深井固井工藝技術應用探究

楊洋

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

1 分析油田固井質量的影響因素

目前，在油田固井過程中，對于油田固井質量的影響因素有很多，這些影響因素都或多或少的對油田固井的實際質量、固井水平產生不良的影響，制約了油田開采效率與質量的提升。與此同時，在油田固井過程中，由于不完全頂替的問題，使得大段的混漿帶產生，且如果水泥漿的流變性比泥漿好，那么可能會有水泥漿竄槽問題的產生。同時鉆井液的性能、水泥漿的特點與性質也會對固井質量產生很大影響。通過全面地分析與掌握油田固井質量實際的影響原因，才能夠更具針對性的提出更好地解決措施與方法，更好地運用先進的固井技術來增強油田固井質量。下面來分析與討論油田固井質量的相關影響因素[1]。

1.1 地層本身的性質影響

在油層與水層比較活躍的井水段，凝固過程中的泥漿會污染底層的流體，使得底層與水泥之間的膠結受到很大的影響，從而影響了固井的質量。與此同時，泥漿在高滲透的油氣水層中如果失去了自由水，會導致泥漿出現粉化的問題，使其體積逐漸變小而產生縫隙，這會對固井的質量產生非常嚴重的影響。

1.2 水泥石出現體積收縮的問題，降低了截面膠結度

當水泥在水化時，水與水泥的熟料產生了一定的化學反應，這會使得相關產物的體積逐漸變小，如果沒有有效的對水泥漿體積的收縮率進行更好地控制，那么會降低水泥石與井壁和套管之間的膠結程度，使得固井的質量受到很大的影響。

1.3 水泥漿的流變性、密度以及失水量的變化也會影響固井質量

流變性、密度以及失水量是水泥漿的主要性能。如果水泥漿存在較大的失水量問題，會導致泥漿的體積變小，這樣不僅會導致固井質量不良，而且也會誘發施工事故以及油層污染的問題，會使得井壁上的泥漿出現不膠結的問題，油層產生漏失等不足，這些都會影響油田的固井質量[2]。

2 提升深井固井質量的技術措施

2.1 保證套管串下入深度

下套管作業之前，首先必須要充分利用鉆井工具嚴格地進行通井作業，而且還要全面實施沖洗作業，充分保障井眼的通暢性，而且還要保證在作業過程中不能出現井壁坍塌或者是沉砂等現象，這樣才能為后續的固井施工提供良好的井眼環境。

2.2 使用扶正器改善套管居中度

為了能夠充分保障在作業過程中套管能夠具有良好的居中性，可以合理地使用扶正器，在當前的作業過程中剛性扶正器以及雙工彈性扶正器的應用比較廣泛。在實際作業過程中必須要充分結合套管質量、管材數量、井斜角合理的設置扶正器數量，扶正器位置的設置應該遵循以下一些原則：要盡量選擇狗腿度大、井壁相對穩定且井眼比較規則的位置，在確定位置的過程中可以充分結合經驗公式以及查詢表格等方式來進行；此外，如果在實際作業過程中井下地層狀況比較復雜，或者是存在比較疏松的井段，應該最大程度避免使用扶正器，或者是減少使用量。

2.3 保證特殊工具附件的可靠性

在實際的固井作業過程中應該充分結合實際作業狀況來選擇合理的工具附件，這樣才能充分保障套管順利地到達目的地，為后續的固井作業打下良好基礎，與此同時也能夠進一步提升后續作業過程中的頂替效率。例如在實際作業過程中，針對大斜度深井進行固井作業，可以合理地利用滾動式扶正器；而通過合理地利用整體式水泥傘能夠有效避免在作業過程中出現低壓地層漏失現象；如果合理地利用刮泥器能夠有效改善第二界面的膠結質量；而通過利用分級箍、旋轉懸掛器等一些特殊的工具附件能夠有效提升固井質量。

2.4 保證工藝技術合理性

2.4.1 雙級注水泥工藝

深井固井作業過程中如果一次性注入水泥量較大的情況下，會使得泵壓過高，而高溫狀態會對水泥漿的凝固產生影響，針對這種狀況可以充分利用雙級注水泥工藝來最大程度提升固井成功率。

2.4.2 尾管懸掛和套管回接工藝

尾管懸掛和套管回接工藝通常情況下是應用在裸眼套管下放深度較大而且負荷較大的情況下，這種情況下作業過程中固井施工的難度非常大，整個作業過程通常情況下會分成兩步來進行，第一步是完成尾管固井，后續再完成套管回接。通過這種施工方法能夠最大程度減小作業過程中的負荷量，也能夠將固井作業對油層的污染降到最低程度。

2.4.3 篩管頂部注水泥工藝

篩管頂部注水泥工藝目前已經屬于一種比較成熟的工藝技術，該技術在實際的應用過程中能夠有效避免水泥漿在注入過程中對油氣層產生污染，而且也能夠真實地反映出油層的油氣儲量。

2.5 應用先進水泥漿體系和固井技術

2.5.1 長封固段低密度超低密度水泥漿固井技術

在實際針對長封固段進行作業的過程中經常會出現液柱壓力過高的情況，由此會引發嚴重漏失現象，為了能夠最大程度避免這種現象的出現，就必須要采取措施來平衡地層壓力，而充分利用相對密度較低的材料來配置出低密度甚至是超低密度的水泥漿體系，就能夠完全滿足不同層次套管、不同壓力體系下的固井施工需求。

2.5.2 高密度防竄水泥漿體系

在實際進行鉆井施工的過程中一旦鉆遇鹽膏層或者是高壓層，就必須要應用密度較大的鉆井液，這種情況下會使得水泥漿稠化時間進一步延長，非常容易引發油氣竄的問題。高密度水泥漿本身的密度較大，因此在作業過程中很可能導致泵壓過高，從而使得水泥漿的流變性能變差，因此要想保證水泥漿體系達到綜合穩定度、可調性、安全度都達到施工作業標準配置要求，就必須要應用到具有良好相容性能的降濕水劑和防竄劑[4]。

3 結語

近年來我國深井以及超深井的鉆探數量越來越多，也發現了大量油氣藏資源，但是在實際的鉆探過程中對深井復雜性以及鉆探難度有了深刻認識。對于深井來說，其井下溫度以及壓力都比較大，而且大多數深井井下都存在鹽膏層，因此固井施工的難度非常大。因此要針對深井以及超深井鉆探過程不斷加大固井工藝技術研究力度，這樣才能滿足實際的勘探開發需求。