楊洋
中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司固井公司 遼寧盤錦 124010
目前,在油田固井過程中,對(duì)于油田固井質(zhì)量的影響因素有很多,這些影響因素都或多或少的對(duì)油田固井的實(shí)際質(zhì)量、固井水平產(chǎn)生不良的影響,制約了油田開采效率與質(zhì)量的提升。與此同時(shí),在油田固井過程中,由于不完全頂替的問題,使得大段的混漿帶產(chǎn)生,且如果水泥漿的流變性比泥漿好,那么可能會(huì)有水泥漿竄槽問題的產(chǎn)生。同時(shí)鉆井液的性能、水泥漿的特點(diǎn)與性質(zhì)也會(huì)對(duì)固井質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。通過全面地分析與掌握油田固井質(zhì)量實(shí)際的影響原因,才能夠更具針對(duì)性的提出更好地解決措施與方法,更好地運(yùn)用先進(jìn)的固井技術(shù)來(lái)增強(qiáng)油田固井質(zhì)量。下面來(lái)分析與討論油田固井質(zhì)量的相關(guān)影響因素[1]。
在油層與水層比較活躍的井水段,凝固過程中的泥漿會(huì)污染底層的流體,使得底層與水泥之間的膠結(jié)受到很大的影響,從而影響了固井的質(zhì)量。與此同時(shí),泥漿在高滲透的油氣水層中如果失去了自由水,會(huì)導(dǎo)致泥漿出現(xiàn)粉化的問題,使其體積逐漸變小而產(chǎn)生縫隙,這會(huì)對(duì)固井的質(zhì)量產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。
當(dāng)水泥在水化時(shí),水與水泥的熟料產(chǎn)生了一定的化學(xué)反應(yīng),這會(huì)使得相關(guān)產(chǎn)物的體積逐漸變小,如果沒有有效的對(duì)水泥漿體積的收縮率進(jìn)行更好地控制,那么會(huì)降低水泥石與井壁和套管之間的膠結(jié)程度,使得固井的質(zhì)量受到很大的影響。
流變性、密度以及失水量是水泥漿的主要性能。如果水泥漿存在較大的失水量問題,會(huì)導(dǎo)致泥漿的體積變小,這樣不僅會(huì)導(dǎo)致固井質(zhì)量不良,而且也會(huì)誘發(fā)施工事故以及油層污染的問題,會(huì)使得井壁上的泥漿出現(xiàn)不膠結(jié)的問題,油層產(chǎn)生漏失等不足,這些都會(huì)影響油田的固井質(zhì)量[2]。
下套管作業(yè)之前,首先必須要充分利用鉆井工具嚴(yán)格地進(jìn)行通井作業(yè),而且還要全面實(shí)施沖洗作業(yè),充分保障井眼的通暢性,而且還要保證在作業(yè)過程中不能出現(xiàn)井壁坍塌或者是沉砂等現(xiàn)象,這樣才能為后續(xù)的固井施工提供良好的井眼環(huán)境。
為了能夠充分保障在作業(yè)過程中套管能夠具有良好的居中性,可以合理地使用扶正器,在當(dāng)前的作業(yè)過程中剛性扶正器以及雙工彈性扶正器的應(yīng)用比較廣泛。在實(shí)際作業(yè)過程中必須要充分結(jié)合套管質(zhì)量、管材數(shù)量、井斜角合理的設(shè)置扶正器數(shù)量,扶正器位置的設(shè)置應(yīng)該遵循以下一些原則:要盡量選擇狗腿度大、井壁相對(duì)穩(wěn)定且井眼比較規(guī)則的位置,在確定位置的過程中可以充分結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式以及查詢表格等方式來(lái)進(jìn)行;此外,如果在實(shí)際作業(yè)過程中井下地層狀況比較復(fù)雜,或者是存在比較疏松的井段,應(yīng)該最大程度避免使用扶正器,或者是減少使用量。
在實(shí)際的固井作業(yè)過程中應(yīng)該充分結(jié)合實(shí)際作業(yè)狀況來(lái)選擇合理的工具附件,這樣才能充分保障套管順利地到達(dá)目的地,為后續(xù)的固井作業(yè)打下良好基礎(chǔ),與此同時(shí)也能夠進(jìn)一步提升后續(xù)作業(yè)過程中的頂替效率。例如在實(shí)際作業(yè)過程中,針對(duì)大斜度深井進(jìn)行固井作業(yè),可以合理地利用滾動(dòng)式扶正器;而通過合理地利用整體式水泥傘能夠有效避免在作業(yè)過程中出現(xiàn)低壓地層漏失現(xiàn)象;如果合理地利用刮泥器能夠有效改善第二界面的膠結(jié)質(zhì)量;而通過利用分級(jí)箍、旋轉(zhuǎn)懸掛器等一些特殊的工具附件能夠有效提升固井質(zhì)量。
2.4.1 雙級(jí)注水泥工藝
深井固井作業(yè)過程中如果一次性注入水泥量較大的情況下,會(huì)使得泵壓過高,而高溫狀態(tài)會(huì)對(duì)水泥漿的凝固產(chǎn)生影響,針對(duì)這種狀況可以充分利用雙級(jí)注水泥工藝來(lái)最大程度提升固井成功率。
2.4.2 尾管懸掛和套管回接工藝
尾管懸掛和套管回接工藝通常情況下是應(yīng)用在裸眼套管下放深度較大而且負(fù)荷較大的情況下,這種情況下作業(yè)過程中固井施工的難度非常大,整個(gè)作業(yè)過程通常情況下會(huì)分成兩步來(lái)進(jìn)行,第一步是完成尾管固井,后續(xù)再完成套管回接。通過這種施工方法能夠最大程度減小作業(yè)過程中的負(fù)荷量,也能夠?qū)⒐叹鳂I(yè)對(duì)油層的污染降到最低程度。
2.4.3 篩管頂部注水泥工藝
篩管頂部注水泥工藝目前已經(jīng)屬于一種比較成熟的工藝技術(shù),該技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中能夠有效避免水泥漿在注入過程中對(duì)油氣層產(chǎn)生污染,而且也能夠真實(shí)地反映出油層的油氣儲(chǔ)量。
2.5.1 長(zhǎng)封固段低密度超低密度水泥漿固井技術(shù)
在實(shí)際針對(duì)長(zhǎng)封固段進(jìn)行作業(yè)的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)液柱壓力過高的情況,由此會(huì)引發(fā)嚴(yán)重漏失現(xiàn)象,為了能夠最大程度避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn),就必須要采取措施來(lái)平衡地層壓力,而充分利用相對(duì)密度較低的材料來(lái)配置出低密度甚至是超低密度的水泥漿體系,就能夠完全滿足不同層次套管、不同壓力體系下的固井施工需求。
2.5.2 高密度防竄水泥漿體系
在實(shí)際進(jìn)行鉆井施工的過程中一旦鉆遇鹽膏層或者是高壓層,就必須要應(yīng)用密度較大的鉆井液,這種情況下會(huì)使得水泥漿稠化時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng),非常容易引發(fā)油氣竄的問題。高密度水泥漿本身的密度較大,因此在作業(yè)過程中很可能導(dǎo)致泵壓過高,從而使得水泥漿的流變性能變差,因此要想保證水泥漿體系達(dá)到綜合穩(wěn)定度、可調(diào)性、安全度都達(dá)到施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置要求,就必須要應(yīng)用到具有良好相容性能的降濕水劑和防竄劑[4]。
近年來(lái)我國(guó)深井以及超深井的鉆探數(shù)量越來(lái)越多,也發(fā)現(xiàn)了大量油氣藏資源,但是在實(shí)際的鉆探過程中對(duì)深井復(fù)雜性以及鉆探難度有了深刻認(rèn)識(shí)。對(duì)于深井來(lái)說,其井下溫度以及壓力都比較大,而且大多數(shù)深井井下都存在鹽膏層,因此固井施工的難度非常大。因此要針對(duì)深井以及超深井鉆探過程不斷加大固井工藝技術(shù)研究力度,這樣才能滿足實(shí)際的勘探開發(fā)需求。