影響固井質(zhì)量的因素研究

趙鵬

摘要：固井施工作為整個(gè)鉆井施工中的最后一步，其過(guò)程一直都是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的施工過(guò)程。固井施工具有一次性、難控制、不易補(bǔ)救等特點(diǎn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)際研究分析，得出幾點(diǎn)能夠影響固井質(zhì)量的因素，如：熱力采油周邊井停注泄壓、地層虧空情況、固井前井筒內(nèi)泥漿密度、井徑的測(cè)量精準(zhǔn)度等。以上因素在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中，都會(huì)對(duì)固井質(zhì)量起到不同程度的影響。

關(guān)鍵字：固井;質(zhì)量;井筒;泥漿;影響

引 言

近年來(lái)，各大油田企業(yè)都開(kāi)始認(rèn)識(shí)到固井質(zhì)量對(duì)后續(xù)油田開(kāi)發(fā)的影響程度，所以，全面開(kāi)展了井筒質(zhì)量的綜合治理活動(dòng)。其中，固井質(zhì)量作為一個(gè)重要的治理環(huán)節(jié)，對(duì)于一口新鉆井，固井質(zhì)量直接能夠影響其生產(chǎn)時(shí)間，針對(duì)固井質(zhì)量的提升，相關(guān)技術(shù)人員也提出了很多好的做法，在一定程度上起到了提高固井質(zhì)量的目的，但在實(shí)際操作過(guò)程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)很多能夠?qū)叹|(zhì)量起到影響的諸多因素，這些因素都與實(shí)施鉆井區(qū)塊的生產(chǎn)有著密切關(guān)系。

1影響因素分析

根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程及施工結(jié)果，分析可能會(huì)對(duì)固井質(zhì)量產(chǎn)生影響的主要因素有一下幾點(diǎn)：

1.1 稠油區(qū)塊注汽井的停注泄壓

在一些熱力采油區(qū)塊中，鉆井施工前要盡快完成周邊井的停注泄壓工作，這本身是降低周邊注汽井在在地下形成的局部高溫高壓影響，較少井控風(fēng)險(xiǎn)，防止井噴等情況的發(fā)生?？稍诂F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，這種熱力采油區(qū)塊的儲(chǔ)層內(nèi)局部憋壓是十分影響固井質(zhì)量的。如果沒(méi)能及時(shí)完成停注并泄壓的工作，稠油油藏一般都是埋藏較淺，上覆地層壓實(shí)作用不強(qiáng)，這就直接導(dǎo)致，稠油油藏的油層膠結(jié)疏松，注入的蒸汽容易在油層中發(fā)生形成壓力傳導(dǎo)。

目前稠油區(qū)塊中，即使鉆井施工前期完成完成停注泄壓，但很多地區(qū)儲(chǔ)層都是經(jīng)過(guò)多年注汽開(kāi)采，蒸汽腔已經(jīng)形成，其儲(chǔ)層本身就已經(jīng)高溫，在鉆開(kāi)目的層后依然會(huì)面臨儲(chǔ)層高溫情況，這樣在固井過(guò)程中就要考慮溫度對(duì)固井水泥的初凝時(shí)間的影響。還有一種情況是，鉆進(jìn)過(guò)程中由于鉆井液不斷循環(huán)，能夠?qū)?chǔ)層內(nèi)部溫度循環(huán)至地面，實(shí)現(xiàn)降溫，這樣在鉆進(jìn)過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)高溫情況，但在完鉆固井后，由于井筒內(nèi)不再有鉆井液循環(huán)，周邊地層溫度開(kāi)始聚集，在井筒周圍形成高溫漏斗，在后續(xù)固井質(zhì)量檢查過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)高溫情況，但一般這類高溫能夠促進(jìn)環(huán)空內(nèi)固井水泥的膠結(jié)，后期在高溫聲幅測(cè)井中高溫段固井質(zhì)量表現(xiàn)都很好。

1.2地層虧空情況

無(wú)論是注水還是注汽，儲(chǔ)層可能都在不同程度上存在地層虧空現(xiàn)象，此類區(qū)塊在鉆井過(guò)程中可能不會(huì)發(fā)生鉆井漏失現(xiàn)象，但在固井施工過(guò)程中由于固井水泥密度遠(yuǎn)大于鉆井液密度，在固井水泥上返過(guò)程中可能會(huì)超過(guò)薄弱地層的破裂壓力引起固井過(guò)程中的地層漏失，一旦在固井過(guò)程中出現(xiàn)漏失就會(huì)出現(xiàn)大段替空現(xiàn)象，直接造成固井質(zhì)量不合格。

1.3斷層

斷層的識(shí)別一直是受到研究人員的主觀因素影響，不是所有斷層都能被識(shí)別出來(lái)。尤其是在稠油油藏中，因?yàn)槠渎癫販\，地震資料品質(zhì)差等因素直接限制了斷層識(shí)別精度，尤其是一些小斷層，這樣在鉆井過(guò)程中就可能會(huì)出現(xiàn)鉆井軌跡與斷層面耦合的現(xiàn)象，遇到這種情況，即使采取膠質(zhì)水泥進(jìn)行堵漏也難以完全堵住，很有可能暫時(shí)堵漏成功，但后續(xù)固井施工過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的漏失。

斷層對(duì)于鉆井的影響還在于斷層的發(fā)育不是任何地方都是一致的，路過(guò)同一條斷層的不同位置，可能會(huì)出現(xiàn)漏失也可能不會(huì)出現(xiàn)漏失，這應(yīng)該是受到斷層的開(kāi)合程度影響。在鉆井過(guò)程中發(fā)生裂縫性漏失時(shí)，由于漏失情況較為嚴(yán)重，后續(xù)堵漏措施可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)漏失部位的良好封堵，即使完成堵漏施工，有可能在后續(xù)鉆進(jìn)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生漏失，可能固井過(guò)程中漏失部位依然薄弱，還是易發(fā)生漏失。

1.4承壓實(shí)驗(yàn)的限制

一般在發(fā)生漏失的井完成堵漏后，固井前要對(duì)整個(gè)井筒進(jìn)行承壓實(shí)驗(yàn)，通過(guò)承壓實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證地層承壓情況。但在實(shí)際施工過(guò)程中，進(jìn)行承壓實(shí)驗(yàn)可能會(huì)引起二次嚴(yán)重漏失，很多二次漏失都無(wú)法實(shí)現(xiàn)堵漏。所以，承壓實(shí)驗(yàn)雖然是能夠驗(yàn)證地層承壓能力，但也不適用于所有發(fā)生漏失封堵后井筒承壓測(cè)試。

發(fā)生漏失就需要循環(huán)堵漏，多次重復(fù)進(jìn)行起下鉆作業(yè)，頻繁循環(huán)會(huì)對(duì)井眼進(jìn)行反復(fù)沖刷，井壁在經(jīng)過(guò)反復(fù)沖刷，泥餅會(huì)逐漸變薄，井徑會(huì)出現(xiàn)“糖葫蘆”井眼，固井水泥在上返過(guò)程中經(jīng)過(guò)“糖葫蘆”井眼，會(huì)打破紊流狀態(tài)，從而影響固井質(zhì)量。

1.5固井施工水溫

在冬季固井施工時(shí)，固井用水的水溫對(duì)固井質(zhì)量有很大影響。冬季固井施工，需要對(duì)水進(jìn)行加熱，固井水泥試驗(yàn)都是室內(nèi)常溫條件下進(jìn)行，而冬季室外水溫遠(yuǎn)低于室內(nèi)，固井用水溫度過(guò)低，會(huì)造成固井水泥內(nèi)水體提前結(jié)晶，進(jìn)而影響固井水泥的初凝時(shí)間，造成固井質(zhì)量不合格。

1.6 井徑測(cè)量精準(zhǔn)度

在固井施工前，要結(jié)合井徑測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算，理論環(huán)空固井水泥使用量，但現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，很多根據(jù)井徑測(cè)量結(jié)果計(jì)算出的理論水泥量都午飯滿足固井水泥返高要求，通過(guò)對(duì)多口井的固井水泥用量跟蹤分析，井徑在測(cè)量過(guò)程中可能存在誤差，這種誤差主要是因?yàn)閮x器在測(cè)量過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)儀器臂展不夠，儀器入井方向不同，無(wú)法真實(shí)反映井徑大小，可能導(dǎo)致井徑測(cè)量結(jié)果失真，后續(xù)固井前利用井徑數(shù)據(jù)計(jì)算固井水泥用量就難以滿足固井施工需求。

在實(shí)際固井過(guò)程中，為了能夠滿足固井水泥返高要求，保障后期固井質(zhì)量，在應(yīng)用井徑測(cè)算完固井水泥用量后，都會(huì)在此基礎(chǔ)上再附加一定量水泥，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次實(shí)際施工，不難發(fā)現(xiàn)，在附加理論附加量的情況下，仍可能出現(xiàn)固井水泥返高不夠的情況，這就充分證明前期井徑測(cè)量確實(shí)存在一定誤差

1.7 固井前井內(nèi)泥漿密度

在固井施工前，需要壓穩(wěn)地層，降低油氣層中油氣上竄帶來(lái)的影響，在此基礎(chǔ)上仍需要調(diào)整井筒內(nèi)泥漿密度，主要是提高井筒內(nèi)鉆井液密度能夠在水泥上返過(guò)程中，增加水泥上部液柱重力，在上返過(guò)程時(shí)，對(duì)固井水泥進(jìn)行壓實(shí)。若鉆井液密度較低，后期水泥上返較快，有可能突破紊流狀態(tài)，影響到固井質(zhì)量。

2 結(jié)論

1. 固井質(zhì)量受到地層溫度、壓力等因素的共同限制。

2. 實(shí)際固井施工中不會(huì)被單一因素所影響，一般都是多重因素互相作用影響固井質(zhì)量。

3. 合理的井身結(jié)構(gòu)是保證固井質(zhì)量的重要前提。