提高油田固井质量的实践措施解析

2022-09-11

随着钻井技术的不断发展,技术越来越成熟,钻井设备也不断完善。油田固井主要是在水泥浆和井壁套管之间施工的过程,就是将水泥浆注入到井壁和套管之间。这样做是为了在层间封离和支撑作用,并且可以对管套起到良好的保护作用,这与油井的使用寿命也紧密相连,以及对石油能源的保护也会受到影响,所以在油田固井的过程中需要考虑很多问题,每一个环节都是有联系的。在这样的形势下,一边合理开采能源,一边保护自然环境,油田固井人员面对的油田固井技术挑战也越来越大。

1. 油田固井质量问题

(1)油田底层特性

在油田固井的质量问题中,油田底层特性会对水泥环的第二界面的胶结产生很大的影响,也是一个非常关键的因素。如果是在活跃的水层和油层的井水段,泥浆的凝固过程会污染处于底层的液体,这样就会很容易对水泥和底层之间的胶结产生影响。如果从另一个角度看问题,我们可以发现,泥浆在具有高渗透率的油气水层中如果失去了自由水就会很容易地造成泥浆粉化和体积的减小现象,而且最终还会形成微间隙,以上提到的这些问题都会严重影响油田的固井质量。

(2)水泥浆的性能

底层的特性不仅会对油田固井质量造成影响,还会给固井带来严重的影响。泥浆的失水量和密度是泥浆性能的主要体现,在他们流变性方面也会有体现。如果水泥浆大量失水,那么它在进行凝固时就会出现自由水渗透到地下的现象,然后水泥浆的体积也会越来越小,这样就会对油田固井质量产生很大影响。如果是中高渗透底层出现水泥浆的体积减小的状况,那么对油田固井质量造成的损失不敢想象。水泥浆失水量很大,会导致施工泵出现严重问题,水泥浆的滤液和颗粒进入到油层中,如果油气的通道被颗粒或是滤液堵塞,那么就会导致油层被污染。

(3)水泥石体积浓缩现象

水泥在水化的过程中如果水和水泥的熟料发生化学反应,那么就会造成产物的体积减小的情况,如果这样的现象发生是难以控制的,不仅会导致水泥石和套管之间以及井壁之间的截面胶结不同程度的降低,还会对油田固井质量造成不可估量的影响,因此在现实的施工工作中一定要严格注意这种现象的发生,尽量避免化学反应发生,减少对事件和成本的浪费。

2. 解析影响油田固井质量措施的主要原因

在分析影响油田固井质量措施的主要原因时我们首先发现顶替不完全会造成泥浆带大量的停留,我们不仅要保证钻井的过程中快速且安全,还要保证在井壁形成的泥饼对固井质量有很重要的因素,如果水泥浆的流变性能比泥浆的效果好,在顶替的过程中不会造成紊乱流动,就可能会造成水泥浆在泥浆壁中窜槽。如果在没有足够的时间过程中,用冲洗液或者是隔离液冲洗井壁,那么井壁上肯定会留下大量的虚泥饼,在后面的处理中,与水泥浆接触可能会对水泥浆造成大量污染,出现水泥浆凝固时泥饼干缩然后出现微小的环隙现象,或者是井眼条件的好坏对固井质量也有很大影响,以及油层漏失对固井质量的影响。

3. 分析如何提高水泥浆的顶替效率

在考虑到如何提高水泥浆顶替效率的研究与应用时首先应该想到的是如何使环空充满水泥浆,其目的是保证环形空间的密封质量,在整个充满的过程中,水泥浆其实是一个钻井液的过程,而且水泥浆和钻井液的顶替质量应该满足以下基本要求:在注入泥浆井段的环空空间,应该用水泥浆把钻井液全部冲洗干净,而且要保证在没有凹槽的地方出现;要保证套管内水泥塞的高度和水泥浆返高符合设计的严格要求,可以快速且高效的驱替钻井液,并且提高注水泥的顶替效率,要保证水泥的胶结质量和水泥环密封的效果比较好。在国内外专家的研究中发现,有六种因素可以影响注水泥的顶替效率:水泥浆和钻井液的密度差;钻井液和水泥浆的流动性能;套管在井内的居中高度;液体在环空间的流动状态;液体流过封闭隔层位置所接触到的时间和钻井液体的触变性能。

4. 油田固井质量问题解决策略

(1)深层高温高压固井措施

随着固井技术不断发展以及固井设备的完善,现代的油田固井和之前的工艺技术有很大的不同,在质量上要求更加严格。我们可以结合现在的实际施工技术和现场石油固井措施实验来提高固井技术,然后确保石油固井的质量问题。在实际的石油固井措施实施中,工程的技术人员一直强调“居中、压稳、密封”等的技术要求。钻井技术的不断提高和钻井设备的完善,可以满足在石油固井实施中对套管扶正、居中等精密的需求。水泥浆的性能,包括密度、流动性能和钻井液的密度差等针对性设计都可以在很大程度上提高顶替的效率,然后满足压稳、替净的要求。通过严格的技术施工、技术不断进步和设备不断完善,提高油田固井质量。

(2)油田的固井液固井技术

油田固井质量问题的解决策略中用固井液技术也很重要。固井液技术主要就是在原来钻井液优化配方的基础之上添加水化类材料,然后使钻井液的性能不会受到材料的影响,这也就达到了固井液的目的。在很多层的良好的截面阻隔和胶结下降低油气和水流体之间的串通的概率,进而促进加固泥浆的形成,这样还可以隔绝散漏和水泥浆液柱之间的回落问题。无论是采用UP还是MTC固井的方法都是对提高钻井液和固井液体之间相互融合有很大好处的,并且最终会解决固井水泥浆的钻井液之间的问题。这种固井技术不但不廉价而且可以同时解决钻井液对环境的污染问题。现在我们都知道污染环境的严重性,我们的固井技术也是以保护大自然为主,减少能源浪费尽量避免环境污染问题的发生。

(3)水平古井技术

水平固井技术就是指在注水泥时用到的技术,在注水泥的过程中应该注意这样几个问题:控制好游离水,尽量的减少游离的水量或者想办法消除游离水,因为游离水对水平固井技术没有帮助;要尽可能最大程度地保持环空清洁,不要造成污染;套管时要注意上体下放然后位置居中,旋转套管时要观察水泥的性能足够良好,可以兼容水泥浆,并且充分发挥钻井液、冲洗液和隔离液的作用。

(4)欠久平衡的固井技术

在20世纪50年代的时候,早就有人提出过欠久平衡的固井技术,就是让空气钻井技术作为先锋,在当时那个时期,开发技术发展不够完全,人们都把注意力集中在高压、高渗透等方面,然而对低压、地产油气田都不是很重视,所以这个技术也没有受到太多人的重视和关注。我国的欠久平衡固井技术和其他国家相比发展较晚,在新疆、大庆、大港等油田,结合我们自己的实际情况然后进行了欠久平衡钻井实验技术,与此同时,我们也开展了更完全的欠久平衡固井技术。欠久平衡固井技术对油田固井质量做出了很大的贡献。

(5)泡沫固井技术

泡沫固井技术主要是两种很实用的充气方法:一种是化学试剂在水泥浆中通过化学反应产生氨气并且在其中加入辅助剂然后形成的比较均匀的泡沫水泥的过程。另外一种充气方法就是利用机械充气然后形成的泡沫水泥。泡沫水泥泥浆的组成成分是净浆、氨气等其他处理试剂组合而成的。在现场的工艺施工过程中,通过水泥车的不断的工作,然后在里面加入泥浆和水,通过水泥车不断工作的均匀搅拌,注入氨气,氨气的含量多少可以根据计算机的计算标准来加入,根据现场的水泥浆密度进行适当调制。泡沫水泥浆有良好的密度,可以补偿水泥浆的胶凝失重问题,然后防止气体窜出现象的发生,如果是在高温情况下,具备比其他以往水泥石更好的高温稳定性能,可以在深井中进行固井作业。

5. 结束语

总之,油田固井的施工就是为了可以有效且快速的提高固井的质量,在常规的水泥浆的要求下,使用低失水、旱强度高的水泥浆,并且要不断优化水泥浆的配方。油田井下的地质非常复杂,很多地方都会存在危险,油田的固井技术就是把水泥浆和井壁套管之间的施工技术,但是这一技术要求很严格。管套施工的工序一定要注意,对于不同种类的管套,油田固井技术人员要选择合理的固井方式,提高顶替的效率,在保证高温高压的条件下,准确无误的施工,提高油田固井质量和效率。

摘要:油田固井是建井的过程中一个非常重要的环节。油田固井技术会直接影响油田钻井的时间和成本。油田固井技术不断发展进步,油田固井设备也在不断更新,这些对提高油田固井质量都有很大帮助,在现实施工过程中,固井技术的好坏决定了固井质量的好坏,诸多环节都会受到不同的影响。

关键词:油田固井,实践措施,质量

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