页岩油储层固井技术研究与应用

孙所栋

摘要：随着社会的快速发展，我国油气行业为经济建设做出了非常大的贡献。在油气行业中，页岩油储层因为是低孔低渗的，所以油气行业为了提质增效，就会采用长水平段的页岩油储层固井技术，固井技术中许多问题和难点无疑增加了页岩油气勘探开采的难度，在固井技术中如何避免页岩层的渗漏问题，并且要稳定油气井的产量是固井技术中的重点。本文围绕页岩油储层的固井技术进行了一系列的研究，并提出了多种固井技术相关的措施与手段，期待为相关的工作人员带来新的领悟。

关键词：页岩油储层;固井技术;研究与应用

前言：

我国疆土幅员辽阔，其中蕴藏了许多页岩油资源，目前在我国许多地区都发现了大量的页岩油资源。页岩油是在石油资源、煤炭资源、天然气后的一种新型的能源。大部分的页岩油储层中都是特殊的低孔低渗的，要使用压裂等技术去进行开采，所以要有着质量非常高的固井技术来保障开采过程中的安全性。在研究页岩油储层固井技术时不但要保障其在使用过程中的稳定性和持久性，还要保证必须可以提高产量和效率。

一、页岩油储层固井技术的难点

（一）下套管时居中非常困难，不能保障井眼的清洁

我国的页岩油储层固井技术面临着多重挑战，首先是套管的居中工作非常困难。由于页岩油储层非常活跃，当页岩油井在进行通井的过程中会返泥返砂，并且还有岩块等物质，井的斜度也都非常大，井眼轨迹不够平滑，摩擦力与扭矩都很大，影响了套管的居中度。同时水平段也非常长，通常都超过了一千米，而且固井前的钻井液黏度非常高，所以也不能保障井眼的清洁程度。

（二）套管的一次性安全下入难度非常高

页岩油井型多为大斜度井或水平井，由于井斜较大，套管在下人时会产生弯曲，同时在经过水平段时，套管和井壁之间的接触面积会加大，随之摩擦力也会增加，再加上一些井眼有着不规则的井径，就让下套管的难度增加。如果遇到阻碍还要强行下入就会让套管发生扭曲和变形，让套管很难成功的下放到井底。

（三）对水泥浆的要求比较高

在开采的前期阶段，需要使用大型的压裂设备，对环空水泥石的强度与韧性有着非常高的标准。由于在施工的过程中，对功能型的前置液的质量要求非常高，就要使用到钾盐钻井液，因为钾盐钻井液的优点非常多，比如它有着非常强的防塌性和稳定性，并且抗高温的作用也非常强，在页岩油储层固井技术中被大量的使用。但是钾盐钻井液和水泥浆的融合性比较差，融合时流动性非常差，所以在使用时要求功能前置液的技术含量要非常高。

二、页岩油储层固井技术的研究

（一）功能型前置液的使用

在页岩油储层固井技术中要使用到钾盐钻井液，这种液体在混合油以后的冲洗难度非常大，并且相容性也比较差，针对这一难题，就要综合的采用有着良好的清洁效果的功能性前置液。这种液体主要是由水、悬浮剂、加重材料、清洗油污剂、缓凝剂、清洗剂和消泡剂等一些材料综合而成的。其中适用的悬浮剂是由非常独特的层状结构的无机矿物盐和线性非离子性能的聚合物综合而成的，它与悬浮剂在高温的状态中会形成非常稳定的网状结构，这样就会提高前置液的悬浮性能和有着非常良好的耐高温的作用。使用的清洗剂中有着非常多的非离子表面活性剂等物质，在使用的过程中可以保障井壁和套管的表面会发生润湿的反转作用，就会在非常短的时间里把依附在表面的油污冲洗干净。

（二）高强度高韧性的防窜水泥浆的使用

在页岩油储层固井技术中要保障有着较低的失水量、低密度、高强度等一系列的要求，就可以选择使用高强度高韧性的水泥浆。还可以通过加入一些含有高韧性的材料来提高水泥浆的抗压力，并可以有效的降低弹性模量。这种韧性材料是由火山灰的活性物质和低碳韧性材料组成，它可以与水泥浆产生一定的化学反应，从而生成纤维类的物质，有着良好的抗裂性能，并且能够增加韧性，在使用的过程中抗压的强度也没有退减的迹象。

（三）完钻与固井的前置准备

在钻井的过程中，为了提高体系携带砂浆和膨润土的含量，就要在打钻的过程中提高钻压的水平，采用高转速与高泵压的钻头效果去清洗井眼。在钻井的过程中可以选择纤维和粘稠物质的钻井液进行携砂和裹砂，并完成清除井下的沉砂和虚泥饼。在完钻后要观察2至4h，要保证固井前页岩油储层的上窜速度要小于15m/h，并且要保证进出口的鉆井液密度和滤失量没有大的变化，这可以作为固井过程中的环空浆柱设计的重要依据，以此来提高井液的反流速度和流变，并做好井眼的清洁工作，和固井时的前期准备工作。

（四）采用套管安全下入技术

在对套管进行安全的下入时，就要对套管的下入速度进行严格的控制，在不规则的井眼段中要安装旋流扶正器，以此来提升顶替的效率。还要及时的采用抬头下套管的技术，在扶斜处可以加入刚性扶正器，要在斜度比较大的井段中保证要把一体式的弹性扶正器与刚性旋流扶正器采用轮流放置的方式去放置，并且要保证它有着良好的居中效果。还要不断的优化注替参数，在套管下入的阶段要保证前置液紊流接触的时间在7分钟以上，这样就可以大幅的提高固井施工过程中的顶替效率。还可以交替的使用清水的顶替方式，让套管的承受力小于向应力，这样可以有效的减少套管发生形状的变化。另外，采用这种方式还可以让套管内部与外部的压差进一步提升，可以让固井胶结的质量得到同步的提升。

三、结语

页岩油在勘探开发的过程中，储层固井技术的应用可以保障后期在压裂改造和提高产量的过程中有着技术性的安全保障。虽然面临许多技术上的难题，但是随着科技的发展，我国页岩油储层固井技术也在不断的完善过程中，通过钻具的组合、扶正器的合理选用以及多种前期施工阶段的措施，就让页岩油储层固井技术得到了提升。

参考文献

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（大港油田公司新项目事业部 天津 300280）