頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)研究與應(yīng)用

孫所棟

摘要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)油氣行業(yè)為經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了非常大的貢獻(xiàn)。在油氣行業(yè)中，頁(yè)巖油儲(chǔ)層因?yàn)槭堑涂椎蜐B的，所以油氣行業(yè)為了提質(zhì)增效，就會(huì)采用長(zhǎng)水平段的頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)，固井技術(shù)中許多問(wèn)題和難點(diǎn)無(wú)疑增加了頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)采的難度，在固井技術(shù)中如何避免頁(yè)巖層的滲漏問(wèn)題，并且要穩(wěn)定油氣井的產(chǎn)量是固井技術(shù)中的重點(diǎn)。本文圍繞頁(yè)巖油儲(chǔ)層的固井技術(shù)進(jìn)行了一系列的研究，并提出了多種固井技術(shù)相關(guān)的措施與手段，期待為相關(guān)的工作人員帶來(lái)新的領(lǐng)悟。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖油儲(chǔ)層;固井技術(shù);研究與應(yīng)用

前言：

我國(guó)疆土幅員遼闊，其中蘊(yùn)藏了許多頁(yè)巖油資源，目前在我國(guó)許多地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了大量的頁(yè)巖油資源。頁(yè)巖油是在石油資源、煤炭資源、天然氣后的一種新型的能源。大部分的頁(yè)巖油儲(chǔ)層中都是特殊的低孔低滲的，要使用壓裂等技術(shù)去進(jìn)行開(kāi)采，所以要有著質(zhì)量非常高的固井技術(shù)來(lái)保障開(kāi)采過(guò)程中的安全性。在研究頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)時(shí)不但要保障其在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和持久性，還要保證必須可以提高產(chǎn)量和效率。

一、頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)的難點(diǎn)

（一）下套管時(shí)居中非常困難，不能保障井眼的清潔

我國(guó)的頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)面臨著多重挑戰(zhàn)，首先是套管的居中工作非常困難。由于頁(yè)巖油儲(chǔ)層非?；钴S，當(dāng)頁(yè)巖油井在進(jìn)行通井的過(guò)程中會(huì)返泥返砂，并且還有巖塊等物質(zhì)，井的斜度也都非常大，井眼軌跡不夠平滑，摩擦力與扭矩都很大，影響了套管的居中度。同時(shí)水平段也非常長(zhǎng)，通常都超過(guò)了一千米，而且固井前的鉆井液黏度非常高，所以也不能保障井眼的清潔程度。

（二）套管的一次性安全下入難度非常高

頁(yè)巖油井型多為大斜度井或水平井，由于井斜較大，套管在下人時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲，同時(shí)在經(jīng)過(guò)水平段時(shí)，套管和井壁之間的接觸面積會(huì)加大，隨之摩擦力也會(huì)增加，再加上一些井眼有著不規(guī)則的井徑，就讓下套管的難度增加。如果遇到阻礙還要強(qiáng)行下入就會(huì)讓套管發(fā)生扭曲和變形，讓套管很難成功的下放到井底。

（三）對(duì)水泥漿的要求比較高

在開(kāi)采的前期階段，需要使用大型的壓裂設(shè)備，對(duì)環(huán)空水泥石的強(qiáng)度與韌性有著非常高的標(biāo)準(zhǔn)。由于在施工的過(guò)程中，對(duì)功能型的前置液的質(zhì)量要求非常高，就要使用到鉀鹽鉆井液，因?yàn)殁淃}鉆井液的優(yōu)點(diǎn)非常多，比如它有著非常強(qiáng)的防塌性和穩(wěn)定性，并且抗高溫的作用也非常強(qiáng)，在頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)中被大量的使用。但是鉀鹽鉆井液和水泥漿的融合性比較差，融合時(shí)流動(dòng)性非常差，所以在使用時(shí)要求功能前置液的技術(shù)含量要非常高。

二、頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)的研究

（一）功能型前置液的使用

在頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)中要使用到鉀鹽鉆井液，這種液體在混合油以后的沖洗難度非常大，并且相容性也比較差，針對(duì)這一難題，就要綜合的采用有著良好的清潔效果的功能性前置液。這種液體主要是由水、懸浮劑、加重材料、清洗油污劑、緩凝劑、清洗劑和消泡劑等一些材料綜合而成的。其中適用的懸浮劑是由非常獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)礦物鹽和線性非離子性能的聚合物綜合而成的，它與懸浮劑在高溫的狀態(tài)中會(huì)形成非常穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣就會(huì)提高前置液的懸浮性能和有著非常良好的耐高溫的作用。使用的清洗劑中有著非常多的非離子表面活性劑等物質(zhì)，在使用的過(guò)程中可以保障井壁和套管的表面會(huì)發(fā)生潤(rùn)濕的反轉(zhuǎn)作用，就會(huì)在非常短的時(shí)間里把依附在表面的油污沖洗干凈。

（二）高強(qiáng)度高韌性的防竄水泥漿的使用

在頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)中要保障有著較低的失水量、低密度、高強(qiáng)度等一系列的要求，就可以選擇使用高強(qiáng)度高韌性的水泥漿。還可以通過(guò)加入一些含有高韌性的材料來(lái)提高水泥漿的抗壓力，并可以有效的降低彈性模量。這種韌性材料是由火山灰的活性物質(zhì)和低碳韌性材料組成，它可以與水泥漿產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，從而生成纖維類(lèi)的物質(zhì)，有著良好的抗裂性能，并且能夠增加韌性，在使用的過(guò)程中抗壓的強(qiáng)度也沒(méi)有退減的跡象。

（三）完鉆與固井的前置準(zhǔn)備

在鉆井的過(guò)程中，為了提高體系攜帶砂漿和膨潤(rùn)土的含量，就要在打鉆的過(guò)程中提高鉆壓的水平，采用高轉(zhuǎn)速與高泵壓的鉆頭效果去清洗井眼。在鉆井的過(guò)程中可以選擇纖維和粘稠物質(zhì)的鉆井液進(jìn)行攜砂和裹砂，并完成清除井下的沉砂和虛泥餅。在完鉆后要觀察2至4h，要保證固井前頁(yè)巖油儲(chǔ)層的上竄速度要小于15m/h，并且要保證進(jìn)出口的鉆井液密度和濾失量沒(méi)有大的變化，這可以作為固井過(guò)程中的環(huán)空漿柱設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，以此來(lái)提高井液的反流速度和流變，并做好井眼的清潔工作，和固井時(shí)的前期準(zhǔn)備工作。

（四）采用套管安全下入技術(shù)

在對(duì)套管進(jìn)行安全的下入時(shí)，就要對(duì)套管的下入速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在不規(guī)則的井眼段中要安裝旋流扶正器，以此來(lái)提升頂替的效率。還要及時(shí)的采用抬頭下套管的技術(shù)，在扶斜處可以加入剛性扶正器，要在斜度比較大的井段中保證要把一體式的彈性扶正器與剛性旋流扶正器采用輪流放置的方式去放置，并且要保證它有著良好的居中效果。還要不斷的優(yōu)化注替參數(shù)，在套管下入的階段要保證前置液紊流接觸的時(shí)間在7分鐘以上，這樣就可以大幅的提高固井施工過(guò)程中的頂替效率。還可以交替的使用清水的頂替方式，讓套管的承受力小于向應(yīng)力，這樣可以有效的減少套管發(fā)生形狀的變化。另外，采用這種方式還可以讓套管內(nèi)部與外部的壓差進(jìn)一步提升，可以讓固井膠結(jié)的質(zhì)量得到同步的提升。

三、結(jié)語(yǔ)

頁(yè)巖油在勘探開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，儲(chǔ)層固井技術(shù)的應(yīng)用可以保障后期在壓裂改造和提高產(chǎn)量的過(guò)程中有著技術(shù)性的安全保障。雖然面臨許多技術(shù)上的難題，但是隨著科技的發(fā)展，我國(guó)頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)也在不斷的完善過(guò)程中，通過(guò)鉆具的組合、扶正器的合理選用以及多種前期施工階段的措施，就讓頁(yè)巖油儲(chǔ)層固井技術(shù)得到了提升。

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