油田探井完井工藝與固井質(zhì)量分析

吳釗

中石化華東石油工程有限公司工程技術(shù)分公司，中國·江蘇 揚州 225100

關(guān)鍵字油田探井完井工藝；固井質(zhì)量；分析

1 引言

中國油田勘探發(fā)展經(jīng)歷了長久的階段，借助先進的技術(shù)和設(shè)備，目前中國油田勘探已經(jīng)處于深度勘探開發(fā)階段。油田儲量也呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢，中國也已經(jīng)提前完成了“十二五”計劃中的勘探總?cè)蝿?wù)量。但后續(xù)階段中國應(yīng)做好淺海地區(qū)、深層低滲透、砂礫巖體及小洼陷等四種勘探區(qū)域的油田勘探，首先就應(yīng)完善解決完井固井質(zhì)量問題，雖然中國油田勘探技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定的程度，但對業(yè)內(nèi)人士而言，完井固井質(zhì)量問題依然是難以解決的問題。

2 油田探井完井與固井質(zhì)量存在的問題

近年來，中國的探井固井技術(shù)和質(zhì)量已經(jīng)有了極大的提升，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于井段封固、高壓層固井以及復(fù)雜固井等方面，此外，相關(guān)人員也致力于固井新技術(shù)和新工藝的開發(fā)與嘗試，但依然無法徹底避免固井施工過程中暴露出來的一些問題，這些問題會嚴重影響探井整體固井質(zhì)量?；诖耍撐耐ㄟ^對不合格井、不評價井以及不合格井進行逐個分析，總結(jié)出固井質(zhì)量主要存在三方面的問題。首先是油田勘探作業(yè)人員的技術(shù)問題，油田勘探作業(yè)人員雖然具備豐富的工作經(jīng)驗但可能由于工作疏忽或個人原因等導(dǎo)致固井質(zhì)量存在安全隱患；其次，是油田勘探的組織管理問題，科學(xué)合理的組織管理制度能夠極大程度提高固井質(zhì)量的安全問題，但現(xiàn)階段由于油田勘探的復(fù)雜性使得其無法按照嚴謹?shù)墓芾沓绦蜷_展，因此會為固井質(zhì)量問題埋下一定的安全隱患；最后是環(huán)境、濕度、溫度等其他問題，這些問題也會一定程度影響固井質(zhì)量問題。

3 固井質(zhì)量影響因素分析

3.1 井身質(zhì)量

井身的質(zhì)量問題是影響固井質(zhì)量的主要因素之一。井身的修建周期較長，濾餅增厚會影響到井身外圍水泥的凝結(jié)，從而出現(xiàn)井身不平整、大肚子等問題，同時也影響水泥漿對井眼的頂替效率，進而嚴重影響固井質(zhì)量。

3.2 水泥漿體系不能適應(yīng)較大溫差

對于超長井身而言，其井內(nèi)溫度隨著井身的深度變化而變化，在到達一定程度時井身上下溫差了達到90℃以上，這樣的溫差非常不利于水泥凝膠的形成，然而，雖然中國油田勘探技術(shù)已經(jīng)取得了極大的進展，但現(xiàn)有階段依然無法滿足70℃以上溫差的水泥封固技術(shù)，因此，這類井身長度時常會出現(xiàn)水泥封固段質(zhì)量較差的問題。

3.3 鉆井液性能

隨著探井深度的增加，井底的地層也就愈發(fā)復(fù)雜，因此，在探井過程中探井設(shè)備必須保持較高的鉆井液黏度以及較高的切力。此外，固井過程中必須通過合理的鉆井液量來控制固井安全，因此不能在固井過程中大幅度調(diào)整鉆井液量。

3.4 特殊工具的失效

油田勘探的鉆井過程極為復(fù)雜且繁瑣，其中涉及多個特殊工具，如懸掛器、分級箍等。一般而言，這些工具在投入使用之前都會由勘探作業(yè)人員對其進行檢測，判斷工具是否能夠正常使用，是否存在工具打不開或關(guān)不死的現(xiàn)象，然而，實際作業(yè)中存在作業(yè)人員并未提前對工具進行檢測，導(dǎo)致這些工具在使用過程中出現(xiàn)故障，從而影響固井施工進度和固井質(zhì)量。

3.5 不具備條件被迫強行施工

并不是所有井下環(huán)境都適合固井施工，因此在固井施工前必須探測井下環(huán)境，一旦井下環(huán)境復(fù)雜不具備施工條件，就盡量避免進行固井作業(yè)，但對實際勘探項目而言，尤其前期投資或設(shè)備已到位等情況使得作業(yè)人員不得不進行施工，則會造成固井混漿竄槽的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生固井質(zhì)量問題。

3.6 套管質(zhì)量

套管質(zhì)量若存在一定的問題，則會對固井施工過程造成極大的影響，一般會造成替漿無法碰壓以及固井后套管試不住壓的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致井口有鉆井液返回，這會嚴重影響固井質(zhì)量，因此在套管選擇時應(yīng)盡量購入具有國字標準的合格套管，以提高固井質(zhì)量。

4 提高油田探井完井工藝與固井質(zhì)量的有效措施

4.1 提高井眼質(zhì)量

油田勘探施工過程中，必須加強對井眼質(zhì)量管理意識。而井眼質(zhì)量的提升與鉆井液體以及鉆井參數(shù)的選擇有極大關(guān)系，針對不同的地層選擇不同的鉆井液體能夠保證井眼質(zhì)量。此外，也應(yīng)注意對井徑擴大率和軌跡的選擇，從而全方位提高固井質(zhì)量。

4.2 提高固井設(shè)計科學(xué)性

鉆井施工過程本就極其復(fù)雜且繁瑣，中間涉及多個環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都有可能影響固井質(zhì)量，因此在施工開始之前應(yīng)對每個環(huán)節(jié)進行科學(xué)的設(shè)計，從而建立科學(xué)的設(shè)計方案，盡可能避免施工過程中出現(xiàn)各種問題。施工作業(yè)人員應(yīng)針對井內(nèi)復(fù)雜地層、鉆井液、地層壓穩(wěn)等多方因素制定合理的固井工藝，并加強對固井特殊工具的檢測，選擇合格的套管，并針對可能出現(xiàn)的緊急事件制定合理的方案，將各環(huán)節(jié)的施工風(fēng)險降到最低。

4.3 加強固井基礎(chǔ)技術(shù)研究

固井施工過程涉及復(fù)雜的施工技術(shù)，為了確保這些技術(shù)能夠真正應(yīng)用于實際施工過程，從業(yè)人員一般會使用模擬實驗重現(xiàn)技術(shù)研究過程。例如，高溫高壓、防竄水泥體系優(yōu)化設(shè)計研究、高溫抗鹽水泥漿體系優(yōu)選與性能評價研究等，這些研究也紛紛被應(yīng)用于高校學(xué)生論文研究中，研究人員應(yīng)一比一還原真實場景的數(shù)據(jù)，盡可能還原整個施工過程。

4.4 強化生產(chǎn)組織和過程控制

固井施工質(zhì)量的提升離不開每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，因此，相關(guān)人員應(yīng)加強各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理體系。整個固井施工過程包含固井的預(yù)研設(shè)計、水泥漿選擇、特殊工具檢查以及施工組織等。依照施工質(zhì)量體系要求，相關(guān)人員應(yīng)細化每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題，從施工設(shè)備和施工技術(shù)上雙向提升設(shè)備的可靠性，并針對施工過程中可能出現(xiàn)的施工問題制定科學(xué)的應(yīng)急措施，全面提升固井質(zhì)量問題。

4.5 抓好特殊工具附件、水泥及外加劑的質(zhì)量與管理

特殊工具等輔助材料的選擇也會極大程度影響固井質(zhì)量問題，相關(guān)人員在購入材料時應(yīng)注重對材料質(zhì)量的把控，盡可能選擇具有國字標準的特殊材料。優(yōu)選廠家并加強與協(xié)作廠家生產(chǎn)制造過程的質(zhì)量控制，做到每次必檢驗，質(zhì)量要跟蹤，確保特殊工具附件的可靠性和水泥及外加劑外摻料的質(zhì)量，滿足固井工藝的需要，保證原材料的質(zhì)量。

4.6 加強交流與合作，學(xué)習(xí)新技術(shù)

中國的油田勘探發(fā)展至今，在技術(shù)和設(shè)施上已經(jīng)有了極大的突破，但相比其他國家先進的勘探技術(shù)，中國依然有所差距，因此應(yīng)加強與其他國家的技術(shù)交流，并協(xié)同中國高校的石油專業(yè)，致力于新技術(shù)的研發(fā)和學(xué)習(xí)，結(jié)合油田勘探開發(fā)非常規(guī)油藏和灘壩砂、濁積扇、砂礫巖體的新層系，創(chuàng)新工藝，改進體系，滿足勘探開發(fā)需要。

5 結(jié)語

針對目前中國北帶南斜坡、深層砂礫巖和特種儲層巖性及非常規(guī)油氣藏存在的技術(shù)難題，研究水泥漿體系在高溫高壓條件下對復(fù)雜地層的適應(yīng)性和膠結(jié)性能，相關(guān)人員應(yīng)致力于研究開發(fā)新的工藝和水泥漿體系，努力解決高溫高壓、鹽水、敏感、稠油、潛山低壓漏失以及油層保護帶來的技術(shù)難題，確保固井質(zhì)量，并加強與其他國家合作和高校項目投資，在解決當(dāng)下問題的同時提高固井的質(zhì)量和施工技術(shù)。