石油固井中影响质量的主要因素及改进措施

刘利东

摘 要：在我国所使用的资源当中，石油一直占据着主导地位，其主要原因就是石油与其他资源相比获取方式更为困难，石油在开采过程中有着太多的阻碍，正是因为影响因素过多使得我国的石油开采技术还存在着相当多的问题，本文将会对影响石油钻井工程的主要因素进行分析研究，提出相关的改进措施。

关键词：石油固井;影响因素;改进措施

引言：资源是全世界都关注的重点，尤其是油气资源储备问题，更是每一个国家所关注的问题，随着资源被逐渐开采，石油行业的正常运行成为了需要关注的问题，因此提高开采质量，提升开采产量成为了每一个国家所需要关注的问题，国内外学者以及对该问题进行了详细的研究，因此石油固井质量拥有着非常大的意义。

一、提高固井质量的内在机理

在整个石油开采环节当中，固井质量起着决定性的作用，不光影响着工程的质量，还影响着油气井的使用时间以及安全性。本文将会从水泥浆方面进行详细的分析，进一步提高固井的质量，由于固井质量的好坏关系着后期工况能否顺利进行，所以必须对该环节进行严格把控。通常情况下在固井注入水泥浆的过程中，地层流体都是处于压稳的，在等待凝固的这段时间里水泥会出现井底压力变低，凝结失重的情况，此外水泥浆也会与地层水出现化学偏差，水泥浆将会受到地下水的严重侵蚀，若情况严重时，甚至会出现稀释、冲刷等现象，这些因素会直接影响到固井的质量，使得水泥浆需要稠化的时间会更久以及稳定性也会出现一定的降低。通过研究能够看出，水泥浆所拥有的静胶凝强度是小于48pa的，所拥有的失重是非常小的;而当水泥浆的胶凝强度处于48pa到240pa之间时，其会出现严重的失重现象。所谓的静胶凝现象影响着水凝胶的流动性，在此环境下自由水会进入到一种静水液柱的状态，如此一来就会使得水泥浆进入到失重状态。随着凝固完结，水泥浆柱所受到的压力会逐渐通过种种实验表明，水泥浆的失重速度与情况与井斜角有着正比关系，井斜角越大，其失水量也就越高，从而使得稳定性与均匀性受到影响。在水泥浆当中，其折水量以及失水程度越小，也就代表着在浆体当中存有的自由水越少，如此一来，浆体就会变得更加稳定，拥有更强的性能。

二、影響石油固井质量的三个因素

1.钻井液

通过种种实际操作可以看出，石油固井的质量由钻井液的指标所决定，该指标包括了失水、粘度、密度等方面。因此对其进行专一的说明：（1）若钻井液的密度出现过低的情况，那么其所带来的浮力也就会越大，在这一时刻，石油钻井会尽心的更为顺利。如果钻井液密度较高的时候，其浮力就会降低，因此石油钻井就不能正常的运行。除此之外，失水量也会影响到钻井液的黏度，如果失水量表现得过大，则钻井液的黏度会出现降低的情况，此外由于黏度的降低，流水量会进一步提高，此时石油钻井可以有效的进行工作。反之，如果失水量较低，钻井液的黏度就会升高，因此流水量就会降低，这一情况会直接影响到石油固井的质量。

2.地层岩性

由于地形的不同，石油固井的质量也会受到地质岩层的影响，尤其是底层岩性，其是由底层组织与水泥环所组成的，其成为了石油固井的第二界面，在工程当中，应该注重地层岩层，其会直接影响到石油固井的质量。尤其是工程后期，地层压力更是会直接影响到石油固井的质量，一旦其超过标准范围，那么将会出现渗水的情况，从而使得底层胶结会出现降低的情况。除此之外，声速也是影响水泥胶结的重要因素，由于地层拥有着吸水性，所以水分流失的情况会经常发生。在水分流失之后，大概率发生裂缝的情况，而裂缝又会直接影响到钻井的安全，结合前文可以看出，如果想要保证石油固井有着非常高的质量，那么就需要结合固井的实际情况，制定出相符合的方案，对岩层压力进行密切的关注，避免地层裂缝的出现。

3.水泥浆

影响固井质量的主要因素就是水泥浆，其会出现分层沉淀的情况，值的确认的是该现象出现时，石油固井的质量不会受到影响，而如果凝固时间过长，使得层面出现裂缝，则会直接影响到石油固井的质量。水泥浆的凝固时间具体可以以下两个方面进行分析：内在因素以及外在因素。其中内在因素指的是石油固井的质量会受到水泥浆的密度以及流动性所影响;而外在因素指的是水泥浆凝固受封固段的实际长度以及环空返速所影响，通常情况下封固段都会控制在800-1200m的范围之内，在该范围当中，石油固井的质量是最好的。结合这两方面的因素，应该对石油固井进行实地考察，结合其自身情况制定出相应的措施方案。

二、提高石油固井质量的几点措施

1.提升水泥浆的性能

固井也会受到水泥性能所影响到，通过实验能够看出，当水泥浆的密度保持在1.15～2.659g/cm3的时候，应对水泥稠化的时间进行相应调节，使其最大可能的避免水分上的流失，保证将水泥浆的失水量控制在100ml以下。不光如此，如果水泥浆拥有着非常高的质量，那么可以对其进行快速的凝固。因此需要相关工作人员注重水泥的质量，在选择时以质量为依据，保证所用的水泥能够符合固井的地势因素以及实际环境。

2.冷却井壁控制动压

在水泥浆固井施工之前，应对动压进行有效的控制，其中可以利用冷却井壁的方式，该方法可需要在井内注射冷却桨液，其密度为2.47g/cm?，其具体注射量则更根据套管尺寸以及钻头尺寸所决定，对井壁的温度进行有效的降低，从而使得固井的安全性获得更进一步的提高，此外在质量方面也可以做到稳定的提升。

3.适当增加前置液量

在水泥浆固井技术当中应当注重前置液的用量，只有前置液保持一定的体量，那么固井就可以有效的进行抗隔离、抗污染，在水泥浆固井当中起到决定性的作用。比如说可以在水泥浆固体技术当中加入600ml的前置液，在加入前置业之前，相关工作人员需对井壁进行仔细的清理工作，如此一来清理后的井壁能够保证前置液拥有更多的接触时间，从而保证水泥浆固井的质量结构不受到影响。

4.提高工人工作质量，加强现场施工

在固井的施工过程中，应加强对人员的管理，提高施工人员的工作质量，保证施工人员能够按照施工技术标准进行施工，使石油固井的质量得到保证。首先，从思想上进行提升，使相关施工人员能够以质量为重，从思想上进行教育。通过一系列的调查可以看出，目前石油固井项目在施工之前，其管理层都没有对施工人员进行开发状况以及地理环境上的说明，并且没有定期的检查制度，使得项目工程不能很好在在监督下进行，这一情况会直接导致固井质量受到危害。因此需要在工程施工前对相关施工人员展开培训，根据固井的实际情况，制定出相关方案，加强施工人员的认知，严格按照施工方案所进行，通过严厉的监督进一步提高工作效率。

5.提升钻井液性能

在进行石油固井工程的过程中，项目负责人要严格控制钻井液的黏度、密度以及失水量，通过对钻井液的有效控制，提高固井的质量。此外还需要对钻井液进行合理的配置，其依据主要是施工地势以及施工环境。在其他有关材料的配比也应保持重视，依据固井的实际情况，计算出材料最为科学合理的配比。

三、结束语

现阶段，在我国所有资源开采当中，石油固井技术已经成为了我国重点关注的问题，由于我国在该方面还不够成熟，所以还存在着一系列的相关问题，因此需要在技术上进行有效的突破，通过相关学者的研究，对技术进行革新优化。在人员管理方面，更应做到严格管理，通过现有的方式方法对提高施工人员的培训工作以及管理工作，提高施工人员施工效率的同时，进一步提高固井的质量。

参考文献

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