水平井固井質(zhì)量影響因素分析與提升對策探討

詹馳　馮欣利　卜云超　劉鑫

摘 要：石油開發(fā)施工期間，水平井的建設(shè)能夠很好的保證石油產(chǎn)量，進(jìn)而提高石油企業(yè)的經(jīng)濟效益。但是由于水平井井眼軌跡的特殊性，所以在固井工作中會受到很多因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，進(jìn)而對整個油井的質(zhì)量及使用壽命帶來不利影響。鑒于此，筆者針對性分析了影響水平井固井質(zhì)量的因素，并提出了幾點提升質(zhì)量的對策，以期為我國石油事業(yè)發(fā)展增磚添瓦。

關(guān)鍵詞：水平井;固井質(zhì)量;影響因素;提升對策

1 影響水平井固井質(zhì)量的重要因素

影響水平井固井質(zhì)量的因素有許多，本文主要從以下幾個方面對其展開論述：

1.1 水平井自身的質(zhì)量

建設(shè)水平井的工作中，經(jīng)常會因為不能準(zhǔn)確確定目的層的深度而無法精確的預(yù)測油層的分布情況。因此，鉆井施工期間，必須有專業(yè)的技術(shù)人員在現(xiàn)場給予必要的技術(shù)指導(dǎo)，對實鉆的地層施以全面分析，再對軌跡進(jìn)行合理調(diào)整，以提高油層的鉆遇率。這樣雖能取得不錯的效果，但是也會增大鉆井期間的風(fēng)險，并影響水平井質(zhì)量，進(jìn)而也會給后續(xù)固井施工質(zhì)量造成不利影響。

1.2 鉆井液的性能

有些負(fù)責(zé)水平井施工的企業(yè)為了獲得更多的利益，而在現(xiàn)實施工中不加或者少加鉆井液處理劑，以達(dá)到降低費用支出的目的。這樣操作的后果就是會導(dǎo)致鉆井液的各項性能（如流變參數(shù)、摩阻系數(shù)、含砂、失水及密度等）無法達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)，不僅會導(dǎo)致井徑過大或不規(guī)則的井眼等情況出現(xiàn)，而且也會使得套管不在中間位置，影響最終固井質(zhì)量。

1.3 下套管的影響

由于水平井井眼軌跡有著較強的特殊性，所以在下套管施工時遇到摩擦阻力會比常規(guī)井大很多。特別是水平井段或斜度較大的井段中，套管會對井壁形成很大側(cè)壓力，這也會增大下套管施工時的摩擦阻力。相對于直井來說，水平井下套管要用更多的扶正器才能有效保證套管的劇中位置，這也增大了下套管時的阻力。而且在淺層水平井中下套管會有更大的阻力，甚至?xí)霈F(xiàn)不能達(dá)到預(yù)定位置的情況。同時，套管受重力作用而發(fā)生中心偏移，離井壁下側(cè)會更近，從而在水平井段或斜度較大井段中施工也更不易保持劇中位置。就此類井而言，固井施工時也難以頂替干凈下井壁部位的泥漿，影響固井質(zhì)量。

1.4 前置液的影響

水平井建設(shè)時，一般都會往鉆井液里摻加一些油性潤滑物來進(jìn)行水平段及造斜段的鉆井施工，會在井壁上會留下一層油膜，這樣便導(dǎo)致套管壁和井壁之間不能達(dá)到理想的水潤界面，進(jìn)而降低膠結(jié)面的膠結(jié)強度及質(zhì)量。由此可見，只有選用合適的前置液優(yōu)化套管及井壁間的潤濕性能，才能有效提高固井質(zhì)量。

2 提升水平井固井質(zhì)量的對策

2.1 加強水平井自身質(zhì)量的控制

就水平井而言，在直井段要<3°，造斜點部位要<2°，且直徑段及造斜點的水平位移都要<25m，直徑段的最大全角變化率要<1.25°。另外，水平井段施工中，應(yīng)安排專業(yè)技術(shù)人員明確井眼軌跡并確保平滑度，控制半靶高（A、B）≥0.5m，確保水平段的長度和位移量均符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 鉆井液性能的控制

當(dāng)井斜角度大于45°的時候，可在鉆井液里摻入潤石墨及極壓潤滑劑、防塔潤滑劑和原油等，再依據(jù)現(xiàn)實需要給予必要的添補，達(dá)到要求后再加約7%的原油，且及時補足潤滑劑，以防出現(xiàn)卡鉆等問題。鉆井作業(yè)未達(dá)到目的層之前要注意控制鉆井液API失水≤5mL、HTHP失水≤15mL，并利用超細(xì)碳酸鈣對儲層進(jìn)行必要的保護(hù)，確保鉆井高效進(jìn)行。并控制中、高速離心機、除泥器和除砂器的使用率要>8O%，才能更好確保振動篩效果。下套管和電測開工前，要及時調(diào)整鉆井液的流變性，并加入小球封閉液來起到必要的輔助作用，提高斜井段的強度，確保下套管工作的順利開展。

2.3 扶正器的合理使用

水平井固井施工的過程中，下套管的質(zhì)量直接關(guān)系著整個固井施工的最終質(zhì)量，這可以利用自旋轉(zhuǎn)式的剛性扶正來確保套管的居中位置。不管使用哪種扶正器，都要利用導(dǎo)流翼片來確保合理的螺旋角度及光潔度，保障旋轉(zhuǎn)順暢，提高下套管施工效率的同時，保證套管處于居中位置。

2.4 提升鉆井液性能

必須要做好鉆井液材料的檢驗關(guān)，不合格的鉆井液不可以用于固井作業(yè)中，應(yīng)該從如下幾方面入手：①控制好鉆井液密度，如果密度不大于1.2g/cm3，其固井施工質(zhì)量優(yōu)質(zhì)率可以達(dá)到85%之上;②控制好鉆井液的失水量，如果失水量在5～6mL，那行固井施工質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)率會達(dá)到78%;③注入水泥漿之前的鉆井液切力進(jìn)行控制。水泥漿密度小于1.3g/cm3時，應(yīng)該在5Pa以下。當(dāng)密度位于1.3～1.7g/cm3區(qū)間內(nèi)，可以把切力控制在8Pa之下;④鉆井液粘度的控制，如果粘度值不大于25MPa·s，固井施工的優(yōu)質(zhì)率可以提高1%。

綜上，水平井固井施工中，影響其質(zhì)量的因素有很多，因此，相關(guān)技術(shù)人員必須要從各方面入手加強固井質(zhì)量管理及控制，從而正職提高水平井固井質(zhì)量，保證石油開發(fā)增產(chǎn)增效。

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