淺析復(fù)雜井況條件下的固井技術(shù)及應(yīng)用

戴峰

摘 ?要：我國油田勘探開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了后期，在開發(fā)的過程中面臨著許多困難。目前在進(jìn)行油田開發(fā)的過程中，都比較注重水平井的開發(fā)，開發(fā)的種類也比較多，完井方法也逐漸趨于完善。固井質(zhì)量是影響油田開發(fā)勘探的重要因素，對(duì)于比較負(fù)復(fù)雜的井況條件，則需要科學(xué)應(yīng)用固井技術(shù)，對(duì)固井工藝進(jìn)行完善和改進(jìn)，將固井技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來，提升固井質(zhì)量，保證油田開發(fā)作業(yè)的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜井況;固井技術(shù);應(yīng)用

固井工程在開展的過程中重點(diǎn)和難點(diǎn)有很多，不同地區(qū)的油田環(huán)境是不一樣的，想要提高固井質(zhì)量，則需要考慮多方面因素，需要結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行固井技術(shù)的應(yīng)用。首先要對(duì)油田開采地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行了解，確定好固井工藝，掌握及時(shí)固井工程中的注意要點(diǎn)，并在實(shí)際應(yīng)用的過程中對(duì)固井技術(shù)進(jìn)行完善，建立一個(gè)完整的固井體系，保證井下工具和技術(shù)的有效應(yīng)用。

一、固井難點(diǎn)分析

以某地區(qū)為例，該地區(qū)鉆井固井施工時(shí)容易發(fā)生井漏原因在于這些地區(qū)地質(zhì)條件及開采的井的狀況差，單級(jí)固井封固段長、防漏、防氣竄等一系列問題。具體表現(xiàn)在：聲幅一般在25%～40%期間，較高，不含水泥段，層間密封性差等方面。造成的原因如下。

1、有許多氣層且壓力系統(tǒng)不同

固井壓力系統(tǒng)存在不同的氣藏。7″套管固井時(shí)新場2側(cè)1井含有10個(gè)水層、10多種產(chǎn)氣層。官9井共有5個(gè)氣藏，跨度748m。

2、漏層多、漏失嚴(yán)重

氣層固井要求封固長度長，漏失層多，屬于只“入”裂縫性，甚至溶洞性漏失。鉆井中出現(xiàn)泄漏，伴隨著多種不同堵漏的方式。固井施工期間，由于水泥漿有較大流動(dòng)阻力，施工壓力高，會(huì)導(dǎo)致滲漏層擠壓強(qiáng)烈，再次發(fā)生漏失。泄漏速度快，泄露量大，造成大泥漿泄漏，形成空套管段。同時(shí)，固井過程中出現(xiàn)了一些惡性漏失，導(dǎo)致下井環(huán)套管和無水泥漿的出現(xiàn)。

3、封固段長

氣層固井要求封固長度長且高密封性，一般情況下，水泥需返回地面（官9井等）。水泥封固段長度通常在2500～3500m，造成諸多問題。

二、復(fù)雜井況條件下的固井技術(shù)及應(yīng)用

對(duì)于比較復(fù)雜的井下開采環(huán)境，固井的質(zhì)量無法得到保證，需要應(yīng)用固井技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，首先要對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深入分析，了解目前油井中存在的問題，結(jié)合具體情況進(jìn)行固井工藝的設(shè)計(jì)，保證每個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)合理。

1、分級(jí)注水泥

井的種類有很多，對(duì)于氣層比較多，層間間距比較大的油井，固井的難度比較大，需要對(duì)井內(nèi)所有的氣層進(jìn)行密封，通常都會(huì)采用水泥漿進(jìn)行封固操作，要按照一定的順序進(jìn)行注漿，這樣可以避免出現(xiàn)氣層移動(dòng)的情況。

分級(jí)注水泥漿液的方法有著明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，整體的流動(dòng)性比較好，可以減少對(duì)周圍的作用壓力;水泥漿凝固的時(shí)間可以進(jìn)行合理控制，保證施工的順利進(jìn)行，在凝固的過程中可以避免氣泡的產(chǎn)生;可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的也有效控制，確保安全施工;隔離液在應(yīng)用的過程中可以對(duì)泥漿進(jìn)行稀釋，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井內(nèi)壁的全面沖刷，可以保證整體的應(yīng)用效率。

2、優(yōu)選水泥漿體系

（1）稠化時(shí)間。在淺井深度2000m以內(nèi)，加入凝結(jié)劑縮短增稠時(shí)間，避免因淺井地層的低溫造成稠化用時(shí)較長所導(dǎo)致在侯凝時(shí)有油氣水的竄槽。添加速凝劑在水泥底部，縮短水泥漿增稠時(shí)間，確保固井質(zhì)量。但在深井應(yīng)考慮使用緩凝劑來延長增厚時(shí)間，滿足水泥漿泵送和更換，以達(dá)到預(yù)期的恢復(fù)到施工時(shí)間所需的安全性。

（2）破裂壓力低或滲透性良好的易漏地層多使用低密度水泥漿體系

（3）選擇微膨脹增韌性水泥漿

3、提高頂替效率

由于A油層的特殊性，定鹽水水泥漿體系為水泥漿系統(tǒng)，其配方必須與井底大段的下密封固段鹽膏層相適應(yīng)。隨著長年的探索和實(shí)踐，A油區(qū)已建成一套鹽水水泥漿體系，其性能強(qiáng)度高、反映微小、失水少、漏失特性好。

（1）充分循環(huán)提高鉆井液性能。先注入水泥充分循環(huán)2周以上再注入鉆井液，把下部靜止高溫造成水凝膠鉆井液嚴(yán)重漏失的部分頂替出來，保證鉆井液的流動(dòng)性能，當(dāng)n≥0.7時(shí)，替換出井眼環(huán)空微間隙中的鉆井液，克服鉆井液的屈服應(yīng)力。

（2）API失水量小于50mL/（6.9MPa/30min）。水泥漿失水，不僅讓油氣層遭到了污染，而且由于水泥漿增稠和流變性能變差，導(dǎo)致水泵堵塞和降低水泥漿的頂替效果;水泥漿失水嚴(yán)重，降低了水灰比，穩(wěn)定性變差，容易形成泥餅，在高滲透性地層中“堵塞”井眼，水竄出現(xiàn)在井眼高邊位置。

（3）水泥石強(qiáng)度高，抗沖擊韌性強(qiáng)。在大位移水平井中，膠結(jié)質(zhì)量不夠和封固不牢固是由于水泥石強(qiáng)度低，容易斷裂;套管的損壞加劇也是由于水泥環(huán)脫鹽膏層蠕變和抗沖擊韌性減弱造成。

（4）控制頂替排量，保持套管鞋的低密度水泥漿之前排量提高頂替效率，控制施工壓力，等到常規(guī)密度水泥漿出套管鞋時(shí)立即降低頂替排量，控制返回速度在1.6m/s以內(nèi)，工作壓力可達(dá)10MPa。

4、采用固井新技術(shù)

（1）采用不留水泥塞技術(shù)

擠壓和堵塞時(shí)，用堵漏劑阻止泄漏或炮眼，達(dá)到預(yù)定壓力后，在初始凝結(jié)時(shí)形成砂漿，達(dá)到一定程度的流體在下層柱子里面，將里面的砂漿沖洗干凈，上提管柱待灰漿凝固，擠堵后井筒內(nèi)無水泥漿是不留塞擠堵技術(shù)最大的特點(diǎn)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于調(diào)整灰漿初凝時(shí)間和擠壓過程以及堵塞過程。

（2）運(yùn)用平衡壓力固井技術(shù)

平衡壓力固井技術(shù)定義為：在高效頂替和減少污染生產(chǎn)層前提下，環(huán)形封固環(huán)空井段的設(shè)計(jì)成功規(guī)定水泥漿數(shù)量，固井液在整個(gè)注入、更換甚至凝固過程中不流失，油、氣、水層也不竄流，實(shí)現(xiàn)整個(gè)候凝過程壓力平衡及注替施工。它的核心是“高效頂替，整體壓力平衡”。

三、結(jié)論與建議

第一，要想加強(qiáng)對(duì)固井技術(shù)的推廣和應(yīng)用，將其科學(xué)運(yùn)用到低壓長密封井和容易泄露的稠油熱采井中，提升固井質(zhì)量。

第二，固井工程在開展之前，需要對(duì)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行了解，掌握井中的各方面信息，了解地層壓力系數(shù)，針對(duì)性的設(shè)計(jì)固井方案，這樣可以提高固井質(zhì)量。

第三，在進(jìn)行水平井的開采作業(yè)時(shí)，整體的作業(yè)難度比較大，作業(yè)中存在著許多風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)水平井結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提供良好的油田開采環(huán)境，保證井身質(zhì)量。下套管作業(yè)的難度比較大，需要對(duì)套管下放的速度進(jìn)行合理控制，保證水平井下套管作業(yè)的順利進(jìn)行。

第四，在應(yīng)用固井技術(shù)的過程中，還需要對(duì)水泥漿體系進(jìn)行深入研究，對(duì)其不斷進(jìn)行優(yōu)化和完善，提升固井技術(shù)水平，保證固井質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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