淺談在海洋鉆井中固井技術(shù)的重要性

李明昊（中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學(xué)事業(yè)部深圳作業(yè)公司，廣東 深圳 518000）

海洋上鉆井技術(shù)中，固井工程是保障油田作業(yè)的安全性和可靠性以及影響整個(gè)石油生產(chǎn)過程的進(jìn)度和效益的重要因素，是油田鉆井工作開展的重要環(huán)節(jié)。固井技術(shù)作為石油開采的重要手段之一，與整體井身的質(zhì)量有著重要的關(guān)聯(lián)。因此要不斷完善海洋鉆井中固井技術(shù)，尋求更為科學(xué)的方案進(jìn)行優(yōu)化和提高固井的質(zhì)量，保障油田工作開展中的運(yùn)行安全，從而促進(jìn)和推動(dòng)我國(guó)石油行業(yè)的高效、高速發(fā)展。

1 海洋鉆井中固井技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

首先，隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)加劇與對(duì)石油開采需求的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)油田相對(duì)落后的鉆井技術(shù)，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)今社會(huì)的需求，加之經(jīng)過多年的開采，大部分老油田進(jìn)入了開采的中后階段，已經(jīng)呈現(xiàn)出后繼乏力的頹勢(shì)，這些問題已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p害了石油的生產(chǎn)和油田企業(yè)的進(jìn)步。海洋鉆完井是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、高投入的事業(yè)，投入與產(chǎn)出難以形成正比，若鉆新的調(diào)整井或是對(duì)老油井進(jìn)行治理勢(shì)必需要投入大量的資金。海洋中鉆井工程開展的環(huán)境極為復(fù)雜，鉆井建設(shè)工程需要耗費(fèi)極大的人力極物力，因此在海洋鉆井中加強(qiáng)固井技術(shù)，通過在鉆井時(shí)加強(qiáng)固井工作以及對(duì)原有的老油氣田油井進(jìn)行固井工作，可以有效延長(zhǎng)油井服役時(shí)間，提高油田采油率，節(jié)省鉆井設(shè)備的投入，降低成本，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 海洋鉆井中固井技術(shù)的難點(diǎn)分析

經(jīng)過多年的探索與發(fā)展，我國(guó)油田鉆井包括定向井、水平井以及大位移鉆井技術(shù)已經(jīng)小有成就，已經(jīng)能夠應(yīng)對(duì)大部分地質(zhì)復(fù)雜的油田區(qū)域。目前我國(guó)海洋鉆井中固井技術(shù)的難點(diǎn)，主要包括海洋復(fù)雜環(huán)境的勘探以及機(jī)械裝備兩個(gè)方面。海域地區(qū)的地質(zhì)與陸地相比，地層松軟、分布不均，這些特點(diǎn)決定了海上鉆井的復(fù)雜性，對(duì)油田的安全及高效開采具有重要的影響。其次是鉆井及固井設(shè)備方面，一直是我國(guó)海洋石油勘探和開采中的薄弱點(diǎn)，被國(guó)外的技術(shù)高度壟斷，想要實(shí)現(xiàn)海洋鉆井固井設(shè)備機(jī)械設(shè)備的突破，我國(guó)相關(guān)的研究領(lǐng)域還有很長(zhǎng)一段需要探索的歷程。在海洋鉆井的基礎(chǔ)上提高固井技術(shù)，是強(qiáng)化現(xiàn)有海洋鉆井工程質(zhì)量的重要舉措。開展海洋井固井工程以及提高固井質(zhì)量的過程中，根據(jù)不同的海域的井況，不同的地區(qū)和油田環(huán)境，從前期的考察與勘探、進(jìn)行施工的全過程直到進(jìn)行石油開采作業(yè)的監(jiān)測(cè)和跟蹤，都需要及時(shí)把握住固井工程的側(cè)重點(diǎn)，從而在實(shí)際的應(yīng)用過程中進(jìn)行加強(qiáng)與完善，逐步構(gòu)建一套完整的海洋鉆井中的固井技術(shù)體系，更好地推進(jìn)海洋油田開采工作的順利進(jìn)行。

3 提高海洋鉆井中固井技術(shù)的具體策略探究

3.1 重視井眼穩(wěn)定性的保持

隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，鉆井深度不斷增加，尤其在海洋當(dāng)中復(fù)雜的井況條件下，保持井眼的穩(wěn)定性是鉆井、固井技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵。保持井眼的穩(wěn)定性有如下幾個(gè)措施：（1）保證井鉆的潤(rùn)滑防卡，在鉆井過程中，井鉆的潤(rùn)滑度是保證鉆井固井工程開展進(jìn)程的重要因素。經(jīng)過多年的鉆井工作實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)液體潤(rùn)滑劑和固體潤(rùn)滑劑組合起來對(duì)井鉆進(jìn)行潤(rùn)滑，可以通過降低濾餅的摩擦阻力因數(shù)有效防止井鉆的卡頓狀況的出現(xiàn)，從而保證井鉆在鉆井過程中的暢通性。（2）濾矢量及濾餅厚度的控制，濾矢量及濾餅厚度在鉆井過程中有著重要影響，必須控制在合理的范圍之內(nèi)。如果濾矢量及濾餅厚度達(dá)不到預(yù)定值，鉆井工作的質(zhì)量和效率就會(huì)難以保證，濾矢量及濾餅厚度若超出預(yù)定值，則可能在進(jìn)行鉆井的過程中出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。（3）控制鉆井液的含沙量。鉆井液對(duì)于泥沙含量有一定程度的容忍度，然而必須得控制在一定范圍內(nèi)。尤其海洋中泥沙含量大，對(duì)鉆井液中的泥沙含量難以把控，需得工作人員加強(qiáng)重視。含沙量若超出合理范圍，則會(huì)加大摩擦阻力，對(duì)濾餅造成極大的負(fù)擔(dān)。（4）鉆井液的比例控制，鉆井液的密度對(duì)巖層的壓力及支撐力有著直接的影響，必須要嚴(yán)格進(jìn)行把控才能有效加強(qiáng)固井工程的質(zhì)量。如果鉆井液密度過大，會(huì)造成巖層裂縫、井壁破壞，造成鉆井液的流失，鉆井液的密度過小又會(huì)導(dǎo)致鉆井液受到地層流體的污染，破壞井身質(zhì)量。保持井眼在鉆井及固井工程中的穩(wěn)定性十分重要，還不斷發(fā)現(xiàn)問題并繼續(xù)進(jìn)行探究。

3.2 海洋鉆井中固井新技術(shù)

我國(guó)多數(shù)海灣的油田地質(zhì)構(gòu)成十分復(fù)雜且都已經(jīng)經(jīng)歷過相當(dāng)一段時(shí)間的開發(fā)，在這過程中由于某些區(qū)域調(diào)整井的含水率的不斷上升而出現(xiàn)了“底水錐進(jìn)”的現(xiàn)象，在很大程度上縮短了油井的服役壽命。陸地上常規(guī)化的固井技術(shù)難以滿足海洋中固井的技術(shù)需求，因此提出了不留水泥塞技術(shù)與水淹封堵技術(shù)兩個(gè)海洋鉆井固井新技術(shù)。不留水泥塞技術(shù)是指在鉆井過程中出現(xiàn)擠壓或者堵塞的狀況時(shí)，利用堵漏劑，以防止發(fā)生泄漏或炮眼等情況。在壓力達(dá)到預(yù)定值后，利用剛開始凝結(jié)并達(dá)到一定程度流體的砂漿，注入下層柱子，沖洗干凈里面多余的砂漿，并將管柱上提，等待灰漿凝固。不留水泥塞技術(shù)最大的特點(diǎn)是在擠堵后，井筒內(nèi)沒有水泥漿。水淹封堵技術(shù)指的是利用水泥封堵含水層，并通過對(duì)油氣層進(jìn)行定向射開實(shí)現(xiàn)油井穩(wěn)定油層及控制含水量的目標(biāo)，降低油井整體的含水率，從而實(shí)現(xiàn)井身質(zhì)量的加強(qiáng)，提高固井工程的實(shí)效性。

3.3 海洋鉆井中固井技術(shù)的注意事項(xiàng)

首先在鉆井工程的前期準(zhǔn)備階段，應(yīng)當(dāng)綜合考察整體的油田環(huán)境與井況，精確地掌握油井各方面的信息，包括地層壓力系數(shù)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等，從而設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的，更加科學(xué)的固井方案，綜合提高固井工作的實(shí)效性。其次海洋中鉆井工程具有環(huán)境復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高、工作難度較大等特點(diǎn)，因此需要綜合考量油田的實(shí)際情況，通過調(diào)整和優(yōu)化水平井的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)井身的質(zhì)量，從而提供更好的油田開采環(huán)境。在進(jìn)行固井工作時(shí)，需要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，選擇適宜的水泥漿。這就需要工作人員不斷完善與優(yōu)化，形成一套更加具有針對(duì)性的水泥漿體系，從而提高海上水平井固井技術(shù)的水平，增強(qiáng)固井質(zhì)量。

3.4 優(yōu)化海洋鉆井中固井的設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)

信息化時(shí)代背景下，石油開發(fā)與勘探過程也逐漸信息化、智能化。通過構(gòu)建系統(tǒng)化的海洋深水固井設(shè)計(jì)的軟件，能夠更加精確的對(duì)固井工程建設(shè)過程中的地層承壓、水泥漿溫度變化等情況進(jìn)行模擬，通過綜合考察海底包括溫度、密度、淺流層流竄狀況等環(huán)境狀況，精確地掌握油井各方面的信息，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)疏漏并提出對(duì)應(yīng)的解決措施。海洋鉆井固井技術(shù)中，水泥漿的調(diào)配也是其中重要的環(huán)節(jié)，對(duì)固井質(zhì)量有著重要影響?，F(xiàn)代的水泥車成套的智能化水泥車管控裝置，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的漿液混合并通過智能顯示屏反饋各個(gè)時(shí)段漿液的密度，相對(duì)于傳統(tǒng)裸眼的人工查驗(yàn)比例，大大提高了水泥漿比例的精確性。要切實(shí)提高我國(guó)海洋鉆井中固井技術(shù)的智能，通過精確的計(jì)算，設(shè)計(jì)更為科學(xué)的、具有針對(duì)性固井設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，優(yōu)化海底固井的設(shè)計(jì)方案。

4 結(jié)語

近幾年來在全球的油氣資源開發(fā)中，海洋石油資源的總量不斷增大，具有成為未來接替全球石油戰(zhàn)略的潛力。目前我國(guó)針對(duì)海洋的石油勘探開發(fā)逐漸邁入了一個(gè)新的發(fā)展階段，在這方面的投入也在不斷加大，并取得了一定的成效，但是從整體的技術(shù)實(shí)力及水平上來說，我國(guó)的海洋石油勘探實(shí)力與國(guó)際上的先進(jìn)水平還存在著較大的差距。我國(guó)還需要在這方面不斷努力，努力借鑒與學(xué)習(xí)并不斷創(chuàng)新，開發(fā)符合我國(guó)海洋石油開采的實(shí)際情況的先進(jìn)的石油鉆井、固井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)海洋石油勘探及開采技術(shù)整體的提高。