致密气藏防气窜固井技术研究与应用

致密气藏防气窜固井技术研究与应用

摘要:致密气藏是一种新型的油气资源，其开发具有重要的战略意义和经济

价值。然而，由于该类型油气藏具有储层孔隙度低、渗透率小、地应力大等特点，导致固井技术难度大、固井效果差，容易发生气窜现象，从而影响开发效果和生

产安全。因此，在致密气藏的开发中，如何解决气窜问题，提高固井效果，成为

了一个亟待解决的问题。本文将对致密气藏防气窜固井技术进行研究与应用，以

期为致密气藏的开发提供一定的参考和指导。

关键词：致密气藏;防气窜;固井技术;研究与应用

引言

致密气藏是一种新型的油气资源，其开发具有重要的战略意义和经济价值。

然而，由于该类型油气藏具有储层孔隙度低、渗透率小、地应力大等特点，导致

固井技术难度大、固井效果差，容易发生气窜现象，从而影响开发效果和生产安全。因此，在致密气藏的开发中，如何解决气窜问题，提高固井效果，成为了一

个亟待解决的问题。本文将对致密气藏防气窜固井技术进行研究与应用，以期为

致密气藏的开发提供一定的参考和指导。

1、介绍了致密气藏的特点和固井技术存在的问题，

致密气藏是指孔隙度和渗透率极低的气藏，气体无法自由流动，难以进行有

效开采。为了提高致密气藏的采收率，需要采用固井技术，以保证井筒的完整性

和安全性。然而，在固井过程中，容易出现气窜现象，导致井筒破裂或井口喷气

等问题。本文将对致密气藏的特点、固井技术存在的问题、气窜现象的原因和危

害进行分析。

1.1致密气藏的特点

致密气藏通常具有以下特点：1）孔隙度小：致密气藏中的孔隙度很小，一

般在0.1%以下，无法形成连续的气体运移通道。2）渗透率低：致密气藏中的渗

透率通常在0.1mD以下，无法形成有效的气体流动通道。3）压力高：由于气体

不能自由流动，致密气藏中的气体压力通常较高。4）酸性强：致密气藏中的气

体酸性较强，容易引起腐蚀和损伤。

1.2固井技术存在的问题

在进行致密气藏的固井过程中，常常会出现以下问题：1）固井压力大：由

于致密气藏的孔隙度和渗透率很小，固井过程中需要施加较大的固井压力，容易

导致井筒破裂或井口喷气等问题。2）固井材料难以渗透：由于致密气藏的渗透

率很低，固井材料难以渗透到岩石裂缝中，形成完整的固井环。3）固井材料收缩：固井材料在固化过程中会发生收缩，容易导致井壁开裂或井口喷气等问题。4）固井材料腐蚀：致密气藏中的气体酸性强，容易引起固井材料的腐蚀和损伤。

2、气窜现象的原因和危害

气窜是指致密气藏中的气体在固井过程中从井底向井口窜升的现象。气窜通

常是由以下原因引起的：1）气体压力过高：由于致密气藏中的气体压力很高，

固井过程中容易出现气体窜升的现象。2）固井过程中的振动：固井过程中的振

动会使得岩石裂缝中的气体振动，导致气体向上运移。3）固井材料渗透不良：

致密气藏中的渗透率很低，固井材料难以渗透到岩石裂缝中，形成完整的固井环。

气窜现象对致密气藏的开采和井筒的安全都会产生严重的危害。具体表现为：1）影响开采效果：气窜现象会使得致密气藏中的气体流动受阻，影响开采效果。2）导致井筒破裂：气窜现象会使得井口周围的地层受到冲击，容易导致井筒破

裂或井口喷气等问题。3）增加开采成本：气窜现象会导致固井失败，增加开采

成本。4）破坏环境：气窜现象会使得致密气藏中的气体向地表排放，对环境造

成破坏。

3、致密气藏防气窜固井技术研究与应用

3.1研究背景

该致密气藏位于中国西北地区，储层深度约为3,000米，储层渗透率小，地

应力大，固井难度大。在以往的开发过程中，由于固井技术不当，导致多次发生

气窜现象，严重影响了生产效率和安全性。为了解决这一问题，研究团队采用液

体封堵技术进行固井，以期提高固井效果和防止气窜现象的发生。

3.2液体封堵技术原理；

液体封堵技术是一种通过注入低密度的液体封堵剂，形成一定的阻隔层，从

而防止气体窜入其他地层的技术。其原理是在固井前将低密度的液体封堵剂注入

到井眼中，形成一定的阻隔层，使得后续的水泥浆料不易渗透，从而达到有效的

固井效果。

3.3固井方案设计

1）钻井液体系优化；为了保证液体封堵技术的有效性，需要在钻井液体系

中添加一定的助剂，以提高液体封堵剂的稳定性和流动性。在该项目中，研究团

队采用了聚合物增稠剂、表面活性剂等助剂，以提高液体封堵剂的黏度和流动性。2）液体封堵剂注入；在固井前，需要将液体封堵剂注入到井眼中，形成一定的

阻隔层。在该项目中，研究团队采用了低密度的聚合物封堵剂，通过注入到井眼

中形成一定的阻隔层。3）水泥浆料固井；在液体封堵剂注入后，需要进行水泥

浆料固井。在该项目中，研究团队采用了高强度、高黏度的水泥浆料进行固井。

3.4现场试验及效果评估

为了验证固井方案的有效性，研究团队进行了现场试验，并对试验结果进行

了效果评估。试验结果表明，采用液体封堵技术进行固井，能够有效地防止气窜

现象的发生，提高固井效果和生产安全。具体表现在：1）气窜现象得到有效控制，固井效果显著提高。2）由于液体封堵剂的存在，水泥浆料的渗透性降低，

固井效果更加稳定可靠。3）与传统固井技术相比，液体封堵技术具有操作简单、成本低廉等优点，能够为企业节约资金和时间。

4、致密气藏防气窜固井技术研究的要求

4.1固井前评价

在进行固井前，需要对储层进行充分的评价和分析，包括储层性质、地应力、渗透率等因素的综合考虑，以确定固井方案和技术。

4.2选用适当的封堵剂

为了防止气体窜入其他地层，需要选用适当的封堵剂进行固井。一般来说，

低密度的液体封堵剂是一种比较有效的选择，其能够形成一定的阻隔层，防止气

体窜入其他地层。

4.3优化钻井液体系

钻井液体系的稳定性和流动性对于液体封堵技术的实施至关重要。因此，在

进行固井前，需要对钻井液体系进行优化，选用适当的助剂，提高液体封堵剂的

黏度和流动性。

4.4合理控制固井参数

固井参数的合理控制是保证固井效果和防止气窜现象的关键。在进行固井过

程中，需要根据储层特点和固井技术要求，合理控制注水量、注射压力、固井时

间等参数。

4.5实时监测和调整

在固井过程中，需要实时监测和调整固井参数，以确保固井效果和生产安全。一般来说，可以采用地震监测、压力监测等技术手段，对固井过程进行实时监测

和调整。

4.6加强科研和技术创新

致密气藏防气窜固井技术的研究和应用是一个不断创新和发展的过程。因此，需要加强科研和技术创新，探索新的固井技术和方案，提高固井效果和生产安全。

4.7加强工程实践和经验总结

在实际的开发过程中，需要加强工程实践和经验总结，总结成功的经验和教训，为后续的开发提供参考和指导。