油区侧钻井固井质量及技术对策分析

油区侧钻井固井质量及技术对策分析

[摘要]固井是侧钻井施工的重要环节，固井质量的好坏，直接关系到油井的使用寿命，对油井的后期生产具有重要的影响。本文结合实际的工作经验，对侧钻井固井技术发展的现状进行了介绍，分析了侧钻井固井技术的影响因素，在此基础上对固井质量的提高方法和技术措施进行了阐述，对于减少施工风险，保证侧钻井固井的施工质量，具有重要的意义。

[关键词]侧钻井；固井质量；技术对策

中图分类号：te26 te243 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）23-0287-01

侧钻井固井是施工过程中的重要环节，技术要求较高且受到各种因素的影响容易出现质量问题。不合格的固井施工质量会对施工井和侧钻队伍造成很大的影响，对后期生产产生不利影响。提高侧钻固井施工质量，对其影响因素和技术措施进行分析，具有重要的实践指导意义。

一、常见的侧钻固井方法概述

目前，在实际的运用中，侧钻固井的方式主要有双钩挂胶塞碰压法和计算顶替量法两种。

1、双钩挂胶塞碰压法

是指在完成水泥浆浇筑后，在方钻杆内投入胶塞，用顶替液将胶塞推压至套管尾部的碰压装置上，从而将水泥砂浆推至套管环空，以实现对套管的封固。双钩挂胶塞碰压法在实际的运用过程中，容

易出现由于套管或者钻杆内腔变形，导致胶塞在内部出现堵塞，无法实现水泥浆的顶替。这是由于套管或者钻杆内部在长期的使用过程中出现内腔脱落、腐蚀、变形等，导致内腔直径不一致。由于胶塞堵塞所造成的损失是无法弥补的，会导致固井作业的施暴，因此这种固井作业方法在实际的施工过程中，存在着很大的风险。

2、计算顶替量法

计算顶替量法，是指在完成水泥浆的灌注之后，对顶替量进行计算后将水泥浆注入套管环空，实现固井作业。此种施工方法相对于钩挂胶塞碰压法施工法的风险较低，在实际的施工中运用更多，可以很好的完成固井施工，保证施工质量。计算顶替量法进行固井和原则是宁少勿多，严格控制加压的强度以保证小钻杆的安全和适当的钻塞进度。计算顶替量法固井技术的风险较低，但是对现场操作要求较高，如果出现钻头折断等现象，不但延长了占井周期，还增加的施工成本，对后期的施工和生产造成很大的影响。

二、固井质量影响因素分析

1、井眼轨迹的影响

侧钻施工对井眼轨迹、定向等具有较高的要求，钻杆前景过程中，由于应力不平衡会导致井眼出现尺寸扩大，内部直径不规范等问题。这是由于在井眼开钻之前，地层内部各部分处于应力平衡状态，当进行井眼开钻时，破坏了原有的应力平衡并引起四周应力的重新分布。当液压柱过大或者过小时，就要导致井眼内壁出现扩大、收缩、塌落等问题，影响内部井眼轨迹的平滑度，对固井施工产生影

响。

2、套管附件的影响

固井施工留塞过长，导致水泥返高没有达到设计要求，增加了后期套管的损坏几率，对固井质量产生影响；胶塞的大小不能完全符合钻杆内腔，导致留塞问题；重新进行小钻杆的钻赛，增加了整体的施工成本和施工周期，对油井后期施工和生产造成影响。

3、岩土性质的变化

当岩土为软质底层时，钻头的前进速度较快，此时应该控制好钻压，防治软土层阶段井眼内腔的扩大；当岩土为硬质地层时，岩土变化较小，不会出现内径扩大的现象。软硬土层的交换是固井质量的影响因素之一，容易导致井眼在不同阶段的内径大小不同。

4、扶正器过少影响

扶正器的目的是为了保证套管的居中，从而保证水泥浆灌注时能够均匀的包围套管四周，形成有效的水泥环。在实际的施工过程中，扶正器的使用较少，导致套管偏离中心，特别是发生在油层阶段时，影响固井质量，影响后期生产。

5、水泥质量问题

水泥质量指对固井质量产生影响的重要因素，水泥质量不达标，主要包括有水泥的型号选择不合理，没有根据深度的变化选择不同的水泥，导致水泥强度过低或者过高的问题；水泥砂浆搅拌使用是水不合格，导致水泥出现强度降低现象；水泥砂浆缓凝剂的使用不当；水泥固化过程中产生的空隙等。

三、侧钻固井质量提高的技术对策

1、运用中心管投球固井法

双钩挂胶塞碰压法和计算顶替量法都存在一定的施工风险，提高固井质量可以对其进行改进，选用中心管投球固井法。中心管投球固井法是指在完成水泥砂浆的灌注后，注入略少于计算出的理论顶替量的水泥，当水泥砂浆到达套管环空后，卸开方钻杆后投入钢球，上提钻具后进行洗井，将小套管内残存的水泥清洗干净，避免出现灰塞。钢球下降至套管底部的强磁性球座上，不会替出环空中的固井水泥浆，保证了固井施工的质量。

2、做好地层地质属性了解

在开钻之前，应该首先对钻机的地层资料进行了解，研究钻进地质设计，根据实际工作中的岩层属性，制定出不同的泥浆密度和泥浆体系以备用。泥浆是保证钻头能够正常前进的必要保证，减少井眼内径扩大现象是发生。泥浆的使用需要根据地质条件的变化进行及时的调整，因此，在开钻前做好地层地质属性的了解，对于保证井眼轨迹具有重要的意义。

3、做好钻压的控制

钻压控制是钻孔过程中的重要工作，是为了防治井眼内壁出现扩张、收缩或者脱落等问题而进行的。钻压的控制要特别注意软硬交替地质，要根据钻头在软硬地质中的不同速度等反应进行及时的调整，防止出现井斜问题。

4、保证套管附件的质量

侧钻井套管附件对固井施工的质量具有重要的影响，施工单位在进行侧钻井套管附件的选用时，应该优先选择优秀厂家的产品进行使用。所选用的套管附件在使用之前，应该由钻采院进行侧钻井套管附件检测方案的制定，按照实际工程需要和相关标准，对选用的套管附件进行抽样检查，保证质量合格。

5、合理使用扶正器

合理的选用扶正器，并合理的设计扶正间距，可以有效的减少套管在井眼内部的偏离情况，保证处于井眼的中心位置，当前侧钻固井所使用的大多是弹性扶正器。扶正器的使用，一般是在每两根套管一个扶正器，在油层区等关键部分是一个套管一个扶正器；在直井段套管上是每30米一个扶正器；在造斜段套管上每10米一个扶正器；重合段要根据井斜角的实际情况加入扶正器；裸眼段每根套管都加1个扶正器。

6、做好溢流和漏失井处理

溢流容易导致在施工过程中固井施工的间断性，出现串槽现象；漏失会对水泥浆的返回造成影响，导致不能达到合适高度，以致不能形成完整的水泥环。对于出现溢流或者漏失问题的井眼，必须在进行固井作业之前进行压井和堵漏处理，保证在固井过程中井眼不会出现溢流和漏失现象。

7、保证水泥浆用水质量

水泥浆搅拌用水必须进行现场试验，对水中所含有的氯离子数量进行确定，保证其在合理的范围之内。水泥浆的使用要根据井深等