提高加密井固井質(zhì)量的措施與性能要求

張立

摘要：隨著石油產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，每年開(kāi)采的原油越來(lái)越多。油區(qū)的開(kāi)發(fā)需要長(zhǎng)期的注水開(kāi)采，在這樣的情況下，地層原來(lái)的壓力系統(tǒng)遭到了破壞，同一口井內(nèi)多套壓力系統(tǒng)并存，油氣水處于活躍狀態(tài)，嚴(yán)重影響了加密井的固井質(zhì)量。油田開(kāi)發(fā)的初期，加密井的固井質(zhì)量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好，但是隨著注水的開(kāi)始，固井質(zhì)量便逐漸下降，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)注水見(jiàn)效層段水泥凝固不好，產(chǎn)層封固不合格等現(xiàn)象。這種狀況的存在，非常不利于油區(qū)底層的穩(wěn)定，同時(shí)也會(huì)為原油的開(kāi)采帶來(lái)巨大的困難，影響原油開(kāi)采的效益和安全。

關(guān)鍵詞：加密井;固井;原油;老油區(qū)

為了能夠使油田原油產(chǎn)量能夠在較長(zhǎng)的時(shí)間段里保持穩(wěn)定，并在此基礎(chǔ)上提高開(kāi)采收率，每年都會(huì)在已經(jīng)開(kāi)采過(guò)的老油區(qū)鉆一些加密井。加密井的存在，能夠?qū)⒗嫌蛥^(qū)的儲(chǔ)量充分挖掘出來(lái)，提高原油開(kāi)采的效益。所以，鉆加密井時(shí)候，固井技術(shù)就成了我們關(guān)注的一大問(wèn)題，良好的固井技術(shù)能夠保證加密井的質(zhì)量，進(jìn)而保障原油產(chǎn)量的穩(wěn)定和增長(zhǎng)。

1.固井施工特性

油田固井施工是應(yīng)用固井水泥漿加固井壁和套管，形成穩(wěn)固的水泥環(huán)，保護(hù)井筒，延長(zhǎng)井筒的服役年限的方法和措施。固井施工是油田鉆井過(guò)程中實(shí)施的，通過(guò)鉆探到預(yù)定的深度，下套管，之后進(jìn)行注水泥固井。每層套管的下入深度不同，進(jìn)行固井施工的時(shí)間也不是固定的，通過(guò)固井施工后，繼續(xù)完成油井的鉆探和油井完成工序，最終質(zhì)量驗(yàn)收合格才能交付采油生產(chǎn)。

常見(jiàn)固井施工，是把調(diào)和好的水泥漿灌入預(yù)備套管，以便封堵很易泄露的這類地層、很易塌陷的地層、偏復(fù)雜的油氣層。這種固井施工，規(guī)避了層級(jí)之間的泄露，建構(gòu)了順暢的油氣路徑。它便利了各時(shí)段的油氣管控，增添原有的采收率。固井施工步驟，含有初始的下套管、后續(xù)注入水泥。它關(guān)涉很多細(xì)節(jié)，固井作業(yè)獨(dú)有的特性含有如下的層級(jí)：第一，固井是一次性的。若沒(méi)能保障質(zhì)量，則很難去彌補(bǔ)。即便采納了特有的擠水泥，也耗費(fèi)偏多的物力，帶來(lái)偏多損耗。第二，固井流程帶有偏大的隱蔽特性，多被安排于井下，潛藏偏大風(fēng)險(xiǎn)。固井質(zhì)量緊密關(guān)系著采掘時(shí)間、區(qū)段油田年限。第三，固井耗費(fèi)的時(shí)段很長(zhǎng)，耗費(fèi)金額很多。工序融匯了復(fù)雜的細(xì)化內(nèi)容，技術(shù)總量很大

2.當(dāng)前加密井固井現(xiàn)狀

2.1加密井固井存在的問(wèn)題

加密井是在老油區(qū)打井，近些年來(lái)，高壓注水開(kāi)采不停，再加上水驅(qū)油過(guò)程中油水界面運(yùn)移不平衡，導(dǎo)致地層壓力系統(tǒng)不堪重負(fù)。在這種情況下，同一層面就會(huì)出現(xiàn)一定程度的壓力差，油水處于活動(dòng)狀態(tài)，在進(jìn)行固井的時(shí)候，施工使用到的水泥常常會(huì)處于失重狀態(tài)，不能夠往下傳遞，嚴(yán)重影響固井的質(zhì)量。為了降低鉆井的成本，加密井的井身結(jié)構(gòu)發(fā)生了新的變化。雖然說(shuō)新的變化能夠讓間隔很遠(yuǎn)的油氣層規(guī)劃為產(chǎn)層，但是與此同時(shí)也出現(xiàn)了更多的問(wèn)題，由于需要節(jié)約成本，技術(shù)套管的數(shù)量降低了，這樣一來(lái)在完井時(shí)就會(huì)面對(duì)更多的難度，比如說(shuō)封固層面多、復(fù)雜、井段長(zhǎng)等等。高壓注水使得地層壓力上升，鉆井液的密度也有所提高，在一口井中，多套壓力系統(tǒng)并存，這位安全施工帶來(lái)了很大的困難。

2.2加密井固井的主要難點(diǎn)

地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜。老油區(qū)的加密井一般來(lái)說(shuō)都是長(zhǎng)期高壓注水開(kāi)發(fā)的主力油藏。眾所周知，地層本身具有非均勻的特性，再加上高壓注水并不能保證每塊地方都平衡注采，到底油田地區(qū)原有的地層壓力系統(tǒng)遭到了破壞。這樣一來(lái)，平面上的壓力自助水井和采油井的壓力變化就會(huì)像一個(gè)橫著的S，層間壓差大、液體空層等現(xiàn)象頻發(fā)。

井眼尺寸不規(guī)范。在加密井的固井過(guò)程中，井眼的類型有很多種。比如說(shuō)按照井眼剖面形狀來(lái)分，可以分成常規(guī)井、定向井、水平井等等。除此之外，還可以按照鉆井目的來(lái)分，按照井下復(fù)雜情況來(lái)分等等。由于井眼種類眾多，我們不得不對(duì)井眼的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制。不規(guī)范的井眼尺寸會(huì)導(dǎo)致在鉆井過(guò)程中因地層出水而井壁坍塌，最終形成畸形的井眼，影響鉆井。固井質(zhì)量要求高。布置加密井的目的主要是為了開(kāi)采主力油層之間的薄、差油層，本身作業(yè)的場(chǎng)地就比較艱苦，再加上薄油層之間的相互竄通，導(dǎo)致加密井的布置變得難上加難。因此，我們對(duì)于固定的質(zhì)量有較高的要求。水泥漿性能要求高。在當(dāng)前的現(xiàn)狀之中，為了防止油田內(nèi)水竄，我們常會(huì)應(yīng)用水泥漿體系。但是實(shí)際上，這種方法并不理想。雖然說(shuō)氣體竄入水泥漿之后不會(huì)對(duì)水泥漿的使用產(chǎn)生大的影響，但是如果地層水一旦竄入水泥漿，會(huì)直接影響水泥漿的凝固，水泥漿的硬度就會(huì)降低，這樣一來(lái)對(duì)固井作業(yè)會(huì)有極大的負(fù)面影響。所以，我們需要更高質(zhì)量的水泥漿。

2.3影響加密井固井質(zhì)量的主要因素

加密井固井作業(yè)難度大，工程復(fù)雜，因此在固井過(guò)程中會(huì)受到很多因素的影響。這些因素可以規(guī)劃為兩個(gè)方面，分別是客觀因素和主觀因素。就客觀因素來(lái)說(shuō)，主要有幾個(gè)方面：①井身軌跡復(fù)雜，S型井和大肚子井經(jīng)常發(fā)生;②地層狀況不理想，導(dǎo)致井壁穩(wěn)定層差，固井質(zhì)量差;③缺乏數(shù)據(jù)，油田的開(kāi)采會(huì)受到氣候、溫度、井眼幾何條件等因素的影響，但是目前來(lái)說(shuō)我們對(duì)這些數(shù)據(jù)的收集還不夠豐富。④無(wú)法掌握鉆井液體系轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī);⑤受到實(shí)際施工設(shè)備的影響。就主觀因素而言，主要有這幾個(gè)方面：①完井設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮地質(zhì)狀況對(duì)固井質(zhì)量的影響，缺乏整體規(guī)劃和認(rèn)知;②技術(shù)和造價(jià)之間存在矛盾;③鉆井液投入不夠;④缺少對(duì)于井壁泥餅對(duì)固井二界面膠結(jié)質(zhì)量的影響;⑤設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮溫度對(duì)入井流體流變性、流態(tài)判別等因素;⑥未慎重考慮水泥漿壓降、失重規(guī)律，沒(méi)有做到將理論與實(shí)際結(jié)合。

3.加密井固井措施及水泥漿性能要求

3.1加密井固井措施

（1）堅(jiān)持在靜態(tài)環(huán)境下固井。前面我們已經(jīng)提到過(guò)了在地層之中，油水氣之間相互通竄，造成地層系統(tǒng)的不穩(wěn)定。這種情況會(huì)嚴(yán)重影響固井的質(zhì)量。所以為了能夠保證加密井固井的安全，施工單位應(yīng)當(dāng)盡可能的在靜態(tài)環(huán)境下進(jìn)行固井，鉆達(dá)目的層之前，同區(qū)塊的注水井必須要停止注水，注重泄壓，保持作業(yè)環(huán)境的“靜態(tài)”。

（2）提高頂替效率。在固井的工作當(dāng)中，我們應(yīng)當(dāng)增大扶正器的使用數(shù)量，保證封固段每一根套管安放一只扶正器。對(duì)于注水泥前井漿，應(yīng)當(dāng)提出更高的要求——低粘度、低切力、低失水。除此之外，還要強(qiáng)調(diào)套管居中，合理的頂替流速、流態(tài)，加強(qiáng)沖洗、隔離效果等，提高頂替效率。

（3）采取綜合固井措施。為了保證固井的質(zhì)量和安全，我們切實(shí)做到三個(gè)方面的綜合措施，一要做好固井前壓穩(wěn);二要做到固井過(guò)程中壓穩(wěn);三是要做到在等候水泥漿凝固的過(guò)程中，處于失重狀態(tài)時(shí)的壓穩(wěn)。

3.2嚴(yán)格要求水泥漿的質(zhì)量和性能

在加密井固井的過(guò)程中，水泥漿的質(zhì)量和性能會(huì)直接影響固井的質(zhì)量。因此，我們必須要對(duì)水泥漿這一材料進(jìn)行嚴(yán)格的要求。如在進(jìn)行加密井固井的時(shí)候，可以選擇雙凝雙密度的水泥漿結(jié)構(gòu)，上部使用凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)的水泥漿，油層使用帶有微硅粉以及膨脹劑的水泥漿，加速凝固，防止高壓層的流體侵入。

4.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

加密井固井是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的工作，因此必須要從各方面著手，采取有效地措施，保證綜合固井技術(shù)，提高固井的質(zhì)量和安全性能。具體來(lái)說(shuō)，開(kāi)采單位應(yīng)當(dāng)對(duì)層間竄流、水泥漿、注水技術(shù)等方面進(jìn)行深入的研究，將理論與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，找到最合適的加密井固井措施，從整體上提高加密井固井的質(zhì)量和技術(shù)水平，增強(qiáng)原油開(kāi)采的效益。

參考文獻(xiàn)：

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