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摘 要:深井固井工艺技术是我国油气开采业中的一项重要技术,深井固井工艺技术的应用效果,直接影响了油气开采作业中的固井质量,因此必须进行重点研究。为了提高深井固井工艺技术在实际生产活动中的应用效果,我们必须明确深井固井工艺技术应用过程中的现存问题,分析问题的原因,并给予相应的应对策略。本文主要介绍了深井地层固井作业的难点,同时指出该工艺技术应用中的技术要点,以供参考。
关键词:深井;固井工艺技术;应用研究
引言:
由于油气开采往往会随着井深的增加遇到各种地质环境的阻碍,随着油井深度的增加,地层更加复杂,而井身结构也会发生复杂的变化,同时可能还会出现井底温度、压力的上升,在同一裸眼井段出现多套压力层系等问题,这都严重影响了油气开采作业的安全性,同时也会降低固井质量。
1.深井底层固井作业的难点
1.1深井底层情况复杂,水泥注入量过高
由于深井、超深井的地层处于长期被封锁的状态下,而地层的地质结构十分复杂,这也就会让深井中存在多套压力体系,如何通过固井处理来防止井漏及井喷,是固井作业要考虑的问题。例如:在一个井眼出现上涌下漏的问题,就会让深井内部的地质结构发生变化,进而容易引发坍塌或岩体破碎的事故,另外,在地層内部可能存在具有腐蚀性的硫化氢,这会对固井结构造成破坏侵蚀。在一些固井施工中,往往存在灌注水泥量较大的情况,这也会引起压漏地层或者水泥浆连续窜槽的问题。
1.2井底温度较高
在深井或超深井内,井底的温度会高于地上温度,高温环境让水泥浆料的质量受到影响,因此,深井、超深井内的固井用浆料必须选用对高温有较高抗性的型号,但是,一旦其流变性能发生变化,就会严重影响到窄间隙中钻井液的顶替效率,进而让紊流顶替难以顺利完成。另外,水泥环变得薄弱,其抗冲击能力就会严重减低,让固井施工质量难以保证。
1.3井眼环间隙较小造成的泵压升高
在深井环境中,井眼环的间隙较小,同时泥浆所占比重较大,这就会让境内的泵压显著上升,而在固井施工过程中,就会由于泵压过高而导致施工不能顺利进行。
2.深井固井工艺技术的技术要点
2.1保证套管串下至目标井深
在进行深井固井施工时,必须先使用钻井工具将井眼打通,同时对深井进行冲洗,保证井眼的通畅性,同时检查井眼状态,在确定不存在垮塌或沉砂问题后,在进行套管的下放,进而为固井施工打下良好的基础,让固井作业有良好的施工环境。
2.2确保钻井液的良好性能
为了保证套管可以顺利下放至井底,必须要注意设计和调整钻井液的性能。在下套管的过程中,要注意添加一定剂量的润滑剂,这样可以减少套管与井壁之间的摩擦阻力,进而让套管下方更加流畅,同时要保证钻井液具备较高的抗高温与压力的性能,这样就能在保障下管安全的前提下,让其具备更好的流变性。
2.3加入扶正器的应用解决套管偏心度问题
为了避免套管出现位移,解决套管偏心度问题,可以在下套管的过程中加入扶正器的使用,通过使用刚性扶正器或双工弹性扶正器来达到对套管位置的调整。在扶正器应用的过程中,要考虑到扶正器的使用数量以及安装位置,结合套管质量、管材数据以及深井的斜角等参数,进行最终的确定。安装扶正器时,应该遵循一下几点原则:首先是要优先选择狗腿度大、井壁稳定、符合规定要求的井眼,根据相应的公式与数据参数,计算扶正器的布置安装位置。如果井下地质环境复杂,存在比较疏松的岩体,应减少扶正器的使用或不使用扶正器。
2.4根据井下情况加入相应的辅助工具
为了更好的达到固井效果,在固井施工作业时,可根据井下实际情况,使用相应的工具附件予以辅助,这样就能让套管更加顺利的下放至制定深度,为固井作业打下良好的基础。例如:在对斜度较大的深井进行固井施工时,可以使用滚动式扶正器进行辅助,而使用整体式水泥伞可以有效防止出现地层漏失问题。而为了更好的改善连接界面的胶结质量,也可以使用刮泥器来清除表面的杂质。
3.先进水泥浆体系及固井技术的引入
通常情况下,深井固井的过程中,会遇到长封固段液柱压力较高的问题,一旦发生液柱压力较高的问题就会引起漏失,而为了避免该问题的产生,就要注意平衡底层压力。采用低密度的材料配制低密度甚至超低密度的水泥浆体系,就能达到该目的,进而满足各种层次套管、各种压力地层体系的固井要求。根据以往的工作经验,我们总结得出,低密度水泥体系可以有多种材料组成,常见的材料有微硅、漂珠以及高强度的空心微珠。
另外,为了避免盐膏层或高压层对钻井液密度造成的影像,可以加入性能更加优秀的降失水剂以及防窜剂来保证正常泵压与流变性能,在盐膏层区域加入抗盐外加剂来提高浆料对盐分的抗性,这样就能让固井作业获得更好的效果。
结束语:
综上所述,在进行油气开采作业前,必须利用深井固井工艺技术,实现对井体结构的加固,这样才能更好的满足油田深层勘探、油气资源开发的作业需求。
参考文献:
[1]高宏振. 深井固井工艺技术研究与应用[J]. 石化技术,2015,22(08):153.
[2]吉野,孙凯,唐一元,冯永兵,邹春. 国内外深井超深井固井技术研究现状[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版),2008(06):27-30.
关键词:深井;固井工艺技术;应用研究
引言:
由于油气开采往往会随着井深的增加遇到各种地质环境的阻碍,随着油井深度的增加,地层更加复杂,而井身结构也会发生复杂的变化,同时可能还会出现井底温度、压力的上升,在同一裸眼井段出现多套压力层系等问题,这都严重影响了油气开采作业的安全性,同时也会降低固井质量。
1.深井底层固井作业的难点
1.1深井底层情况复杂,水泥注入量过高
由于深井、超深井的地层处于长期被封锁的状态下,而地层的地质结构十分复杂,这也就会让深井中存在多套压力体系,如何通过固井处理来防止井漏及井喷,是固井作业要考虑的问题。例如:在一个井眼出现上涌下漏的问题,就会让深井内部的地质结构发生变化,进而容易引发坍塌或岩体破碎的事故,另外,在地層内部可能存在具有腐蚀性的硫化氢,这会对固井结构造成破坏侵蚀。在一些固井施工中,往往存在灌注水泥量较大的情况,这也会引起压漏地层或者水泥浆连续窜槽的问题。
1.2井底温度较高
在深井或超深井内,井底的温度会高于地上温度,高温环境让水泥浆料的质量受到影响,因此,深井、超深井内的固井用浆料必须选用对高温有较高抗性的型号,但是,一旦其流变性能发生变化,就会严重影响到窄间隙中钻井液的顶替效率,进而让紊流顶替难以顺利完成。另外,水泥环变得薄弱,其抗冲击能力就会严重减低,让固井施工质量难以保证。
1.3井眼环间隙较小造成的泵压升高
在深井环境中,井眼环的间隙较小,同时泥浆所占比重较大,这就会让境内的泵压显著上升,而在固井施工过程中,就会由于泵压过高而导致施工不能顺利进行。
2.深井固井工艺技术的技术要点
2.1保证套管串下至目标井深
在进行深井固井施工时,必须先使用钻井工具将井眼打通,同时对深井进行冲洗,保证井眼的通畅性,同时检查井眼状态,在确定不存在垮塌或沉砂问题后,在进行套管的下放,进而为固井施工打下良好的基础,让固井作业有良好的施工环境。
2.2确保钻井液的良好性能
为了保证套管可以顺利下放至井底,必须要注意设计和调整钻井液的性能。在下套管的过程中,要注意添加一定剂量的润滑剂,这样可以减少套管与井壁之间的摩擦阻力,进而让套管下方更加流畅,同时要保证钻井液具备较高的抗高温与压力的性能,这样就能在保障下管安全的前提下,让其具备更好的流变性。
2.3加入扶正器的应用解决套管偏心度问题
为了避免套管出现位移,解决套管偏心度问题,可以在下套管的过程中加入扶正器的使用,通过使用刚性扶正器或双工弹性扶正器来达到对套管位置的调整。在扶正器应用的过程中,要考虑到扶正器的使用数量以及安装位置,结合套管质量、管材数据以及深井的斜角等参数,进行最终的确定。安装扶正器时,应该遵循一下几点原则:首先是要优先选择狗腿度大、井壁稳定、符合规定要求的井眼,根据相应的公式与数据参数,计算扶正器的布置安装位置。如果井下地质环境复杂,存在比较疏松的岩体,应减少扶正器的使用或不使用扶正器。
2.4根据井下情况加入相应的辅助工具
为了更好的达到固井效果,在固井施工作业时,可根据井下实际情况,使用相应的工具附件予以辅助,这样就能让套管更加顺利的下放至制定深度,为固井作业打下良好的基础。例如:在对斜度较大的深井进行固井施工时,可以使用滚动式扶正器进行辅助,而使用整体式水泥伞可以有效防止出现地层漏失问题。而为了更好的改善连接界面的胶结质量,也可以使用刮泥器来清除表面的杂质。
3.先进水泥浆体系及固井技术的引入
通常情况下,深井固井的过程中,会遇到长封固段液柱压力较高的问题,一旦发生液柱压力较高的问题就会引起漏失,而为了避免该问题的产生,就要注意平衡底层压力。采用低密度的材料配制低密度甚至超低密度的水泥浆体系,就能达到该目的,进而满足各种层次套管、各种压力地层体系的固井要求。根据以往的工作经验,我们总结得出,低密度水泥体系可以有多种材料组成,常见的材料有微硅、漂珠以及高强度的空心微珠。
另外,为了避免盐膏层或高压层对钻井液密度造成的影像,可以加入性能更加优秀的降失水剂以及防窜剂来保证正常泵压与流变性能,在盐膏层区域加入抗盐外加剂来提高浆料对盐分的抗性,这样就能让固井作业获得更好的效果。
结束语:
综上所述,在进行油气开采作业前,必须利用深井固井工艺技术,实现对井体结构的加固,这样才能更好的满足油田深层勘探、油气资源开发的作业需求。
参考文献:
[1]高宏振. 深井固井工艺技术研究与应用[J]. 石化技术,2015,22(08):153.
[2]吉野,孙凯,唐一元,冯永兵,邹春. 国内外深井超深井固井技术研究现状[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版),2008(06):27-30.