特低滲透水平井固井質(zhì)量影響因素及控制措施研究

孫飛飛 白秋月

摘要：為了滿足社會發(fā)展需求、保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步進(jìn)步，油氣開發(fā)行業(yè)的企業(yè)和工作人員都著力于提升油氣資源勘探水平。而對非常規(guī)油氣藏的勘探工作，則成為了油氣開發(fā)行業(yè)發(fā)展的重中之重，比如特低滲透油氣藏就具有突出的開發(fā)價(jià)值，必須要在充分了解特低滲透水平井固井質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧┨嵘涔叹|(zhì)量。

關(guān)鍵詞：特低滲透水平井;固井質(zhì)量;影響因素;控制措施

引言

油氣資源是社會發(fā)展中必不可缺的自然資源之一，它能夠支持交通運(yùn)輸業(yè)、化工行業(yè)的發(fā)展，對于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有一定的促進(jìn)作用，但是隨著開發(fā)年限的延長，我國的常規(guī)油氣資源產(chǎn)量不斷降低，給國家能源安全帶來了一定的挑戰(zhàn)。在這種情況下，對特低滲透油氣藏進(jìn)行開發(fā)成為了不二之選，而水平井技術(shù)是特低滲透油氣藏主要開發(fā)技術(shù)，通過提升套管居中度等措施保證水平井固井質(zhì)量則顯得至關(guān)重要。

1特低滲透水平井固井質(zhì)量影響因素

1.1井身質(zhì)量的影響

相對于常規(guī)直井而言，水平井的鉆井過程更加復(fù)雜，工作人員需要根據(jù)情況調(diào)整鉆進(jìn)方向，才能確保井身質(zhì)量。這主要是因?yàn)椋孩偬氐蜐B透油氣藏儲層厚度比較小，鉆井著陸準(zhǔn)確度無法保證，頂?shù)捉缑姹容^模糊;②油氣藏儲層起伏比較嚴(yán)重，鉆頭不能始終保持一個方向，否則會導(dǎo)致儲層破裂等問題;③鉆頭測量設(shè)備不能即時(shí)反饋鉆進(jìn)位置，因此必須要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整鉆頭軌跡才能確認(rèn)儲層位置。不難看出，水平井鉆井過程異常復(fù)雜，稍有不慎就可能導(dǎo)致井身質(zhì)量問題，進(jìn)而給后續(xù)的固井施工帶來不利影響。

1.2套管居中度對固井質(zhì)量的影響

水平井固井施工中最重要的一個步驟就是下套管，特低滲透油氣藏水平井井身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此下套管的難度也比較大，另外井壁所帶來的巨大摩擦力也給下套管過程帶來了一定的挑戰(zhàn)。在這個過程中，如果工作人員未能保證套管居中度，就可能會給后續(xù)水泥漿頂替埋下隱患，比如套管位置過低、水泥漿的頂替效率就會大幅度下降，無法將其中的鉆井液替代出來，對后續(xù)的固井工作十分不利。

1.3混油鉆井液對固井質(zhì)量影響

鉆井液具有保護(hù)井壁、冷卻鉆頭等多項(xiàng)功能，特低滲透油氣藏水平井鉆井施工離不開鉆井液的支持，為了確保鉆井液潤滑性，工作人員常會在鉆井液設(shè)計(jì)時(shí)向其中添入一定量原油，但是這樣的處理方法卻可能給固井施工帶來負(fù)面影響。添加原油的鉆井液將會導(dǎo)致套管、井壁等位置覆蓋一層油膜，而這一層油膜又會導(dǎo)致套管等位置的親水性下降，進(jìn)行水泥漿頂替的時(shí)候，水泥漿將難以有效附著在界面上，進(jìn)而不能完成高效頂替，給開采帶來不利影響。為了避免混油鉆井液的負(fù)面影響，可在注入水泥漿之前利用前置液處理好設(shè)備和井壁上的油膜，從而確保固井施工的質(zhì)量。

1.4固井工藝的影響

在固井施工中常見的頂替液當(dāng)中往往含有大量的清水，這主要是因?yàn)榍逅軌蚪档吞坠軆?nèi)部的液體重量，避免水平段和大斜度段套管內(nèi)流體與環(huán)空中流體間出現(xiàn)嚴(yán)重的密度差，避免套管給扶正器帶來過大壓力，使套管居中度與標(biāo)準(zhǔn)情況相符。然而，這樣的固井工藝也有一定的不足之處，比如清水過多會造成泵壓升高、頂替效果不佳等問題，紊流頂替的質(zhì)量也無法得到保證，固井施工效果會大打折扣;另外清水產(chǎn)生的浮力雖有作用卻無法完全克服套管重力，其居中度仍然存疑。

2特低滲透水平井固井質(zhì)量控制措施

2.1優(yōu)化井身質(zhì)量

為切實(shí)提升特低滲透水平井的井身質(zhì)量，工作人員需盡可能優(yōu)化井眼軌跡，并在實(shí)際鉆井施工當(dāng)中，根據(jù)鉆井施工標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行操作，保證直井段的垂直性和穩(wěn)定性，避免直井段井身質(zhì)量問題;在開始造斜段施工時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鉆進(jìn)軌跡，避免摩擦力帶來的不必要影響，為下套管工序打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，還需要確保儲層位置準(zhǔn)確性，對地層構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，在此基礎(chǔ)上合理調(diào)整軌跡，確保井身質(zhì)量，為后期固井作業(yè)提供強(qiáng)有力的支持。

2.2提升套管居中度

上文中簡單地介紹了套管居中度的影響，工作人員必須要采取措施提升套管居中度：第一，要使套管能夠達(dá)到預(yù)定位置，根據(jù)地層結(jié)構(gòu)、土壤成分等，計(jì)算套管與井壁的摩擦阻力，再根據(jù)井壁的傾斜程度等，在套管上安裝扶正器，并保證扶正器位置的準(zhǔn)確性，只有這樣才能在降低下套管摩擦阻力的基礎(chǔ)上，確保套管居中度。另外，工作人員要強(qiáng)化特低滲透水平井套管摩擦阻力分析工作，利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建套管居中度計(jì)算模型。第二，要對套管串安全性進(jìn)行分析，調(diào)整套管串設(shè)計(jì)方案，根據(jù)套管居中度調(diào)整漂浮接箍的安放位置，使套管居中度與設(shè)計(jì)情況保持一致。

2.3提升鉆井液頂替效率

水泥漿頂替效率決定了鉆井液是否能被完全替代出來，也就影響著油氣藏的最終開采效果，因此必須要采取措施提升頂替效率。工作人員應(yīng)對不同砂漿的頂替模型進(jìn)行分析，根據(jù)水泥砂漿流變性及密度、特低滲透水平井各項(xiàng)參數(shù)、套管居中度偏離數(shù)據(jù)等，對不同種類的水泥漿頂替效果進(jìn)行分析，從而確保鉆井液頂替效果，確保固井施工的質(zhì)量。首先，要對特低滲透水平井的偏心環(huán)空頂替規(guī)模進(jìn)行判斷，利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件模擬其頂替規(guī)律;其次，根據(jù)模擬出來的結(jié)果確定最佳的漿液配比，明確特低滲透水平井的井眼參數(shù)、水力參數(shù)等可能導(dǎo)致的影響，確保鉆井液頂替效率。

3結(jié)論

特低滲透油氣藏的開發(fā)難度比較大，常規(guī)的直井并不能在特低滲透油氣藏當(dāng)中發(fā)揮作用，經(jīng)過一系列的嘗試，水平井開發(fā)技術(shù)得到了一致的認(rèn)可，它能夠在保證開采效果的基礎(chǔ)上提升特低滲透油氣藏開發(fā)效益。但是，從實(shí)際情況來看，特低滲透水平井的固井施工質(zhì)量并不理想，受到井身質(zhì)量、混油鉆井液、套管居中度等多種因素的影響，稍有不慎就可能導(dǎo)致嚴(yán)重的水平井開發(fā)問題。因此工作人員必須要積極采取措施控制上述因素，從根本上提升特低滲透油氣藏開發(fā)質(zhì)量。

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