黃 珺（長(zhǎng)慶油田分公司工程監(jiān)督處，陜西 西安 710018）

提高水平井固井質(zhì)量技術(shù)的研究

黃 珺
（長(zhǎng)慶油田分公司工程監(jiān)督處，陜西 西安 710018）

本文整體結(jié)合油田的水平井固井實(shí)際，針對(duì)水平井井身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及固井的難點(diǎn)，來(lái)開(kāi)展井眼準(zhǔn)備、套管居中技術(shù)、固井的水泥漿體系、注水泥工藝及配套技術(shù)措施的研究。有效的解決了套管下比較難、水平井套管居中不足的問(wèn)題，比較好的解決了水泥石體的收縮對(duì)固井的影響；很好的改變了之前的整體配套性差，以及技術(shù)性研究使用比較單一的缺陷。現(xiàn)場(chǎng)固井的應(yīng)用表明了一、二界面會(huì)膠結(jié)良好，說(shuō)明水井的質(zhì)量也得到了比較顯著地提高。

水泥漿體系 ；水平井固井；配套技術(shù)措施；套管下入居中

固井主要的目的就是在井壁和套管之間形成比較良好的均勻完整的水泥環(huán)。水平井固井需要解決的主要問(wèn)題是，套管下入和居中的問(wèn)題，解決凝結(jié)過(guò)程中的析水、水泥漿固相沉降穩(wěn)定性、高率性和體積收縮問(wèn)題及相關(guān)的配套的技術(shù)設(shè)施等。在水平固井質(zhì)量方面，一些難點(diǎn)技術(shù)尚未得到理想的解決，需要結(jié)合油田公司的水平井的開(kāi)發(fā)

一、固井難點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及對(duì)策研究

1 固井難點(diǎn)以及關(guān)鍵技術(shù)的分析

究其原因，由于水平井井斜比較大，井眼的幾何形狀與直井有較大的不同，在自重、管柱結(jié)構(gòu)，管柱串發(fā)生變形主要是因?yàn)榫畯降木唧w擴(kuò)大率，經(jīng)驗(yàn)率等因素作用下，甚至?xí)?dǎo)致不同的井深處不能夠完整的居中，又或者是井深處下人比較困難。在很大程度上解決大斜度段巖屑床、井眼清潔以及鉆眼清洗隔離；而且解決凝結(jié)過(guò)程中的析水、體積收縮和高率失、水泥漿固相沉降穩(wěn)定性，避免在井壁上側(cè)形成游離水通道等，那么這是對(duì)提高水平井封隔質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)所在。

2 對(duì)策研究

把套管柱居中的度來(lái)進(jìn)行軟件分析，這會(huì)大大的提高關(guān)于水平井的質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)和校核。并且還可以通過(guò)套管串的學(xué)歷的分析，來(lái)得到套管串深處的管套偏心的位移，并且可以計(jì)算的出套管串深處的居中度，那么對(duì)設(shè)計(jì)安放扶正器的位置、數(shù)量與類(lèi)型進(jìn)行合理的優(yōu)化，從而使套管的居中度提高。對(duì)套管串進(jìn)行摩阻力分析時(shí)，也可以根據(jù)套管的串累計(jì)摩阻力與軸向力，綜合的進(jìn)行考慮套管串的摩阻力和強(qiáng)度，達(dá)到最終完善管串的結(jié)構(gòu)，完成套管串的能力的部分評(píng)價(jià)，那么水平套管串的考慮的原則是：確定安放扶正器的位置、數(shù)量以及保證固井質(zhì)量對(duì)套管居中度的要求的前提下，對(duì)于套管串盡量的進(jìn)行能力評(píng)價(jià)，數(shù)量以及類(lèi)型，這樣才能夠保證人可以順利的進(jìn)入套管。

二、對(duì)水井的固井質(zhì)量進(jìn)行提高

1 井眼的準(zhǔn)備

井眼的準(zhǔn)備無(wú)外乎就是實(shí)施固井作業(yè)的關(guān)鍵緩解以及水平井下套管。它的主要技術(shù)措施一般有：通井的時(shí)候使用原鉆具，充分的進(jìn)行循環(huán)處理鉆井液并且成分循環(huán)的洗井。電測(cè)后進(jìn)行通井，充分的利用短起下鉆使井眼暢通無(wú)阻，并且達(dá)到井壁穩(wěn)定。調(diào)整鉆井液的性能，大排量充分循環(huán)洗井，控制濾矢量與動(dòng)切力，能夠很好的保證無(wú)坍塌、漏失和沉砂。在通井的起鉆之前，在水平段與其大斜度段注入足夠的防卡鉆井液等潤(rùn)滑材料，這樣能夠最大化的降低摩的阻力，而且能夠很好的為下套管作業(yè)創(chuàng)作有利的井眼條件。

2 調(diào)整鉆井液的性能

由于大部分使用油基或者混油鉆井液，到了后期鉆井時(shí)再加入油層的保護(hù)劑，這樣能夠?qū)е裸@井液動(dòng)切力和靜切力比較高，流動(dòng)性比較差，那很容易就會(huì)出現(xiàn)下套管時(shí)中途會(huì)發(fā)生套管沒(méi)有辦法下位又或者是井漏等事故的發(fā)生。所以，實(shí)施注水泥能夠順利的前提就是控制以及調(diào)控鉆井液的性能。

3 充分合理的設(shè)計(jì)前置液

其實(shí)水平井在水平段和造斜段鉆井的時(shí)候一般都會(huì)采用混油鉆井液，這樣會(huì)在鉆井的過(guò)程中泥餅的表面形成油膜，使套管壁和井壁不能夠形成良好的水潤(rùn)的界面，這樣反而會(huì)影響膠結(jié)強(qiáng)度和膠結(jié)面的質(zhì)量，所以呢，改善套管壁井壁的濕潤(rùn)性是前置液的關(guān)鍵之處。

具有比較低的密度是沖洗液在設(shè)計(jì)時(shí)要注意的原則之一。也是能夠?qū)诘挠蜐?rùn)環(huán)境造成相應(yīng)的破壞，使井壁的親油性向親水性過(guò)度的轉(zhuǎn)變，沖洗液對(duì)泥餅有比較強(qiáng)勁的親透力，這樣還可以降低在鉆井時(shí)，鉆井液切力以及粘度，沖刷井壁與套管的效果相對(duì)比較好，稀釋性也相對(duì)較好。

4 設(shè)計(jì)水泥漿性能

4.1 流變性能的良好運(yùn)行。比較常規(guī)的注水泥施工過(guò)程中，大部分就會(huì)采用降低水泥漿的膠凝強(qiáng)度以及屈服值來(lái)改善其流變的性能。不過(guò)在對(duì)水平井水泥漿進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠很好的保證水泥漿能夠更好地具有驅(qū)替能力以及穩(wěn)定性，一般都會(huì)要求水泥漿具有一定的屈服值，這樣會(huì)相對(duì)比較保險(xiǎn)。

4.2 提高沉降的穩(wěn)定性。在水平井的固井方面，比較重要的是水泥漿體系的穩(wěn)定性，它直接就能夠關(guān)系到其他各種性能的實(shí)現(xiàn)，特別是在水平段以及大斜度井段，水泥漿體系如果不足夠的穩(wěn)定，將會(huì)導(dǎo)致漿體上下的密度差比較大、滲透率的擴(kuò)張?jiān)龃蟆㈨敳繌?qiáng)度降低、沒(méi)有辦法形成均勻的水泥環(huán)，會(huì)導(dǎo)致油氣水竄。在這樣的情況下，想要控制稀水以及保證穩(wěn)定泥漿，一般會(huì)采用加入固相惰性的材料。

4.3 短稠化時(shí)間，短過(guò)度時(shí)間。如果水泥泥漿的稠化時(shí)間太久的話，將會(huì)使水泥泥漿膠凝的強(qiáng)度發(fā)展慢慢的變得較緩慢，也會(huì)增大自由用水的析出。因此，為了能夠保證施工安全的前提下減小泥漿的過(guò)度時(shí)間，那么設(shè)計(jì)方面要下大工夫。

4.4 零析水低失水。水平段，水泥漿注入到井內(nèi)后，保持原本的穩(wěn)定性很難保持，因?yàn)橹亓Φ淖饔煤茈y，套管上側(cè)的水泥漿密度會(huì)慢慢的下降，而且會(huì)降低水泥石的強(qiáng)度，也會(huì)升高滲透率，很容易導(dǎo)致層減封隔的失敗。因此提高固井質(zhì)量的關(guān)鍵就是降低水泥漿析水，提高水泥泥漿的穩(wěn)定性。

4.5 具有一定的觸變性。保證漿體的穩(wěn)定性的化，就要保證泥漿的觸變性要更好，這樣也會(huì)防止地層流體對(duì)漿體的侵蝕。所以，所謂的觸變性就是是指水泥泥漿具有靜止增稠以及攪拌稀釋的特征。

4.6 套管漂浮技術(shù)。為了能夠提高頂替的效率以及幫助套管的居中扶正，一般在大斜坡段和水平段都會(huì)充分的利用套管的漂浮技術(shù)理論，能夠盡量的減少套管對(duì)扶正器得負(fù)荷，慢慢的提高大斜度和水平段套管與環(huán)空氣流的密度差。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們?cè)阢@井的技術(shù)方面也有了很大的提升。那首先水平固井的前提就是良好的井眼準(zhǔn)備以及鉆井液的性能，這也是保證水平固井的質(zhì)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)在人們對(duì)鉆井的要求也越來(lái)越高，水泥既要有良好的高沉降穩(wěn)定性、流變性以及短籌化的時(shí)間和短暫的過(guò)渡時(shí)間，還要具有一定的觸變性。并且水平井鉆井時(shí)還要采用混油鉆井液，套管的使用也越來(lái)越精確，這些都為水平井固井的質(zhì)量帶來(lái)了一個(gè)質(zhì)的飛躍。

[1]顏井軍.提高水平井固井質(zhì)量技術(shù)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014 （09）. [2]劉大為，等譯.現(xiàn)代固井技術(shù)[M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

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