環(huán)空擾動(dòng)固井二界面膠結(jié)性能在固井中的應(yīng)用價(jià)值分析

摘 要：為了探究在擾動(dòng)環(huán)境下對(duì)于固井膠結(jié)性能的評(píng)價(jià)。通過構(gòu)建不同環(huán)境下的固井還原水泥漿體系在井下受到流動(dòng)水沖刷的過程，通過模擬實(shí)驗(yàn)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)固井二界面膠結(jié)性能的測試，為之后提升固井二界面的質(zhì)量措施提供相關(guān)的依據(jù)。本文主要對(duì)不同底層的環(huán)控?cái)_動(dòng)固井二界面的膠結(jié)性能進(jìn)行測試，分析其在固井中的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：擾動(dòng);固井二界面;膠結(jié)性能

0 引言

隨著我國的油田開發(fā)進(jìn)入注水開發(fā)的中后期，由于長期注水開發(fā)導(dǎo)致油田的儲(chǔ)層進(jìn)入了高含水階段，在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)油水關(guān)系十分復(fù)雜[1]。同時(shí)為了提升產(chǎn)生而對(duì)鉆井的謎底進(jìn)行調(diào)整的方式導(dǎo)致地層水長期處于流動(dòng)狀態(tài)[2]。這會(huì)對(duì)固井的水泥環(huán)與井壁的膠結(jié)界面的膠結(jié)產(chǎn)生十分不利的影響，從而對(duì)固井的實(shí)際使用質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[3]。

1 影響膠結(jié)性能的不利因素

1.1 地基因素

不同的地基條件會(huì)對(duì)膠結(jié)性能產(chǎn)生不同的影響，特別是對(duì)于不同地形的巖性、孔滲透性、溫度和壓力等，會(huì)對(duì)于固井二界面的膠結(jié)性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。而另一方面，不同地基下的底層流體情況可能會(huì)對(duì)水泥漿在侯凝狀態(tài)造成十分嚴(yán)重的影響。

1.2 井眼狀況

在鉆井過程中，不規(guī)則的井眼會(huì)對(duì)固井的水泥漿的頂替效率產(chǎn)生影響。導(dǎo)致在水泥漿出現(xiàn)窩存現(xiàn)象，不僅會(huì)造成膠結(jié)質(zhì)量下降的情況出現(xiàn)，同時(shí)還會(huì)對(duì)固井的整體質(zhì)量造成影響，降低了固井井體的抗腐蝕能力。

1.3 沖洗液性能

高性能的沖洗液能夠在沖洗的過程中對(duì)水泥漿起到良好的潤濕作用，保證水泥漿在注入過程中的流動(dòng)性。同時(shí)沖洗液還能夠?qū)λ酀{中的浮泥餅進(jìn)行沖洗，提升水泥漿的膠結(jié)性能。

1.4 水泥漿性能

水泥漿性能是直接影響二界面膠結(jié)性能的重要因素，水泥漿不達(dá)標(biāo)，往往會(huì)導(dǎo)致膠結(jié)能敵低下等問題的出現(xiàn)。

2 試驗(yàn)方法

2.1 設(shè)備構(gòu)成

在試驗(yàn)開始前，需要進(jìn)行設(shè)備的整備。主要包括了以下設(shè)備：

2.1.1 養(yǎng)護(hù)釜

養(yǎng)護(hù)釜是試驗(yàn)研究的主題，在試驗(yàn)過程中主要對(duì)流動(dòng)水流過二界面形成的擾動(dòng)進(jìn)行模擬。

2.1.2 壓力系統(tǒng)

壓力系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)地層水在的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行模擬，使模擬環(huán)境更加貼近于真實(shí)情況。

2.1.3 評(píng)價(jià)裝置

評(píng)價(jià)裝置能夠?qū)Χ缑娴哪z結(jié)性能急性偏激。主要是通過壓出法對(duì)剪切膠結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行測試。同時(shí)在這過程中還可以通過對(duì)水力膠結(jié)強(qiáng)度的測試來對(duì)二界面的水力封隔能力進(jìn)行表征。

2.1.4 加熱系統(tǒng)

加熱系統(tǒng)是保證在模擬過程中對(duì)于地層溫度的模擬，通過實(shí)時(shí)調(diào)整的你方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)釜內(nèi)溫度的恒定。

2.1.5 參數(shù)確定

在試驗(yàn)中，需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)巖心的高徑比進(jìn)行確定。同時(shí)需要對(duì)不同區(qū)域的先谷底壓差進(jìn)行試驗(yàn)和探究。對(duì)不同深度的固井的溫度情況進(jìn)行考慮。

2.2 試驗(yàn)步驟

在器具和相關(guān)的參數(shù)準(zhǔn)備好之后，就可以開始進(jìn)行試驗(yàn)過程。主要包括了以下幾個(gè)步驟：

2.2.1 巖心飽和水處理

在試驗(yàn)開始前，需要將巖心放入相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)介質(zhì)中，通過真空飽和的方式對(duì)巖心做飽和水處理，避免巖心對(duì)水分的吸收干擾試驗(yàn)結(jié)果。

2.2.2 組裝試驗(yàn)設(shè)備

在試驗(yàn)設(shè)備的組裝過程中，需要處理好設(shè)備間的密封關(guān)系。同時(shí)對(duì)水泥漿中出現(xiàn)的氣泡進(jìn)行消除后調(diào)整柱塞位置，裝好密封蓋。

2.2.3 開始試驗(yàn)

在試驗(yàn)過程中通過對(duì)釜內(nèi)壓力的調(diào)節(jié)，來進(jìn)行動(dòng)態(tài)的養(yǎng)護(hù)模擬。最后通過對(duì)圓環(huán)形模擬巖心的水流量的總量來計(jì)算。

2.2.4 性能評(píng)價(jià)

在養(yǎng)護(hù)完成之后，需要操作人員將各加壓管路進(jìn)行關(guān)閉后，等裝置完成冷卻后開始測試固井二姐面的膠結(jié)強(qiáng)度。

3 結(jié)果

通過該類模擬，可以很清晰的感知到，在對(duì)于不同的水流和模擬擾動(dòng)的情況下。環(huán)空擾動(dòng)固井的二界面膠結(jié)性能均有比較良好的表現(xiàn)，無論是其自身的性能而言還是抗水流的侵蝕狀況，都能夠證明其在不同環(huán)境下的優(yōu)越性能。

4 討論

隨著對(duì)我國當(dāng)前現(xiàn)有油田的開采，大多數(shù)老油田存在著嚴(yán)重的油水混合情況，由于該類型的油水狀態(tài)分布復(fù)雜，而在固井的侯凝過程中常常由于地層水的流動(dòng)情況而導(dǎo)致固井的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗腐蝕能力西江。因此需要針對(duì)不同的地區(qū)區(qū)域條件使用不同的固井方案，以滿足基礎(chǔ)的二界面膠結(jié)性能，從而保證固井工作的穩(wěn)定性[4]。

環(huán)空擾動(dòng)固井中的環(huán)控是指懸于井內(nèi)的管柱的四周的空間，環(huán)空的外壁往往可以是裸眼或者是外徑相對(duì)更大的管柱。環(huán)空能夠?qū)Φ貙铀臐B透起到良好的緩沖作用，降低了地層水的滲透率。綜合來看，當(dāng)前的大部分研究中，重點(diǎn)只講述了靜止條件下地層水對(duì)于水泥漿的復(fù)試請(qǐng)款。并沒有考慮到在水泥漿的侯凝狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)環(huán)境的影響。環(huán)空擾動(dòng)固井能夠盡量的對(duì)動(dòng)態(tài)作用下的底層水的腐蝕作用進(jìn)行抵抗的同時(shí)幫助對(duì)老油田的剩余產(chǎn)能進(jìn)行挖掘，使其能夠提高最終的采收率。通過該類試驗(yàn)，可以對(duì)不同地區(qū)的不同底層物的性質(zhì)和溫度情況進(jìn)行模擬。從而對(duì)環(huán)空擾動(dòng)固井在不同地區(qū)的廣泛適用性進(jìn)行證實(shí)[5]。通過實(shí)驗(yàn)可以看見，環(huán)空擾動(dòng)固井的二界面膠結(jié)性能良好，能夠在不同區(qū)域均保持比較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和膠結(jié)性能，使其發(fā)揮水油分離的作用。同時(shí)能夠?qū)叹車⒉删年P(guān)井范圍的預(yù)測提供相關(guān)的參考，即固井過程中地層水流速超過該了臨界值時(shí)需要停止固井周邊的注采井進(jìn)行停采，指導(dǎo)地層水的流速降到了臨界值之下，從而對(duì)調(diào)整井固井質(zhì)量的改善奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行固井的過程中使用環(huán)空擾動(dòng)固井，能夠?qū)Σ煌貐^(qū)的不同地質(zhì)情況進(jìn)行做到良好的適應(yīng)性的同時(shí)確保了二界面的膠結(jié)性能的保持，使其能夠有比較良好的應(yīng)用前景和應(yīng)用效果，同時(shí)能夠有效地提升老油田的最終采收率。因此在對(duì)于老油田的油水分離挖掘的過程中值得進(jìn)行推廣。

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作者簡介：

廖志昊（1984- ），漢族，湖北天門人，畢業(yè)于東北石油大學(xué)，石油與天然氣工程專業(yè)，碩士學(xué)位。