提高水平井固井质量的有效对策分析

崔璨

摘要：长期以来，水平井固井中存在的水泥浆问题一直是技术上不易攻克的瓶颈问题，此外还有水平段的套管居中问题，为此本文对水泥浆体系的具体内容进行研究，包括性能稳定，过度周期短、零游离液、流动性等多个方面，同时还对水平井钻井技术中的套管下入技术进行了探究。

关键词：水平井;固井质量;对策

1.水平井钻井工艺技术应用现状

根据我国现有的水平井钻工艺技术现况，我国现在石油开采方面的技术取得了很大的突破。但不能否认的是，还有很多技术难关等着我们去攻克突破，尤其是要着力于提高开采的速度和质量问题。但这些问题实际上是因为我国地势较为复杂，而油田的分布情况与地势密切相关，有些地势崎岖导致地层油井壁容易破裂坍塌，有的地势则会造成地层研磨性强等问题，这些问题的存在，为石油的开采工作增加了很大的难度，从而影响了油田水平井钻井的施工效率。而且，当前我国国内现有的水平井钻井工艺技术设施设备配套不够齐全，往往缺乏专业的施工人员和技术力量支持，相关设备还出现性能不稳定等现象，水平井钻井工艺技术不足对石油开采业发展带来较大阻力。

的意识和施工策略。

2.水平井固井工艺技术的相关分析

2.1套管居中

在水平井段施工过程，水平井使用过程会出现窄环空的现象，这就导致水平井下的水泥浆会替代钻井液，其驱替有效性也会减弱，可能还会导致窜槽，受其影响固井质量会大打折扣。而钻井下面的套管，因重力作用会导致扶正器发生变形，进而影响套管居中的效果，导致开采质量无法保证。因此，要使用弹性扶正器防止这一现象的发生，不断加大弹性系数使其获得足够弹力支撑，最大限度地减少扶正器因自身重力问题出现变形的情况，保证套管的居中性得到有效提高。下入套管产生的摩擦力会随着扶正器的刚性增强而增大，摩擦力增大成为套管下入的新难题。

为了可以更好地解决上述问题，在设计扶正器的过程中，要灵活使用扶正器，比如可以采用扶正器刚性、弹性交替下入的形式，两相结合不但有足够弹力保证套管下入时的居中问题，同时还能够避免套管下入时产生摩擦问题。这样一来，不仅能够充分有效的降低套管自身重力问题带来的负担，同时在发生水泥浆顶替钻井液时可以有清水当介质，保证施工的顺利进行。实际上如果条件许可，也可以把原油当介质，以减轻水平井段中套管的重量，提高套管居中的准确度。

2.2水泥浆失水和析水性能分析

水平井施工如果水泥浆发生析水问题，会对固井施工质量产生严重影响。因此，在水平井固井施工过程中，一定要时刻注意水泥浆是否有出现析水问题。在施工前，要做好水泥浆配置问题，在过程中保持充分重视。因此，水泥浆在水平井施工时应具有常规性能，还应杜绝析水情况的发生。此外，配置水泥浆时还要格外重视其失水性功能，将其失水值控制在<5mL的合理区间范围内。事实上，水平井的深度和井下温度的变化差异是不确定的，所以在水泥浆的配置上还要根据实际情况对其性能进行灵活调整，以满足多种水平井固井施工的要求。

2.3岩屑床的清除分析

岩屑床是水平井钻井中经常發生的问题，在钻井过程中带来的大量岩屑会在井眼下不断堆积，最后堆成一个厚厚的像饼一样的泥浆，这就形成了岩屑床，如果施工过程中没有马上清理掉，那么在施工完成以后这些岩屑床就会堵住底层石油、水、气的通道，会给后续的施工带来很多负面影响。所以清理岩屑床对后期开采质量和风险都有益处，它是水平井固井施工必不可忽略的环节，对固井质量的提升和水平井生产开采风险的降低都起着重要作用。

3.水平井固井工艺技术的提升

3.1井身质量的控制

一般对水平井直井段施工时有着开采角度<3°的施工要求，对其造斜点有着井斜角度<2°的施工要求，对上述两者的水平移动距离有着<25m的施工要求。另外，直井段在整个施工过程中全角变化要保证在2.5°和30m以内。针对水平井段的施工，必须由现场技术人员严格准确的把握数据轨迹的变化，还要保持整个施工过程水平段长度和水平移动距离都能控制在合理的区间内。

3.2钻井液性能的控制

如果水平井在施工过程出现井斜角角度>45°的情况，那就需要在钻井液中添加一些润滑剂、石墨等，根据实际钻井情况来确定润滑剂的剂量，适量添加以确保钻至目的地层时其含量符合7%的标准，只有及时使用润滑剂，才能保证施工过程的顺利进行，减少卡钻等问题的发生。在施工工程中，机器尚未到达到目的地层前，必须要确保钻井液中API失水量<5mL，还要利用碳酸钙加以辅助，达到保护油藏储层的目的，这样可使钻速得到大幅提升。

3.3合理应用扶正器

钻井过程中下套管是不可或缺的施工环节，它的存在极大影响到固井的施工质量。为了提高固井质量，必须使用刚性扶正器以确保钻井过程中套管的下入可以保持居中性。事实上面对不同的扶正器，一般都要保证表面的光洁度在合理范围并且导流翼片的螺旋角度也要恰当，这样对套管下入的居中性有一定保障作用。

3.4应用前置液和冲洗液

在水平井钻井固井开采石油过程中，有效利用前置液和冲洗液可以有效综合钻井液达到稀释目的，避免出现钻井液和地下的水泥浆等杂物混在一起。不仅如此，前置液能够很好地保护石油界面，改善其张力降低对水的吸收。而冲洗液的存在，可以减小钻井液的粘稠度，这样可以有效提高钻井液替代率。但要时刻注意，隔离液的使用不能和水泥浆、钻井液间产生其他不良反应，避免界面出现流变性变化。

3.5水泥浆性能

水平井固井在施工过程中，要时刻注意水泥浆变化，水泥浆要保持低失水、零吸水的状态才行，而且可以自动直角稠化，同时要确保水泥浆的稳定性，避免在施工过程因为水泥浆问题出现下沉下降问题，以此确保水平井固井的质量。水平井的钻井工艺技术五花八门，所以在实际操作中要根据油井开发的实际情况选择适合的钻井技术，最大限度地确保水平井出液产量，进一步提高钻采效率。不难发现，水平井钻井技术的不断进步大大提高了钻井效率，例如使用欠平衡钻井技术，可以很大程度上降低钻井液对石油储层的二次伤害，维持井筒的欠平衡形态，与前沿井控技术相结合使水平井钻井得以高效进行。

使用自动化钻井技术，可以在钻井施工过程中实现自动化钻井，提高井眼轨迹和井斜度的高质管控，不仅可以降低相关人员的劳动强度而且还能减少钻井支出，为水平井钻井及井筒的质量提供有效保障。

4.结语

目前我国大部分的油田开发已经进入后期开发阶段，为了能最大层面挖掘潜在的石油储能，提高石油开采率，在很多石油储藏地钻探过程中利用水平井钻井工艺技术来攻克那些疑难油田，由此增加出油量，这也是在油田后期开发阶段主要采用水平井钻井技术的重要原因。所以我国当前要不断提高水平井钻井技术，为后期石油开采提供更多技术力量保障和支持。

参考文献：

[1]毕明哲.水平井固井质量影响因素及措施分析[J].化工管理，2019（12）：42.

[2]王忠伟.国内外水平井钻井技术及发展方向[J]化工设计通讯，2017，43（10）

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