石油固井中影響質量的主要因素及改進措施

劉利東

摘 要：在我國所使用的資源當中，石油一直占據著主導地位，其主要原因就是石油與其他資源相比獲取方式更為困難，石油在開采過程中有著太多的阻礙，正是因為影響因素過多使得我國的石油開采技術還存在著相當多的問題，本文將會對影響石油鉆井工程的主要因素進行分析研究，提出相關的改進措施。

關鍵詞：石油固井;影響因素;改進措施

引言：資源是全世界都關注的重點，尤其是油氣資源儲備問題，更是每一個國家所關注的問題，隨著資源被逐漸開采，石油行業的正常運行成為了需要關注的問題，因此提高開采質量，提升開采產量成為了每一個國家所需要關注的問題，國內外學者以及對該問題進行了詳細的研究，因此石油固井質量擁有著非常大的意義。

一、提高固井質量的內在機理

在整個石油開采環節當中，固井質量起著決定性的作用，不光影響著工程的質量，還影響著油氣井的使用時間以及安全性。本文將會從水泥漿方面進行詳細的分析，進一步提高固井的質量，由于固井質量的好壞關系著后期工況能否順利進行，所以必須對該環節進行嚴格把控。通常情況下在固井注入水泥漿的過程中，地層流體都是處于壓穩的，在等待凝固的這段時間里水泥會出現井底壓力變低，凝結失重的情況，此外水泥漿也會與地層水出現化學偏差，水泥漿將會受到地下水的嚴重侵蝕，若情況嚴重時，甚至會出現稀釋、沖刷等現象，這些因素會直接影響到固井的質量，使得水泥漿需要稠化的時間會更久以及穩定性也會出現一定的降低。通過研究能夠看出，水泥漿所擁有的靜膠凝強度是小于48pa的，所擁有的失重是非常小的;而當水泥漿的膠凝強度處于48pa到240pa之間時，其會出現嚴重的失重現象。所謂的靜膠凝現象影響著水凝膠的流動性，在此環境下自由水會進入到一種靜水液柱的狀態，如此一來就會使得水泥漿進入到失重狀態。隨著凝固完結，水泥漿柱所受到的壓力會逐漸通過種種實驗表明，水泥漿的失重速度與情況與井斜角有著正比關系，井斜角越大，其失水量也就越高，從而使得穩定性與均勻性受到影響。在水泥漿當中，其折水量以及失水程度越小，也就代表著在漿體當中存有的自由水越少，如此一來，漿體就會變得更加穩定，擁有更強的性能。

二、影響石油固井質量的三個因素

1.鉆井液

通過種種實際操作可以看出，石油固井的質量由鉆井液的指標所決定，該指標包括了失水、粘度、密度等方面。因此對其進行專一的說明：（1）若鉆井液的密度出現過低的情況，那么其所帶來的浮力也就會越大，在這一時刻，石油鉆井會盡心的更為順利。如果鉆井液密度較高的時候，其浮力就會降低，因此石油鉆井就不能正常的運行。除此之外，失水量也會影響到鉆井液的黏度，如果失水量表現得過大，則鉆井液的黏度會出現降低的情況，此外由于黏度的降低，流水量會進一步提高，此時石油鉆井可以有效的進行工作。反之，如果失水量較低，鉆井液的黏度就會升高，因此流水量就會降低，這一情況會直接影響到石油固井的質量。

2.地層巖性

由于地形的不同，石油固井的質量也會受到地質巖層的影響，尤其是底層巖性，其是由底層組織與水泥環所組成的，其成為了石油固井的第二界面，在工程當中，應該注重地層巖層，其會直接影響到石油固井的質量。尤其是工程后期，地層壓力更是會直接影響到石油固井的質量，一旦其超過標準范圍，那么將會出現滲水的情況，從而使得底層膠結會出現降低的情況。除此之外，聲速也是影響水泥膠結的重要因素，由于地層擁有著吸水性，所以水分流失的情況會經常發生。在水分流失之后，大概率發生裂縫的情況，而裂縫又會直接影響到鉆井的安全，結合前文可以看出，如果想要保證石油固井有著非常高的質量，那么就需要結合固井的實際情況，制定出相符合的方案，對巖層壓力進行密切的關注，避免地層裂縫的出現。

3.水泥漿

影響固井質量的主要因素就是水泥漿，其會出現分層沉淀的情況，值的確認的是該現象出現時，石油固井的質量不會受到影響，而如果凝固時間過長，使得層面出現裂縫，則會直接影響到石油固井的質量。水泥漿的凝固時間具體可以以下兩個方面進行分析：內在因素以及外在因素。其中內在因素指的是石油固井的質量會受到水泥漿的密度以及流動性所影響;而外在因素指的是水泥漿凝固受封固段的實際長度以及環空返速所影響，通常情況下封固段都會控制在800-1200m的范圍之內，在該范圍當中，石油固井的質量是最好的。結合這兩方面的因素，應該對石油固井進行實地考察，結合其自身情況制定出相應的措施方案。

二、提高石油固井質量的幾點措施

1.提升水泥漿的性能

固井也會受到水泥性能所影響到，通過實驗能夠看出，當水泥漿的密度保持在1.15～2.659g/cm3的時候，應對水泥稠化的時間進行相應調節，使其最大可能的避免水分上的流失，保證將水泥漿的失水量控制在100ml以下。不光如此，如果水泥漿擁有著非常高的質量，那么可以對其進行快速的凝固。因此需要相關工作人員注重水泥的質量，在選擇時以質量為依據，保證所用的水泥能夠符合固井的地勢因素以及實際環境。

2.冷卻井壁控制動壓

在水泥漿固井施工之前，應對動壓進行有效的控制，其中可以利用冷卻井壁的方式，該方法可需要在井內注射冷卻槳液，其密度為2.47g/cm?，其具體注射量則更根據套管尺寸以及鉆頭尺寸所決定，對井壁的溫度進行有效的降低，從而使得固井的安全性獲得更進一步的提高，此外在質量方面也可以做到穩定的提升。

3.適當增加前置液量

在水泥漿固井技術當中應當注重前置液的用量，只有前置液保持一定的體量，那么固井就可以有效的進行抗隔離、抗污染，在水泥漿固井當中起到決定性的作用。比如說可以在水泥漿固體技術當中加入600ml的前置液，在加入前置業之前，相關工作人員需對井壁進行仔細的清理工作，如此一來清理后的井壁能夠保證前置液擁有更多的接觸時間，從而保證水泥漿固井的質量結構不受到影響。

4.提高工人工作質量，加強現場施工

在固井的施工過程中，應加強對人員的管理，提高施工人員的工作質量，保證施工人員能夠按照施工技術標準進行施工，使石油固井的質量得到保證。首先，從思想上進行提升，使相關施工人員能夠以質量為重，從思想上進行教育。通過一系列的調查可以看出，目前石油固井項目在施工之前，其管理層都沒有對施工人員進行開發狀況以及地理環境上的說明，并且沒有定期的檢查制度，使得項目工程不能很好在在監督下進行，這一情況會直接導致固井質量受到危害。因此需要在工程施工前對相關施工人員展開培訓，根據固井的實際情況，制定出相關方案，加強施工人員的認知，嚴格按照施工方案所進行，通過嚴厲的監督進一步提高工作效率。

5.提升鉆井液性能

在進行石油固井工程的過程中，項目負責人要嚴格控制鉆井液的黏度、密度以及失水量，通過對鉆井液的有效控制，提高固井的質量。此外還需要對鉆井液進行合理的配置，其依據主要是施工地勢以及施工環境。在其他有關材料的配比也應保持重視，依據固井的實際情況，計算出材料最為科學合理的配比。

三、結束語

現階段，在我國所有資源開采當中，石油固井技術已經成為了我國重點關注的問題，由于我國在該方面還不夠成熟，所以還存在著一系列的相關問題，因此需要在技術上進行有效的突破，通過相關學者的研究，對技術進行革新優化。在人員管理方面，更應做到嚴格管理，通過現有的方式方法對提高施工人員的培訓工作以及管理工作，提高施工人員施工效率的同時，進一步提高固井的質量。

參考文獻

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