论文部分内容阅读
【摘 要】胜坨地区经过多年的开发，已进入稳产阶段，为提高采收率，老区块采取的主要手段是钻调整井和注水采油。一方面，调整井對固井质量要求更加严格，因为调整井固井质量直接关系到二、三次采油提高采收率问题；另一方面，由开长期的高压注水和局部注采不平衡形成的纵向压力不同的多压力层系地质剖面，给钻井施工、特别是给固井施工带来很大困难，固井质量难以保证，必须采取切实有效措施，提高调整井固井质量。
【关键词】固井；调整井；高压；固井质量
0.基本概况
胜坨油田已进入高含水开发后期，采用注水开发方式（即注采同步） 保持地层产能。由于开发老区新探明的地质储量有限，为了稳产、增产，相继布置了第二套、第三套甚至第四套调整井网，这使得胜坨区块调整井的钻井固井数量呈增长趋势，伴之而来的调整井固井质量问题则日益突出。其中固井作业中的水窜问题长期得不到有效的解决，使得固井合格率不高而优质率则更低。如何解决好调整井的水窜问题已成为当前必须克服的技术难题。
1.胜坨地区固井存在问题及原因分析
胜坨地区为老油区，地层复杂、油藏类型较多。同一口井内多套压力系统并存，油、水处于较为活跃状态，层间窜通严重，固井漏失、油水窜现象较为突出，属高压低渗油藏。该区块主要存在的问题有：
（1）地层压力系统复杂：老区调整井往往都是长期高压注水开发的主力油藏，由于地层的非均质特性和局部注采不平衡，原有的地层压力系统已遭到破坏。固井时水泥浆的凝固过程常处于液体压力“动态”变化的环境下，固井施工的难度大，质量也难以保证。
（2）井眼尺寸不规范：调整井的钻井过程中易发生地层出水而造成井壁垮塌，井径扩大率高，如果钻井液性能不好，最终会形成大肚子井眼和糖葫芦井眼。固井时与水泥浆相互混掺影响顶替效率和二界面胶结质量，同时易产生水窜通道。
（3）易漏失：胜坨区块的井层位多、封固段长，造成环空液柱压力高，采用常规的水泥浆体系固井时容易出现井漏，或上漏下窜的情况。
（4）固井质量难以保障：由于固井时要求既要防止被调整的薄油层之间互相窜通，又要防止被调整的薄油层和老油层之间的窜通，同时全封固段固井质量也必须保证，从而使得调整井固井难度增大。
2.调整井固井配套技术措施
2.1区块注采井停注泄压
由于长期注水开采，油层压力普遍上升，注采不平衡，调整井地层压力总是动态变化，井下动态干扰不易消除，固井难度大，质量不好保证。为减少动态干扰，保证固井质量，同时又兼顾到采油、注水任务的完成，胜利油田下发专门文件，实行短时间内停采、停注，即在钻开油气层到固井质量检测结束这段时间内，调整井周围300m内的注采井全部停注泄压，为水泥浆候凝提供一个静态环境，减少动态油气水对水泥环的干扰。
2.2优选前置液
为了提高顶替效率，在多年的固井实践中研制开发出了适合本油田的前置液体系，其中冲洗液无固相、粘度低、切力小，流动性好，兼容性强，在低返速下易达到紊流，容易将套管壁上的滤饼与稠泥浆冲洗干净；隔离液有一定粘度，在注替过程中不会造成地层漏失，还可提高水泥浆与泥浆的兼容性，在两者之间起到良好的隔离缓冲作用，有效防止接触混浆。前置液的使用量以紊流接触时间为准，应≥6min，最好8～10min，在现场施工中，可根据最小紊流临界排量来确定前置液的使用量。
2.3双凝水泥浆体系
如果在一口井使用同一种水泥浆体系，环空上部水泥浆因为混拌在先，在候凝过程中，其胶凝强度要比下部水泥浆高，体积收缩也在先，当下部水泥浆发生体积收缩时，上部水泥浆已停止回落，上部压力不能有效往下传递，失重引起窜槽。如果使用上部稠化时间长、下部稠化时间短的双稠化水泥，就可以避免失重引起的影响。
2.4膨胀剂与套管外封隔器配套
套管外封隔器和膨胀水泥配合使用，可避免人为桥堵，当膨胀水泥凝结发生胶凝失重和体积收缩引起静液柱压力降低时，膨胀水泥产生气泡保持水泥柱的孔隙压力，由于环空是密闭的，气泡滑脱上升受到限制，水泥浆柱压力可维持较长时间不变。其次，气泡引起的水泥膨胀在纵向上受到限制，只有往径向方向发展，从而增加第一、第二界面的胶结强度。
2.5低密度与纤维配合使用
上部地层采用低密度水泥浆封固，如漂珠、泡沫和粉煤灰的低密度水泥浆体系，降低环空液柱压力。在下部常规密度水泥中加入纤维，不同尺寸的纤维自身所具有的搭桥成网和不同级配的固相颗粒的填充特性，增加水泥浆体的流动阻力，借助于水泥浆的水化胶凝作用和未水化固相颗粒的填充作用，达到堵漏和提高地层承压能力的目的。
2.6提高固井工程组织与管理
固井是一项系统，要固好调整井，必须牢固树立一盘棋的思想，钻井、泥浆、固井等方面都应围绕如何交一口合格井这个中心开展工作，没有各方面的配合，很难提高固井质量。同时，根据每一口井的具体情况，应用好现有各项成熟技术，对井眼准备、下套管作业、水泥浆实验、现场固井施工、固井质量检测等每一个环节都认真考虑，将影响固井质量每项因素减至最小限度。
3.结论
调整井固井作业中的水窜问题是一个非常复杂的技术难题，要成功地防止水窜需要系统地研究影响固井质量的各因素，诸如地层渗透性与环空压差的关系、注水井的停注泄压范围、水渗临界流速与水泥石组成和结构的关系、防窜材料特性与水泥浆体性能的关系等。其中防窜材料的选择和水泥浆体系的综合性能是一项关键的技术，必须加以重视并进行专题研究。由于受新探明地质储量的限制，今后油田调整井的钻井固井数量还会增加，如何提高调整井固井质量将是油田需要面对的技术难点。 [科]
【参考文献】
[1]刘崇建，黄柏宗，徐同台，等编著.油气井注水泥理论与应用.石油工业出版社.
[2]黄永洪.国内油田调整井固井防水窜技术评述.西部探矿工程，2008，8（1）.
【关键词】固井；调整井；高压；固井质量
0.基本概况
胜坨油田已进入高含水开发后期，采用注水开发方式（即注采同步） 保持地层产能。由于开发老区新探明的地质储量有限，为了稳产、增产，相继布置了第二套、第三套甚至第四套调整井网，这使得胜坨区块调整井的钻井固井数量呈增长趋势，伴之而来的调整井固井质量问题则日益突出。其中固井作业中的水窜问题长期得不到有效的解决，使得固井合格率不高而优质率则更低。如何解决好调整井的水窜问题已成为当前必须克服的技术难题。
1.胜坨地区固井存在问题及原因分析
胜坨地区为老油区，地层复杂、油藏类型较多。同一口井内多套压力系统并存，油、水处于较为活跃状态，层间窜通严重，固井漏失、油水窜现象较为突出，属高压低渗油藏。该区块主要存在的问题有：
（1）地层压力系统复杂：老区调整井往往都是长期高压注水开发的主力油藏，由于地层的非均质特性和局部注采不平衡，原有的地层压力系统已遭到破坏。固井时水泥浆的凝固过程常处于液体压力“动态”变化的环境下，固井施工的难度大，质量也难以保证。
（2）井眼尺寸不规范：调整井的钻井过程中易发生地层出水而造成井壁垮塌，井径扩大率高，如果钻井液性能不好，最终会形成大肚子井眼和糖葫芦井眼。固井时与水泥浆相互混掺影响顶替效率和二界面胶结质量，同时易产生水窜通道。
（3）易漏失：胜坨区块的井层位多、封固段长，造成环空液柱压力高，采用常规的水泥浆体系固井时容易出现井漏，或上漏下窜的情况。
（4）固井质量难以保障：由于固井时要求既要防止被调整的薄油层之间互相窜通，又要防止被调整的薄油层和老油层之间的窜通，同时全封固段固井质量也必须保证，从而使得调整井固井难度增大。
2.调整井固井配套技术措施
2.1区块注采井停注泄压
由于长期注水开采，油层压力普遍上升，注采不平衡，调整井地层压力总是动态变化，井下动态干扰不易消除，固井难度大，质量不好保证。为减少动态干扰，保证固井质量，同时又兼顾到采油、注水任务的完成，胜利油田下发专门文件，实行短时间内停采、停注，即在钻开油气层到固井质量检测结束这段时间内，调整井周围300m内的注采井全部停注泄压，为水泥浆候凝提供一个静态环境，减少动态油气水对水泥环的干扰。
2.2优选前置液
为了提高顶替效率，在多年的固井实践中研制开发出了适合本油田的前置液体系，其中冲洗液无固相、粘度低、切力小，流动性好，兼容性强，在低返速下易达到紊流，容易将套管壁上的滤饼与稠泥浆冲洗干净；隔离液有一定粘度，在注替过程中不会造成地层漏失，还可提高水泥浆与泥浆的兼容性，在两者之间起到良好的隔离缓冲作用，有效防止接触混浆。前置液的使用量以紊流接触时间为准，应≥6min，最好8～10min，在现场施工中，可根据最小紊流临界排量来确定前置液的使用量。
2.3双凝水泥浆体系
如果在一口井使用同一种水泥浆体系，环空上部水泥浆因为混拌在先，在候凝过程中，其胶凝强度要比下部水泥浆高，体积收缩也在先，当下部水泥浆发生体积收缩时，上部水泥浆已停止回落，上部压力不能有效往下传递，失重引起窜槽。如果使用上部稠化时间长、下部稠化时间短的双稠化水泥，就可以避免失重引起的影响。
2.4膨胀剂与套管外封隔器配套
套管外封隔器和膨胀水泥配合使用，可避免人为桥堵，当膨胀水泥凝结发生胶凝失重和体积收缩引起静液柱压力降低时，膨胀水泥产生气泡保持水泥柱的孔隙压力，由于环空是密闭的，气泡滑脱上升受到限制，水泥浆柱压力可维持较长时间不变。其次，气泡引起的水泥膨胀在纵向上受到限制，只有往径向方向发展，从而增加第一、第二界面的胶结强度。
2.5低密度与纤维配合使用
上部地层采用低密度水泥浆封固，如漂珠、泡沫和粉煤灰的低密度水泥浆体系，降低环空液柱压力。在下部常规密度水泥中加入纤维，不同尺寸的纤维自身所具有的搭桥成网和不同级配的固相颗粒的填充特性，增加水泥浆体的流动阻力，借助于水泥浆的水化胶凝作用和未水化固相颗粒的填充作用，达到堵漏和提高地层承压能力的目的。
2.6提高固井工程组织与管理
固井是一项系统，要固好调整井，必须牢固树立一盘棋的思想，钻井、泥浆、固井等方面都应围绕如何交一口合格井这个中心开展工作，没有各方面的配合，很难提高固井质量。同时，根据每一口井的具体情况，应用好现有各项成熟技术，对井眼准备、下套管作业、水泥浆实验、现场固井施工、固井质量检测等每一个环节都认真考虑，将影响固井质量每项因素减至最小限度。
3.结论
调整井固井作业中的水窜问题是一个非常复杂的技术难题，要成功地防止水窜需要系统地研究影响固井质量的各因素，诸如地层渗透性与环空压差的关系、注水井的停注泄压范围、水渗临界流速与水泥石组成和结构的关系、防窜材料特性与水泥浆体性能的关系等。其中防窜材料的选择和水泥浆体系的综合性能是一项关键的技术，必须加以重视并进行专题研究。由于受新探明地质储量的限制，今后油田调整井的钻井固井数量还会增加，如何提高调整井固井质量将是油田需要面对的技术难点。 [科]
【参考文献】
[1]刘崇建，黄柏宗，徐同台，等编著.油气井注水泥理论与应用.石油工业出版社.
[2]黄永洪.国内油田调整井固井防水窜技术评述.西部探矿工程，2008，8（1）.