提升水平井固井质量的技术对策分析

王婷婷

摘要：固井质量的直接影响着水平井的生产寿命，因此要深入分析水平井固井质量的影响因素，并根据影响因素从井眼准备、管串设计、水泥浆性能及固井工艺方面制定相关对策来提高水平井的固井质量。

关键词：影响因素;提升对策;水平井

水平井因其自身的施工工艺特点，与直井在固井工艺和技术上又有非常大的差别，所以固井质量优质率和合格率多年来一直都比较低，因此需要对水平井固井质量的影响因素进行深入、细致地分析，才能制定出相应的技术对策来提高水平井的固井质量。

1 影响水平井固井质量因素分析

1.1 套管难以安全下入

水平井套管的下入过程中套管与井壁之间的摩擦阻力会非常大，影响套管的安全、顺利下入。同时地层沉积过程中油层的发育方向上和深度上并不是一成不变的，因此水平井在钻井施工过程中为了保证最大限度地钻遇油层，必须根据地质导向的要求随时进行井眼轨迹的方向和深度上的调整，这种调整使井眼轨迹呈现波浪起伏状态，这样不仅给钻井施工带来困难，同时也会固井施工带来非常大的困难，影响水平井套管串的安全下入和质量。

1.2顶替效率低

水平井由于井斜角的存在，因此套管串在井筒内的受力情况也发生了非常大的变化，使套管串在重力方向上的受力不再是轴向的，而是径向的，特别是在水平段中，没有扶正器的套管几乎是躺在下井壁上的，导致套管串出现非常大的偏心，因此套管与下井壁之间的顶替效率就特别低，影响水平井水平段的固井质量。在添加了套管扶正器的管串结构中，由于扶正器的存在，会使套管居中度有一定的改善，但同时使套管的受力也发生了变化，特别是在井眼起伏、不规则的井段套管的受力就难以应用理论计算来求得，因此这一时期的套管可能偏向井壁的任何一个方向，使偏向井壁的那一侧的顶替效率变低，甚至为零，影响水平井的固井质量。

1.3胶结质量差

水平井钻井一个最大的安全隐患之一就是存在岩屑床，无论你采取何种方式进行钻井施工，岩屑床都会存在，只是岩屑床形成的厚度不同而已。岩屑床不仅对水平井钻井影响大，对水平井固井的影响也是非常大的，虽然在下套管固井之前我们采取了一系列的技术措施，比如模拟套管串结构的通井，大排量洗井，在有阻卡井段进行充分划眼等等，但是依然没有完全破坏岩屑床，这些没有被破坏携带出井筒的岩屑床和岩屑颗粒不仅会影响水泥浆的顶替效率，同时也会影响水泥浆与井壁之间的胶结质量，影响水平井固井的质量。

2 提升水平井固井质量技术对策

2.1 进行井眼准备

在进行下套管之前要做一系列的准备工作，而井眼的准备工作是不可缺少的，是非常关键的技术环节，井眼准备的好坏直接影响着套管串是否能够的安全、顺利下入，以及固井顶替效率，因此需要采取以下几个方面的技术措施。（1）根据软件计算得出的管串结构，对管串进行模拟通井，一般根据不同井眼的质量情况，要进行单扶正器模拟通井、双扶正器的模拟通井，进行上述两次通井后如果井眼依然不够顺畅，那么就有必要三扶正器的模拟通井，并在井眼不够畅通的井段进行反复划眼，直至井眼畅通，起下钻无阻卡为止。并且在模拟通井结束后要及时进行钻井液性能的调节，大排量洗井，直到振动筛无砂子返出才能进行起钻作业。（2）在模拟通井还没有结束的时候还需要进行一项工作的测定，主要是将钻井液性能调整好后对循环周期进行测量，根据测量出的结果对整个井筒容积进行计算，这样做的主要目的是根据井筒的总容积来计算水泥浆的注入量，为固井水泥浆的准备提高依据。（3）在最后一次通井调整钻井液性能的时候要在钻井液中加入足够的润滑剂，使钻井液具有良好的润滑性能，为套管安全下入，降低下套管的摩擦阻力做好准备，有必要的情况下可以在钻井液中既然空心塑料小球来降低下套管的难度。

2.2 进行管串结构优化

管串结构的优化即会影响套管的安全下入，也会影响整个固井的顶替效率。在管串结构优化中主要对扶正器的种类、数量和间距进行优化。如果扶正器加入数量过多，那么套管的居中度就会有所提高，但是同时下套管的摩擦阻力也会增大，因此需要应用固井管串软件对管串结构进行深入优化，以保证套管居中度在67%以上，套管安全下入的摩擦阻力最小为目标进行系统优化设计。同时对于具备条件的单位可以应用漂浮接箍下套管工具，减小下套管的阻力，保证套管的安全下入。

2.3 进行前置液设计

对于固井前置液我们在以往的设计中要让它能够满足下面几项要求：一是前置液要具有非常好的润湿性能，能够快速改变井壁润湿环境，让润湿后的井壁亲水性更强，更容易与水泥胶结在一起。二是要保证前置液触变性良好，同时还要有很好地悬浮性，性能上还有非常地稳定，这样才能最大限度地悬浮其中的岩屑颗粒，保证其性能优良。

2.4 进行水泥浆设计

水泥浆是固井中不可缺少的，因此要想有良好的固井質量，必须要对水泥浆性能进行研究。对于水平井固井水泥浆来说，一个是要求水泥浆具有非常好的稳定性，不沉降，这样才能保证固井质量。二是要求水泥浆具有非常好的流变性，为提高顶替效率提供必要的条件。三是要要求水泥浆要低失水、零析水，减少井眼高边自由水通道的形成。四是要具有直角稠化能力。

2.5 强化固井工艺

一是尽可能地减小钻井液在井筒内的静止时间，二是如果发现水泥浆已经从套管内返出的时候，要增大水泥浆的注入排量，以此来使水泥浆返出套管时达到紊流速度。三是压胶塞操作与随后的开泵顶替应迅速、连续，保证环空流动的有效衔接，减少 U 型管效应的影响。四是计算施工压力如果不超过设备能力，可以在造斜段及水平段替入轻质钻井液或清水，增大套管上浮力;直井段替入加重钻井液，以降低替浆压力，满足大排量顶替要求。

3 结束语

水平井固井质量的影响因素相当多，因此就要根据不同的井眼质量情况，深入地、系统地分析每口水平井固井施工的难点，并结合水平井固井施工工艺技术情况，提前制定相应的技术对策，这样才能保证水平井固井质量，为提高水平井产油寿命奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]刘成贵.非常规油气水平井固井关键技术研究与应用[J].石油钻采工艺，2013，3（52）：48-51.

[2]谷晓冬.提高水平井固井质量对策探讨[J].西部探矿工程，2018年8期.