探讨提高油田固井质量的实践措施

摘要：油田固井的施工成为了建井工程中最为重要的关键环节，与建井的施工成本、时间和质量有着密不可分的关系。随着我国石油企业勘探开发的领域不断扩大，油田固井的技术也跟随固井设备的不断更新中发展进步。但现阶段还需对油田固井的技术不断的优化改进和加强，以此提高施工的质量。本文主要探讨和分析提高油田固井技术对质量的实践措施。

关键词：石油开发;油田固井;施工质量;措施

前言

油田固井技术施工是油田钻井工程中最重要的环节之一，主要目的在于封隔井眼内的油层、气层和水层，保护油气井套管、增加油气井寿命以及提高油气产量。油田固井是将水泥灌注到井壁与套管之间在层间封离，并起到支撑作用和保护管套的作用[1]。随着钻井技术和钻井设备的不断更新和发展，也受到天然气、地井气等多种资源开发企业的关注。但现阶段人们越来越追求环境保护，追求生活贴近自然，并不能对能源过度的开发及开采。所有又要合理的保护环境，又要合理的开采能源，造成了固井技术工作又重新面临了新的挑战[2]。

一、影响油田固井质量的原因及存在的问题

在钻井过程中若不能快速安全的进行，便会造成泥浆的大量的停留与影响井壁泥浆的形成;水泥浆的流变性能若差于泥浆，在顶替过程中会紊乱流动，造成水泥浆在泥浆壁中窜通;没有利用充足的时间对井壁使用冲洗液、隔离液进行冲洗清理，必定会残留下大量的钻井时粘黏的泥饼，并在后期的水泥浆灌注中，对其造成污染[6]。

注水开发是原油的生产主要方式，但极易引起油层出水或被淹，并对固井后的套管产生很大的影响。如果在固井注入水泥浆的阶段，发生漏失情况，水泥浆体系会渗入更多的液体，直接影响到水泥胶结质量与水泥浆固井的质量。且油田地质层的结构比较复杂，在钻井过程中，易出现井眼有不规则轨迹，导致在固井施工时导致固井的质量降低。若采用水平井技术进行施工，也会因水平井的距离较长，在替浆是会引起水泥浆的回流，从而影响固井质量。

二、加强油田固井质量的主要技术措施

2.1固井液-固井技术

固井液技术是指将原有的钻井液配方进行优化，增加使用不影响钻井液性能的水化类材料或是炉碎渣。所运用的UF钻井和MTC固井都能有效的提高钻井液和固化液的兼容性，并能处理水泥浆与钻井液之间存在的不可兼容问题;能在多层界面实现阻隔效果，降低在第二层中油气与水流体蹿通的机率;并在激活剂的渗透中加固泥浆成形，隔绝泥浆液的回落。固井液具有性能沉稳、环抱耐污染、失水低、效果强度快等特点，与普通的水泥浆相比，在辅助添加剂的性能方面更加实惠。有效的改善了废气钻井液的排出对环境的影响，基本取代了传统顶替机理技术[4]。

2.2泡沫固井技术

一种通过化学制剂在泥浆中产生化学反应的氮气，并加入稳泡剂等辅助剂匀化出较为稳定的泡沫水泥;或是另一种通过机械充气形成泡沫水泥的两种实用性的充气方法。泡沫泥浆由净浆、氮气、稳泡剂组成。通过泥浆车的运作，再加入水、混合剂调匀成净浆，在使用氮气泵把净浆与氮气注入制成泡沫水泥浆。泡沫水泥浆具有着密度低、抗压强度高、更好的韧性和高温稳定性、成本低等众多有点。低密度的泡沫泥浆有利于加强水泥浆的质量并取代不易流动的泥浆;抗压强度高可补偿胶凝失重，有效防止气窜发生;能在深井中进行固井作业，且泡沫泥浆的成本比普通泥浆的成本要低30%[5]。

2.3欠平衡-固井技术

开始于20世纪的50年代，空气钻井为先锋;在70年代时，由于人们主要集中对高压、高渗、高产的油田进行开采，并不重视低压、低渗、低产的油田。起初在我国欠平衡钻井技术并未受到关注、起步也晚，后逐渐在新疆、大庆等地的油田进行欠平衡钻井技术的实验，与此同时不断的在完善欠平衡钻井的技术。

2.4水平井固井技术

此技术要控制好游离水的水量，环空也要保持清洁，旋转套转上体下放并居中，水泥的能与水泥浆、钻井液、冲洗液及隔离液等相互兼容，正确使用流变学设计的合理性，对地层及空隙压力的距离要严格掌握，并注意AMPJ体系在小井眼中的运用方式[6]。

三、油田固井技术的发展和改进

3.1三次加密井固井技术

油田固井技术的三次加密井固井技术的重点关键是对主力油层中的薄差油层与表外储层的问题有很好的控制方法。由于薄差油层对较薄、固封段的长度相对较长，因此，为了保护固井质量，通过控制和调整的措施，对油层相互窜同的问题进行调控。还需预防原油层和进行调整后的油层间发生窜同现象。油层全段的固封的效果决定了固井的质量，低渗高压层也会对固井质量的控制造成严重影响。因此，钻井时应该严格的对孔隙和地层之间的压力进行管理控制，施工时间放慢的调整，施工难度的降低等措施，能使低渗高压区的压力有效的释放，最终满足固井质量的要求。

3.2深层高温高压长封井固井技术

1通过深井套管的浮箍和深井套管浮鞋的技术，能够解决油田深井高压高温作业条件下的套管串的密封;2刚性扶正器经过不断改造成为了弹性扶正器，并满足了套管扶正在深井作业时的需求。在油田进行深井作业时，必要的情况下还是使用刚性扶正器、同时合理地运用施工道具，使施工顶替效率提高。进行深井作业时，在深井水泥中增加辅助剂，是为了能提高深井水泥的抗高温、增加水泥强度、控制失水的能力，从而使泥浆失水的问题得到解决。为了预防泥浆出现渗漏问题，一般采用低密度的水泥，能对油气污染做到有效的预防与控制。另外，因深井作业的固封段长，地层出现破裂的情况也比较明显，造成施工压力增大，施工过程中，基于常规水泥浆满足的前提下，尽量采用双密度的工艺进行水泥固井。深井作业中应使用添加了抗高温强度退化剂或防气窜剂型的水泥;高温固井作业中应使用添加了降失水剂的水泥等。

3.3塑性水泥浆技术

水泥浆的抗拉及抗压能力差，是一般的脆性材料。油田深井眼的间隙较小，水泥作业时，井壁的水泥环非常薄弱。但是，在油气层射孔时水泥环遭受的冲击力、内压力以及振动比较大，造成水泥环被破坏，固井的固封质量直线下降，必定导致油田的开采受到非常大的影响。因此，利用早强增塑剂，能加强塑性水泥的抗冲击能力，同时也增强了水泥的弹性，从而满足小间隙油层的石油开采的作业要求。

四、结语

综上所述，油田固井技术就是将水泥灌注到井壁与套管之间在层间封离并保护，其施工就是为了能有效的提高固井的质量。除了需要不断优化水泥浆中添加辅助剂的配方，做到在使用不同固井施工要求时水泥浆的性能不同。并且油田的井下地质相对复杂，在施工时固井技术人员一定需注意对不同的管套选择合理的方式固井，在保证安全的前提下，准确的施工，提高油田固井的质量及效率。

参考文献

[1]程洪英. 石油钻井技术及固井技术的发展探索[J]. 中国化工贸易，2019，011（017）：74.

[2]王兵，张维平. 石油钻井工程技术现状，挑战及发展趋势[J]. 化工设计通讯，2019，045（011）：252-253.

[3]乔宁. 固井水泥浆与钻井液接触污染作用研究[J]. 中國石油和化工标准与质量，2019，39（10）：2.

[4]杜甫. 固井水泥浆与钻井液接触污染作用探讨[J]. 中国化工贸易，2020，012（005）：248，250.

[5] 范波. 一种低密度固井水泥浆综合性能评价[J]. 清洗世界，2020，36（1）：40-41.

[6]白忠明. 水平井固井技术现状及发展趋势探讨[J]. 西部探矿工程，2019，31（12）：27-28+31.

[7]乔宁. 固井水泥浆与钻井液接触污染作用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2019，39（10）：2.

作者简介：蒋恩来，1983年10月出生，单位：中国石油集团长城钻探固井公司，学历：本科。