如何提高施工井的固井质量

如何提高施工井的固井质量

摘要：施工井的固井工作是钻井的最后一道工序，是衔接钻井和采油工程的重要环节，固井技术直接影响油气田的勘探开发效果和经济效益。随着复杂油藏的探勘开发和钻井工艺的技术进步，对固井工艺和质量的要求越来越高。本文针对当前存在的问题，介绍了我公司固井技术的现状，及提高施工井固井质量的新材料、新体系、新理论等。

关键词：固井质量水泥浆技术对策

1.绪论

如今胜利油田已完善了多种油藏固井技术。随着复杂油藏开发、油层保护、防砂完井等特殊要求，随着工具的完善和新工具的研制开发，原来所谓的常规技术又赋予了新内容的工艺技术。

目前的完井固井工艺技术，主要针对油藏类型、地质特征、流体性质和开采工艺要求，结合钻井过程中遇到的复杂情况来研究和采取具有针对性的工艺技术。

2固井质量差对生产的影响

（1）固井质量差，产层或层间封固不合格，导致油井高含水。布置调整井的主要目的是实施层内细分开采，固井时要求即要防止被调整的薄油层之间互相窜通，又要防止被调整的薄油层和老油层之间的窜通，如果固井质量不好，就会造成油水层间的窜槽。就会出现生产井突然含水上升。

（2）固井质量差，导致生产层内无法细分开采。坨30断块新

井 35x436井射孔沙二103 、102层顶部避射，高含水。邻井34x418井含水 94.7%，分析原因35x436井固井质量评价图显示其沙二

l02-3层固井均很差，避射根本不起作用。

（3）固井漏失、水泥浆返高不够，浅层套管损害严重。目前胜坨油区1000m以上浅层套管破损的油水井数较多，表现形式为丝扣漏失、套管穿孔等，其中套损水井中水泥返高以上的套损套损水井的22.4%，浅层套管漏失问题日益突出，并有逐年增加的趋势，已严重制约了注水开发.

3.提高施工井固井质量对策

3.1 不同于常规的完井固井工艺技术

（1）水平井尾管防砂筛管顶部注水泥工艺针对低渗透、稠油、敏感、古潜山裂缝等特殊油藏，为防止水泥浆污染，保护油层，实现低效油藏的高效开发，采用了水平井尾管完井筛管顶部注水泥、水平井防砂（酸洗）完井、筛管选择性（分段）完井、水泥膨胀封隔器完井等工艺，为复杂油藏水平井开发提供了多样选择。水平井尾管筛管（精密滤砂管）顶部注水泥工艺集尾管悬挂、分级箍应用、封隔器卡封于一体。

在利津郑408区块敏感性超稠油油藏、坨826区块稠油油藏、纯西梁23区块低渗透油藏等，都采用了水平井（尾管）筛管顶部注水泥、选择性完井固井、水泥膨胀封隔器完井等工艺。

（2）膨胀管工艺

膨胀管技术已经应用到钻井、完井、修井及其它作业中。可以

优化井身结构，封隔坍塌、井漏及高压地层，用于完井及修补套管。膨胀管的工作原理基本一致，是将柔性膨胀管管柱用钻具送到目的层位，用机械或液压的方法，由上而下或由下而上通过液压或拉力使管柱发生永久塑性变形，达到封隔复杂地层的目的。

（3）尾管悬挂特殊工艺

尾管悬挂是一种降低注水泥环空阻力，防止失重和气窜，改善套管柱轴向受力，有利于继续钻进，提高封固质量的固井方法。胜利油田研究开发了多种类型的悬挂器：机械式、液压式、旋转式、封隔式、随位自动脱挂式、自通径式、内藏卡瓦式、可膨胀式等。

（4）特殊分级注水泥工艺

一次注水泥量过大、水泥封固段过长、存在多套压力层系、特殊工艺的井固井，通过分级箍满足注水泥施工，满足特殊工艺要求，保证固井质量。分级箍有多种类型，这里介绍两种特殊工艺。

（1）连续打开式分级注水泥工艺。采用机械式分级箍与连续打开塞，当替量为分级箍到承托环的容积时（最好略少点），释放连续打开塞；继续替钻井液，当替量达到分级箍以上容积时，连续式打开胶塞到达分级箍并坐在打开套上，蹩压，打开循环孔建立循环；循环出多余水泥放掉，待二级固井。

（2）尾管分级注水泥工艺。为解决长裸眼多套压力层系、易漏失和高压油气窜造成尾管固井安全和质量问题，为满足深井长裸眼新发现油藏的试油及油藏评价问题。研制开发了尾管悬挂器）液压分级箍及相配套的特殊胶塞系统的尾管分级注水泥工艺技术。该工

艺比较复杂，特殊胶塞系统是工艺成功的关键。正确分析计算尾管一级注水泥及替浆的泵压，据此设置分级箍的打开压力。两组钻杆胶塞和空心胶塞的配合尺寸、剪切销钉压力的设置最为重要。要注意固井过程施工泵压的控制，防止分级箍的提前打开。根据需要悬挂器可以分先坐挂和后坐挂，最好选用机械式或随位自动脱挂式悬挂器。

3.2 提高固井质量的对策

（1）采用泡沫水泥固井技术提高固井质量。工艺的特点：密度低、强度高、渗透率小于lmd、api失水量比常规水泥浆小。在胜坨油田采用泡沫水泥浆固井技术，水泥浆封固长度由原来的1300m 提高到目前的2000m。为了保护水井套管，要求水井的水泥返高返到地面，由于目前老区地层压力低，封固段长，常规固井水泥返高难以返到地面，采用泡沫水泥固井技术可以较好的解决这个问题。

（2）采用钻固一体化技术提高固井质量。相对传统水泥浆固井来说，采用钻固一体化固井技术有如下优势：一是现场配制维护简单；二是钻井时是钻井液，固井时是水泥浆，钻井液固井液合二为一；三是钻井中整个钻井液和泥饼都含有可固化材料，固井时不存在第一、二界面固井质量问题；四是可以提高泥饼质量，兼有防漏和油气层保护的作用；五是不需要常规固井使用的冲洗液和隔离液。

（3）采用双级注水泥技术。该技术主要用于应用于长封固段井、低压易漏失井和多套压力层系提高固井质量。另外，针对高压

低渗井、漏失井等复杂井固井问题，采用特殊固井工具、工艺，如封隔器分级箍注水泥防漏工艺、水泥伞分级箍注水泥防漏工艺进行固井，从而提高固井质量，同时解决钻井液充填封隔器寿命短的问题。如目前的胜坨油区多数井采用了钻固一体化技术固井，固井质量好于邻井。

（4）采用刚性套管扶正器提高固井质量。针对大斜度的井造成的套管不居中的问题，采用刚性套管扶正器。试验表明，使用一般弹簧扶正器，在大斜度井中，弹簧片可能被压坏，注水泥窜槽严重，使用刚性扶正器，保证最小间隙比为67%，可以提高固井质量。

4.结论

实践证明，固井质量的薄弱环节主要是第二界面的胶结质量差，也是造成油、气、水互相串通的主要原因。主要研究的对象就是如何提高第二界面的固井质量。为解决固井二界面胶结质量问题，国内外先后研究并采用了紊流顶替、稠浆慢替、活动套管、膨胀挤压、纤维增韧、刮泥器等措施和方法。主要研究的对象就是如何提高第二界面的固井质量。研究采用化学的方法如：界面激活技术、界面清洁驱油技术、界面增强技术、界面固化技术等。通过改善界面胶结环境，达到提高界面固井质量的目的。因此，值得进一步研究提高固井质量的方法。

参看文献

[1]袁进平，齐奉忠.国内完井技术现状及研究方向建议[j].钻采工艺， 2007， 30（3）： 3-6.