深井固井工艺技术应用探究_陈华龙.pdf

2020年第10期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-01-08 作者简介 陈华龙 （1976-） ， 男 （汉族） ， 四川资阳人， 工程师， 现从事市场合同管理工作。 深井固井工艺技术应用探究 陈华龙* （大庆钻探工程公司国际事业部， 黑龙江 大庆 163411） 摘要 对于深井来说， 其井下温度以及压力都比较大， 而且大多数深井井下都存在盐膏层， 因此固 井施工的难度非常大。主要针对深井复杂地层固井施工过程中存在的困难以及相关的关键因素进 行了分析， 并在此基础上提出了进一步强化深井固井质量的相关技术措施。 关键词 原油开采； 深井； 固井质量； 提升措施 中图分类号 TE256 文献标识码 B 文章编号 1004-5716202010-0079-02 近年来我国深井以及超深井的钻探数量越来越 多， 也发现了大量油气藏资源， 但是在实际的钻探过程 中对深井复杂性以及钻探难度有了深刻认识。对于深 井来说， 其井下温度以及压力都比较大， 而且大多数深 井井下都存在盐膏层， 因此固井施工的难度非常大。 因此要针对深井以及超深井钻探过程不断加大固井工 艺技术研究力度， 这样才能满足实际的勘探开发需求。 1深井复杂地层固井难点分析 （1） 深井和超深井通常情况下地层状况都比较复 杂， 而且封固段都比较长， 在固井作业过程中注水泥量 也非常大。由于深井超深井地层状况非常复杂， 而且 钻探过程中经常会出现多套压力体系。鉴于此， 在实 际的固井过程中防漏以及防喷成为了固井施工最大的 难点问题。例如在实际的固井施工过程中， 井眼经常 会出现上涌下漏的现象， 而且也非常容易出现地层坍 塌或者是破碎等危险， 如果地层中硫化氢的含量比较 高会对固井形成腐蚀作用[1]。此外， 深井超深井在作业 过程中会注入大量水泥浆， 因此作业过程中非常容易 出现压漏地层或者是水泥浆连续窜槽等问题。 （2） 井底温度高。深井超深井通常情况下井底温 度都比较高。在这种情况下对水泥浆的抗高温性能、 稳定性等提出了更高的要求， 如果在作业过程中水泥 浆流变性出现变化， 就必然会对窄间隙中钻井液的顶 替效率产生严重影响， 而且也很难保障紊流顶替顺利 进行， 甚至会对水泥环强度产生影响， 导致其抗冲击力 逐渐下降。 （3） 间隙小泵压高。对于深井来说， 井眼的环空间 隙相对比较窄， 而且在作业过程中所使用的水泥浆本 身的比重比较大， 因此在实际施工过程中经常会出现 高泵压状况， 固井施工以及替浆过程中经常会受到过 高泵压的影响而出现停工现象。 2提升深井固井质量的技术措施 2.1保证套管串下入深度 下套管作业之前， 首先必须要充分利用钻井工具 严格地进行通井作业， 而且还要全面实施冲洗作业， 充 分保障井眼的通畅性， 而且还要保证在作业过程中不 能出现井壁坍塌或者是沉砂等现象， 这样才能为后续 的固井施工提供良好的井眼环境。 2.2保证钻井液性能良好 为了充分保障下套管作业过程中套管能够顺利达 到预定层， 就必须要在施工设计环节充分保障钻井液 的性能。首先， 可以通过加入适量润滑剂来最大程度 减少套管下放过程中所产生的摩擦阻力； 其次， 要有效 提升钻井液的抗高温和高压能力， 在充分保证井下安 全的条件下， 进一步提升钻井液的流变性[2]。 2.3使用扶正器改善套管居中度 为了能够充分保障在作业过程中套管能够具有良 好的居中性， 可以合理地使用扶正器， 在当前的作业过 程中刚性扶正器以及双工弹性扶正器的应用比较广 泛。在实际作业过程中必须要充分结合套管质量、 管 材数量、 井斜角合理的设置扶正器数量[3]， 扶正器位置 的设置应该遵循以下一些原则 要尽量选择狗腿度大、 79 2020年第10期西部探矿工程 井壁相对稳定且井眼比较规则的位置， 在确定位置的 过程中可以充分结合经验公式以及查询表格等方式来 进行； 此外， 如果在实际作业过程中井下地层状况比较 复杂， 或者是存在比较疏松的井段， 应该最大程度避免 使用扶正器， 或者是减少使用量。 2.4保证特殊工具附件的可靠性 在实际的固井作业过程中应该充分结合实际作业 状况来选择合理的工具附件， 这样才能充分保障套管 顺利地到达目的地， 为后续的固井作业打下良好基础， 与此同时也能够进一步提升后续作业过程中的顶替效 率。例如在实际作业过程中， 针对大斜度深井进行固 井作业， 可以合理地利用滚动式扶正器； 而通过合理地 利用整体式水泥伞能够有效避免在作业过程中出现低 压地层漏失现象； 如果合理地利用刮泥器能够有效改 善第二界面的胶结质量； 而通过利用分级箍、 旋转悬挂 器等一些特殊的工具附件能够有效提升固井质量。 2.5保证工艺技术合理性 2.5.1双级注水泥工艺 深井固井作业过程中如果一次性注入水泥量较大 的情况下， 会使得泵压过高， 而高温状态会对水泥浆的 凝固产生影响， 针对这种状况可以充分利用双级注水 泥工艺来最大程度提升固井成功率。 2.5.2尾管悬挂和套管回接工艺 尾管悬挂和套管回接工艺通常情况下是应用在裸 眼套管下放深度较大而且负荷较大的情况下， 这种情 况下作业过程中固井施工的难度非常大， 整个作业过 程通常情况下会分成两步来进行， 第一步是完成尾管 固井， 后续再完成套管回接[4]。通过这种施工方法能够 最大程度减小作业过程中的负荷量， 也能够将固井作 业对油层的污染降到最低程度。 2.5.3筛管顶部注水泥工艺 筛管顶部注水泥工艺目前已经属于一种比较成熟 的工艺技术， 该技术在实际的应用过程中能够有效避 免水泥浆在注入过程中对油气层产生污染， 而且也能 够真实地反映出油层的油气储量。 2.6应用先进水泥浆体系和固井技术 2.6.1长封固段低密度超低密度水泥浆固井技术 在实际针对长封固段进行作业的过程中经常会出 现液柱压力过高的情况， 由此会引发严重漏失现象， 为 了能够最大程度避免这种现象的出现， 就必须要采取 措施来平衡地层压力， 而充分利用相对密度较低的材 料来配置出低密度甚至是超低密度的水泥浆体系， 就 能够完全满足不同层次套管、 不同压力体系下的固井 施工需求。 2.6.2高密度防窜水泥浆体系 在实际进行钻井施工的过程中一旦钻遇盐膏层或 者是高压层， 就必须要应用密度较大的钻井液， 这种情 况下会使得水泥浆稠化时间进一步延长， 非常容易引 发油气窜的问题。高密度水泥浆本身的密度较大， 因 此在作业过程中很可能导致泵压过高， 从而使得水泥 浆的流变性能变差， 因此要想保证水泥浆体系达到综 合稳定度、 可调性、 安全度都达到施工作业标准配置要 求， 就必须要应用到具有良好相容性能的降湿水剂和 防窜剂。 3结束语 深井和超深井固井施工的难度相对比较大， 因此 在实际作业过程中应该充分结合井眼以及地层状况的 差异性， 从多个角度对固井作业进行综合考虑， 这样才 能保障固井施工质量。 参考文献 [1]信廷富，张宏军，王建仓，刘爱锋，刘铮.海相油气田超深井完 井固井技术[J].石油钻采工艺，2008214-22. [2]杨川，石庆，袁吉祥，余纲，龚孝林，廖长平.塔北地区超深井低 压易漏长封固段固井技术[J].天然气技术与经济，2017，111 30-34，82. [3]郑友志，刘伟，余才焌，马发明，唐庚，谢明华，兰祥华，刘洪，蒲 勇.旋转套管固井工艺技术在LG-A井的应用[J].天然气工 业，2010，30474-76，145. [4]张峰，刘子帅，李宁，于永金，艾正青，张弛.塔里木库车山前深 井窄间隙小尾管固井技术[J].钻井液与完井液，2019，364 473-479，485. 80