关于固井质量影响因素研究

朱　乐

（中国石油集团长城钻探工程有限公司固井公司，辽宁盘锦 124010）

关于固井质量影响因素研究

朱乐

（中国石油集团长城钻探工程有限公司固井公司，辽宁盘锦 124010）

固井质量的保证在固井作业中至关重要，在固井作业中如果出现质量问题将造成无法弥补的后果，因为固井作业是一次性工程，如果出现失误一般将难以补救，或者是即使补救后也无法达到封固合格，这就会造成易造成一定经济损失。然而影响固井质量的因素却比较多而且复杂，在固井作业中如果不对其进行全面、系统和清晰的认识，同时将制定详细、周密的施工方案，就无法对其影响因素进行全面的认识。

固井质量影响因素 石油钻井 油田开发

改革开放初期，我国油田得到大规模的开发，一些老油田经过几十年的开发利用，其中的油井、水井固井质量逐渐退化渐退化，这些功能的退化使油层出现倒灌的现象。同时管外串槽发生的几率也随之增大。这一系列问题造成了套管发生弯曲变形、破裂等现象，这样就严重影响了油井、水井的正常生产。因此，我们必须对其对进行相关分析，同时结合油、水井及油田区块的动、静态资料进行分析，来研究影响固井质量的因素这些研究将对指导油田开发与生产具有重要的指导意义和现实意义。通常对以往经验的总计和相关资料的分析，现一般认为，影响固井质量的因素主要包括井身质量、井身结构、钻井液性能、水泥浆体系、固井现场施工等方面。

1　地层特点

地层的特点对水泥环第二界面胶结质量的一个十分重要的影响因素，尤其是在比较活跃的水层、油层井段，由于水泥浆凝固过程中会对地层流体进行污染，从而直接影响到了水泥石与地层的胶结强度。同样由于地层自身的性质决定了在高渗透率油气水层，水泥浆在稠化过程中容易失去自由水，这样就会造成水泥浆粉化，粉化后固体体积减小并形成微小间隙，这些间隙影响到了固井的质量。同样，由于地层岩性和地层的声速有关系，地层的声速越快，地层也就越紧密，然而水泥胶结性质一般比较好，其声速相对较慢。但是由于地层疏松的缘故，就使水泥胶结质量差。还有在岩性上大段泥岩的水泥胶结质量远远不如砂岩的水泥胶结质量，而粉沙岩的水泥的胶结质量又不如粗砂岩的水泥胶结质量。这些是影响固井质量的主要因素之一。地层不稳定也会造成固井质量，其中断层是主要的影响方面，由于油田在开发过程中，在对无水期和低注采比开采时，因为地层能量低，这样就使断层影响水泥环的问题被隐藏起来。但是随着累计注采比重的不断增加，致使井间和层间不稳定性加剧，直接导致断层进水，使原来相对稳定的断层变得活跃起来，在断层进水量的不断加大过程中，更加加剧了断层的活动，使断层活动更加频繁，在断层活动力度不断加大的过程中，使断层附近的水泥环再度遭到破坏，这就使断层以下固井质量变差。总之，地层自身的特点是影响固井质量的内因。

2　水泥浆的性质

水泥浆的性质同样对固井质量有着重要的影响，其中温度影响是其中之一。例如，当水泥浆凝结以后，致使地层流体腐蚀减弱或高温强度衰退，这样就导致水泥石的完整性受到破坏还有可能破坏水泥石均质性，这样，因水泥浆温度高造成全井固井质量降低。水泥浆的性质影响还包括水泥浆失水量影响因素、水泥浆密度和水泥浆流变性等因素。具体包括，当水泥浆的失水量过大时，其结果造成了水泥凝固时自由水渗入地层，渗入的自由水使水泥浆体积减小，水泥浆体积的不稳定影响了固井质量。而这种现象在中、高渗地层的影响则会更加明显。另外，当水泥浆失水量大时，不仅仅会在施工过程中造成严重的施工蹩泵事故，而且可能在水泥浆经过油气层时，由于水泥浆滤液和水泥颗粒的大量混进油气层，致使堵塞油气通道严重还将污染油层。这样影响到固井无法正常泵入，从而成为影响固井质量的重要因素。水泥浆对固井质量的影响还表现在高压的影响，例如在深井和超深井压力比较高时，这就需要水泥驱替泥浆时需要更高的井口压力，而高压力驱替困难，这样就比较容易造成水泥在井底突破集中在某一点处的压力，当集中在一点的压力突破一定界限，就会形成水泥单线串流，从而造成水泥在套管外的分布出现不均匀状态，直接到影响固井质量。相邻油水井的影响水泥浆的性质对固井质量的影响还表现在间接作用产生的影响。例如，在相邻的油井之间互相作用产生影响，如果在钻井时未关闭相邻的油井，那样就容易造旁边油井内的压力不均衡，压力不均衡就容易造成水泥在套管外的分布出现不均衡的现象。同时，还存在由于相邻水井内的注入水，窜流到旁边的水井内，使原先平衡的状态被打破，这样也就破坏了还没有凝固的水泥环，这样从破坏水泥浆的性质间接对固井质量产生破坏。水泥浆的性质影响因素还有当水泥浆的流变性发生变化时，也会直接影响着固井质量。因为当水泥浆的流动性直接会对顶替效率产生影响。据相关资料和具体实践证明，由于动切力大的流体相对于对动切力小的流体来讲，更具有较好的顶替效率。更加严重的是当流动性较差时，会增大泵入的难度，这样也就增加了施工危险性，而水泥浆的性质表现之一为水泥浆流动性太好，这样恰恰容易使水泥分层沉淀，从而影响封固质量。

3　时间的破坏

固井发展同样遵循一切事物发展到规律，随着时间的延长，一些老油田经过几十年的开发利用，打破了原有的在平衡的系统状态内运行的各种稳定结构。例如，在一定时间内，水泥会发生水化，在这一过程中，水泥熟料在与水发生化学反应后的产物相对于其体积比水化前的总体积减小，在这一时间后，纯水泥水化的体积收缩率增加，如果未能经过有效控制固将可能无法避免地出现水泥石与套管或水泥石与井壁两个界面的胶结强度降低状况，也就影响了固井质量。

4　结语

总结影响固井质量的因素有很多，只有正确认识各种因素之间的关系，才能更好的从源头上解决其矛盾。发现主要矛盾，充分考虑这些因素，更好的加强对固井质量的完善。

［1］申学义，苗友良.影响高渗低压层固井质量因素及对策分析［J］.国外油田工程，2002（03）.

［2］吕合玉.神经网络在固井质量预测中的应用研究［J］.石油钻探技术，2002（03）.

［3］步玉环，王瑞和，穆海朋.纤维水泥改善固井质量研究［J］.石油钻采工艺，2003（05）.