內，加入凝結劑縮短增稠時間，避免因淺井地層的低溫造成稠化用時較長所導致在侯凝時有油氣水的竄槽。添加速凝劑在水泥底部，縮短水泥漿增稠時間，確保固井質量。但在深井應考慮使用緩凝劑來延長增厚時間，滿足水泥漿泵送和更換，以達到預期的恢復到施工時間所需的安全性。

（2）破裂壓力低或滲透性良好的易漏地層多使用低密度水泥漿體系

（3）選擇微膨脹增韌性水泥漿

3、提高頂替效率

由于A油層的特殊性，定鹽水水泥漿體系為水泥漿系統，其配方必須與井底大段的下密封固段鹽膏層相適應。隨著長年的探索和實踐，A油區已建成一套鹽水水泥漿體系，其性能強度高、反映微小、失水少、漏失特性好。

（1）充分循環提高鉆井液性能。先注入水泥充分循環2周以上再注入鉆井液，把下部靜止高溫造成水凝膠鉆井液嚴重漏失的部分頂替出來，保證鉆井液的流動性能，當n≥0.7時，替換出井眼環空微間隙中的鉆井液，克服鉆井液的屈服應力。

（2）API失水量小于50mL/（6.9MPa/30min）。水泥漿失水，不僅讓油氣層遭到了污染，而且由于水泥漿增稠和流變性能變差，導致水泵堵塞和降低水泥漿的頂替效果;水泥漿失水嚴重，降低了水灰比，穩定性變差，容易形成泥餅，在高滲透性地層中“堵塞”井眼，水竄出現在井眼高邊位置。

（3）水泥石強度高，抗沖擊韌性強。在大位移水平井中，膠結質量不夠和封固不牢固是由于水泥石強度低，容易斷裂;套管的損壞加劇也是由于水泥環脫鹽膏層蠕變和抗沖擊韌性減弱造成。

（4）控制頂替排量，保持套管鞋的低密度水泥漿之前排量提高頂替效率，控制施工壓力，等到常規密度水泥漿出套管鞋時立即降低頂替排量，控制返回速度在1.6m/s以內，工作壓力可達10MPa。

4、采用固井新技術

（1）采用不留水泥塞技術

擠壓和堵塞時，用堵漏劑阻止泄漏或炮眼，達到預定壓力后，在初始凝結時形成砂漿，達到一定程度的流體在下層柱子里面，將里面的砂漿沖洗干凈，上提管柱待灰漿凝固，擠堵后井筒內無水泥漿是不留塞擠堵技術最大的特點。該技術的關鍵在于調整灰漿初凝時間和擠壓過程以及堵塞過程。

（2）運用平衡壓力固井技術

平衡壓力固井技術定義為：在高效頂替和減少污染生產層前提下，環形封固環空井段的設計成功規定水泥漿數量，固井液在整個注入、更換甚至凝固過程中不流失，油、氣、水層也不竄流，實現整個候凝過程壓力平衡及注替施工。它的核心是“高效頂替，整體壓力平衡”。

三、結論與建議

第一，要想加強對固井技術的推廣和應用，將其科學運用到低壓長密封井和容易泄露的稠油熱采井中，提升固井質量。

第二，固井工程在開展之前，需要對現場的實際情況進行了解，掌握井中的各方面信息，了解地層壓力系數，針對性的設計固井方案，這樣可以提高固井質量。

第三，在進行水平井的開采作業時，整體的作業難度比較大，作業中存在著許多風險，需要對水平井結構進行調整和優化，提供良好的油田開采環境，保證井身質量。下套管作業的難度比較大，需要對套管下放的速度進行合理控制，保證水平井下套管作業的順利進行。

第四，在應用固井技術的過程中，還需要對水泥漿體系進行深入研究，對其不斷進行優化和完善，提升固井技術水平，保證固井質量。

參考文獻

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