深井固井工艺技术应用探究

杨洋

中国石油集团长城钻探工程有限公司固井公司 辽宁盘锦 124010

1 分析油田固井质量的影响因素

目前，在油田固井过程中，对于油田固井质量的影响因素有很多，这些影响因素都或多或少的对油田固井的实际质量、固井水平产生不良的影响，制约了油田开采效率与质量的提升。与此同时，在油田固井过程中，由于不完全顶替的问题，使得大段的混浆带产生，且如果水泥浆的流变性比泥浆好，那么可能会有水泥浆窜槽问题的产生。同时钻井液的性能、水泥浆的特点与性质也会对固井质量产生很大影响。通过全面地分析与掌握油田固井质量实际的影响原因，才能够更具针对性的提出更好地解决措施与方法，更好地运用先进的固井技术来增强油田固井质量。下面来分析与讨论油田固井质量的相关影响因素[1]。

1.1 地层本身的性质影响

在油层与水层比较活跃的井水段，凝固过程中的泥浆会污染底层的流体，使得底层与水泥之间的胶结受到很大的影响，从而影响了固井的质量。与此同时，泥浆在高渗透的油气水层中如果失去了自由水，会导致泥浆出现粉化的问题，使其体积逐渐变小而产生缝隙，这会对固井的质量产生非常严重的影响。

1.2 水泥石出现体积收缩的问题，降低了截面胶结度

当水泥在水化时，水与水泥的熟料产生了一定的化学反应，这会使得相关产物的体积逐渐变小，如果没有有效的对水泥浆体积的收缩率进行更好地控制，那么会降低水泥石与井壁和套管之间的胶结程度，使得固井的质量受到很大的影响。

1.3 水泥浆的流变性、密度以及失水量的变化也会影响固井质量

流变性、密度以及失水量是水泥浆的主要性能。如果水泥浆存在较大的失水量问题，会导致泥浆的体积变小，这样不仅会导致固井质量不良，而且也会诱发施工事故以及油层污染的问题，会使得井壁上的泥浆出现不胶结的问题，油层产生漏失等不足，这些都会影响油田的固井质量[2]。

2 提升深井固井质量的技术措施

2.1 保证套管串下入深度

下套管作业之前，首先必须要充分利用钻井工具严格地进行通井作业，而且还要全面实施冲洗作业，充分保障井眼的通畅性，而且还要保证在作业过程中不能出现井壁坍塌或者是沉砂等现象，这样才能为后续的固井施工提供良好的井眼环境。

2.2 使用扶正器改善套管居中度

为了能够充分保障在作业过程中套管能够具有良好的居中性，可以合理地使用扶正器，在当前的作业过程中刚性扶正器以及双工弹性扶正器的应用比较广泛。在实际作业过程中必须要充分结合套管质量、管材数量、井斜角合理的设置扶正器数量，扶正器位置的设置应该遵循以下一些原则：要尽量选择狗腿度大、井壁相对稳定且井眼比较规则的位置，在确定位置的过程中可以充分结合经验公式以及查询表格等方式来进行；此外，如果在实际作业过程中井下地层状况比较复杂，或者是存在比较疏松的井段，应该最大程度避免使用扶正器，或者是减少使用量。

2.3 保证特殊工具附件的可靠性

在实际的固井作业过程中应该充分结合实际作业状况来选择合理的工具附件，这样才能充分保障套管顺利地到达目的地，为后续的固井作业打下良好基础，与此同时也能够进一步提升后续作业过程中的顶替效率。例如在实际作业过程中，针对大斜度深井进行固井作业，可以合理地利用滚动式扶正器；而通过合理地利用整体式水泥伞能够有效避免在作业过程中出现低压地层漏失现象；如果合理地利用刮泥器能够有效改善第二界面的胶结质量；而通过利用分级箍、旋转悬挂器等一些特殊的工具附件能够有效提升固井质量。

2.4 保证工艺技术合理性

2.4.1 双级注水泥工艺

深井固井作业过程中如果一次性注入水泥量较大的情况下，会使得泵压过高，而高温状态会对水泥浆的凝固产生影响，针对这种状况可以充分利用双级注水泥工艺来最大程度提升固井成功率。

2.4.2 尾管悬挂和套管回接工艺

尾管悬挂和套管回接工艺通常情况下是应用在裸眼套管下放深度较大而且负荷较大的情况下，这种情况下作业过程中固井施工的难度非常大，整个作业过程通常情况下会分成两步来进行，第一步是完成尾管固井，后续再完成套管回接。通过这种施工方法能够最大程度减小作业过程中的负荷量，也能够将固井作业对油层的污染降到最低程度。

2.4.3 筛管顶部注水泥工艺

筛管顶部注水泥工艺目前已经属于一种比较成熟的工艺技术，该技术在实际的应用过程中能够有效避免水泥浆在注入过程中对油气层产生污染，而且也能够真实地反映出油层的油气储量。

2.5 应用先进水泥浆体系和固井技术

2.5.1 长封固段低密度超低密度水泥浆固井技术

在实际针对长封固段进行作业的过程中经常会出现液柱压力过高的情况，由此会引发严重漏失现象，为了能够最大程度避免这种现象的出现，就必须要采取措施来平衡地层压力，而充分利用相对密度较低的材料来配置出低密度甚至是超低密度的水泥浆体系，就能够完全满足不同层次套管、不同压力体系下的固井施工需求。

2.5.2 高密度防窜水泥浆体系

在实际进行钻井施工的过程中一旦钻遇盐膏层或者是高压层，就必须要应用密度较大的钻井液，这种情况下会使得水泥浆稠化时间进一步延长，非常容易引发油气窜的问题。高密度水泥浆本身的密度较大，因此在作业过程中很可能导致泵压过高，从而使得水泥浆的流变性能变差，因此要想保证水泥浆体系达到综合稳定度、可调性、安全度都达到施工作业标准配置要求，就必须要应用到具有良好相容性能的降湿水剂和防窜剂[4]。

3 结语

近年来我国深井以及超深井的钻探数量越来越多，也发现了大量油气藏资源，但是在实际的钻探过程中对深井复杂性以及钻探难度有了深刻认识。对于深井来说，其井下温度以及压力都比较大，而且大多数深井井下都存在盐膏层，因此固井施工的难度非常大。因此要针对深井以及超深井钻探过程不断加大固井工艺技术研究力度，这样才能满足实际的勘探开发需求。