提高固井施工质量的措施探讨

潘高锋

摘  要：固井是石油行业及其他行业均有所采用的技术之一，其目的是确保井孔的稳定性，常在钻井作业完成之后进行。由于经济的发展使得我国对原油的需求量越来越大，为保障原油开采过程中的安全性，油田上对固井施工的质量提出了新的要求，这也刺激了固井技术及施工能力的发展。本文将围绕提高固井施工质量的相关内容进行分析，并简单探讨切实可行的措施。

关键词：固井;施工质量;措施

引言：

海上油田的开发与建设，在我国重工业史上发挥了里程碑式的作用，同时也带动了相关部门对固井工艺的重视。由于固井作业在保证安全生产的过程中发挥了极其重要的作用，因而近年来固井技术也得到了长足的发展。除此之外，可靠的固井作业还能够保障油田生产的长效性，在保障油田长效稳定生产的过程中也发挥了极其重要的作用。

1.探讨固井施工质量的重要意义

改革开放以来，我国石油化工行业发展迅速，相关技术及设备也得到了强效完善，使得石油开采工业在产量及质量上均获得了大幅提升。得益于各种科学技术及理念，石油开采装置已经实现了大型化、联合化，但由于石油这种资源本身具有一定的危险性，再加上石油开采工业的技术难度依然较高，面对的地质环境也较为复杂，因此实际开采过程中仍然面对着大量的安全隐患及威胁，其中又尤以石油固井作業更甚[1]。石油固井作业过程较为复杂，因而更易受到各种因素的影响，一旦这些因素影响了固井作业的正常运行或造成安全隐患，极易为后期石油开采工作造成严重影响，甚至会导致安全生产事故的发生。因此，对石油固井施工作业质量的探讨就显得尤为重要。

2.影响石油固井施工质量的因素

2.1水泥浆的性能

石油固井作业中涉及到大量对水泥浆的运用，因此水泥浆的性能能够直接影响到石油固井作业的质量。水泥浆的性能由泥浆失水量、密度及流变性三方面的影响最为显著，如果水泥浆失水量过高，凝固过程中会导致自由水渗入地下，从而缩减水泥浆的体积，并影响到固井施工的质量，这一情况发生的位置越深，对固井施工质量产生的影响也就越大，甚至还会使得水泥浆中的滤液及颗粒物落入油层，造成油层污染。

另一方面，钻井过程中还会形成泥浆，而泥浆的流变性若大于水泥浆时会因为其他因素的影响发生窜槽。以钻井工艺为例，钻井过程中使用的钻井液性能无法得到保障时，不仅会影响到钻井安全，还会在井壁上形成泥饼，这些滞留在井壁上的泥饼会污染水泥浆，最终导致泥浆无法凝结，从而影响到固井施工的质量及原油的开采。

2.2钻井液的性能

钻井液是钻井过程中必不可少的原材料，在钻井过程中发挥着重要的作用，而钻井液性能造成的影响还体现在固井施工过程中。如果施工单位在施工过程中一味追求经济效益，出于节省成本的考虑，在施工过程中未加入足够剂量的钻井液，则会导致钻井液的各项参数（主要是流变参数、摩阻系数、含沙量、失水量及密度等）均无法满足设计需求，导致井陉扩大及井眼不规则的情况发生。一旦井眼发生这种情况，就会造成套管移位，并最终导致固井质量达不到应有标准。

2.3地层岩性的影响

钻井及固井施工必然要穿过不同的地层，而地层岩性特征也会在很大程度上影响到固井施工的质量。通常情况下，油井区域的地层具有较高的吸水性，因此必须应用混凝土、防水材料及其他相关措施进行固化处理，以使地层拥有一定的稳定性[2]。但这种做法会导致地层水分流失过多，从而影响到第二界面的胶结程度，而一旦第二界面交接程度受到影响，会使油井固井的效果出现明显下滑，轻则发生安全事故，重则导致区域局部地表下陷甚至坍塌，严重耽误施工进度及施工质量。由于不同区域地层岩性也不同，因此在设计及施工时还必须充分考虑到地层岩性及地质特性。

3.提高固井施工质量的具体措施

3.1提升水泥浆的使用性能

由于水泥浆在固井施工过程中发挥了重要作用，因此应重视水泥浆使用性能的提升，做好水泥浆的密度控制。经过海上石油相关科研部门大量的实践与研究，发现固井目的层的水泥浆密度应当控制在1.90-1.95g/cm3，并且还要保证水泥浆的失水量在100ml以下，通过这样的做法能使水泥浆稠化时间得到进一步缩减，从而在基础上保证水泥浆的使用效果。在今年渤海湾的BZ19-6生产井的固井设计中，胶乳水泥浆体系的运用就体现了这一点;其次则是要深入研究水泥浆的使用性能，并根据研究结果针对性使用外部中和材料，一般情况下会选择二磷盐酸作为外部材料进行中和，二磷盐酸在与水泥浆中和之后能够有效降低切力，以保障固井作业的质量。最后，在水泥的选择上也需要慎重，由于石油原油成分复杂，本身具有一定的毒性及腐蚀性，因此在选用水泥时务必要重视水泥的防腐性及防渗透性，尽可能选用这两方面性能较强的水泥进行施工[3]。

3.2控制好钻井液的性能

钻井液性能的控制也是提高固井施工质量的重要环节。具体做法是在施工过程中发现井斜角度超过45°之后，在钻井液中加入防塌润滑剂、极压润滑剂及润石墨，并按照实际情况所需数量进行补足，到达水平段之后加入原油并尽可能使其含量在7%上下。由于实际作业过程中可能会发生卡钻的情况，因此应仔细观察并适时加入润滑剂;到达目的层前，需要确保钻井液API失水数量不大于5ml，HTHP失水量不大于15ml，并确保振动筛、除泥器、除砂器及高速离心机有超过80%的使用率。最后，下套管及进行电测之前应调整钻井液的流变性，使之能够顺利应用于相关作业，还需要记得应用塑料小球封闭液加固斜井段的强度，以确保下套管的过程正常进行。

3.3应用其他辅助用液体材料

为提高固井施工的质量还可应用其他辅助用液体材料，其中以前置液与冲洗液为主。这两种液体能够有效稀释钻井液，还可以作用于水泥浆的隔离。前置液是针对原油设计的新型液体材料，由于原油本身具有吸附性，而前置液则能够吸附在油水界面表层，从而使油水界面的张力得到改善，使原油的吸附力下降。冲洗液的应用则能够使钻井液产生的切力及其本身的黏度得到控制，因此也就能够改善钻井液产生的顶替效果。但在应用冲洗液、前置液及其他隔离用液体的过程中，必须保证所应用的液体不会与水泥浆及钻井液产生不良反应，否则会造成更麻烦的局面，影响到整个施工流程。

3.4重视施工现场的监督管理工作

施工人员是执行固井施工作业的主体，而石油固井施工作为一种工程，其施工流程有其他工程不具有的隐蔽性，因此施工过程中仅靠固井工程设计单位与施工单位相互配合是不够的，还需要工程各参与方积极发挥自身的作用，以确保工程进行有充足的合理性与协作性。除此之外，为保障工程实施过程有充分的科学性，还应做好对各个工程环节的监督管理工作，监督管理工作的开展最好有相应的管理条例做支持，而制定管理条例时必须使管理条例具有针对性及科学性，在管理工作执行过程中应确保各方面详细工作内容的落实，并重视对石油固井作业质量安全生产体系的完善与优化，细化各部门及个人应尽的责任及需要落实的义务，确保责任明确化。另外，对技术攻关工作的力度也应予以强化。

结语：

石油资源是事关我国国计民生的重要资源，在推动我国综合国力提升的过程中也发挥了十分关键的作用。由于石油及其相关的工程乃至石油原油本身均具有一定的危险性，因此石油固井施工的质量也就受到了各方面的重视。为保障石油固井施工的质量，应针对施工技术进行深入研究与优化，从根本上使固井施工的质量得到可靠保障。

参考文献

[1]  赵帅.探讨油田固井施工质量控制[J].化工管理.2016，（3）：109.

[2]  包志伟.论提高油田固井质量的施工措施[J].石化技术.2018，（5）：245.

[3]  李浩.提高水平井固井质量对策探讨[J].中国化工贸易.2018，（33）：218.