固井质量影响因素系统性分析
摘要 固井作业是一种一次性的工程,一旦出现失误势必会难以补救,及时补救也没有达到一定的标准水平,继而造成一定程度的经济损失。影响固井质量的因素比较多且复杂,一旦未对其形成全面化且清晰化的认识,因此也很难制定详细的固井施工方案,最终使得固井质量无法得到高度保证。基于此,笔者将从不同角度对固井质量影响因素进行全面化和系统化的分析,以期能够给设计人员提供相应参考资料。
关键词 固井质量;影响因素;分析研究
引言
本文將根据固井作业所涉及的对象和相关工艺流程等做了全面化的分析,继而分析影响固井质量的具体因素。
1 影响因素[1]
1.1井眼条件
根据不同的划分标准,可以对井眼划分为不同的类型,根据不同井眼的剖面形状,可以将其分为以下几种:(1)定向井——directional well;(2)常规井——Conventional well;(3)水平井——Horizontal well;(4)特殊结构井——Special well.根据不同的钻井目的,可以分为以下几种类型:(1)注入井——Injection well;(2)调整井——Adjustment well;(3)勘探井——exploratory well;(4)开发井——Development well。对于不同的井别,由于自身具有其不同热点,所以会存在不同的难题和挑战。基于此,需要根据具体的技术措施来进行具体解决。
1.2 井眼质量
井眼质量主要包括以下几种:①井眼光滑程度;②井眼清洁程度;③井径规则程度[1]。上述参数会影响到安全下套管,对水泥浆产生了一定的顶替效率。
1.3 井眼参数
井眼参数主要包括上层套管程序和井深程序,此类参数会影响到注水泥过程的顶替流速和隔离液的用量等。
1.4 井内温度和井内压力
井内温度和井内压力最终影响到水泥浆设计的温度条件和压力条件,继而应先到高水泥浆的稳定性。
1.5 环空间隙
根据尺寸的大小,可以将其分为以下几种:①正常间隙;②小间隙;③大間隙。大间隙会影响到水泥浆对于钻井液的顶替流速,最终影响到工作效率[2]。小间隙会直接影响到顶替流速以及对注水泥设计造成影响。
1.6 地层压力
固井作业中需要重点考虑好相关影响参数,如环空浆柱结构和水泥浆体性能,防止地层流体窜槽影响到固井质量。
2 影响固井质量的关键环节[2]
2.1 作业之前的相关准备工作
收集井眼条件和钻井液性能等,根据基本数据能够确定好顶替效率和形成优质水泥环,在适应后期的工况变化过程中,要具备相应性能。在初步确定固井施工方案中,不断平衡好注水泥以及形成完整且优质的水泥环。
2.2 平衡注水泥
在压稳地层流体的前提下,将水泥浆顺利地进入到井内中,在小间隙的井内工作,上述工作尤其重要。
2.3 调配出优良的水泥浆体系
水泥石的化学性能和力学性能充分满足后期工况需求,尤其是流变性能够满足提高顶替效率的要求,不断稳定形成优质水泥环的基本需求[3]。除此之外,水泥浆也需要具备良好的综合工程性能。
2.4 顶替效率
顶替效率不够高是导致固井质量低劣的直接原因,因此应该采取各种措施来提高顶替效率。
2.5 候凝过程中压稳
在水泥浆的凝结过程中,一旦不能压稳好地层流体,势必会发生地层流体窜槽,最终无法形成优质且完整的水泥环。
3 提高固井质量的相关措施
3.1 加强固井质量管理
不断完善好固井方案,由固井公司和监督人员共同商量好施工方案,对隔离液类型的选择、水泥浆的失水量和油层段的水泥浆密度与数量等加以分析。对干水泥混配过程进行监督,主要对加剂的品种选择是否正确和数量是否充足等加以监督。对干水混泥的稠化时间、水泥石抗压强度等进行抽样化验,在现场施工监控中,要不断监控固井的整体过程,按照设计要求配置好一定量的隔离液,促使其性能稳定,保证数量充足。另外,在替泥浆的过程中,对排量加以控制,根据压力的变化来调整好替泥浆的排量,避免固井事故出现。在碰压之后,检测到水泥浆倒返情况,不倒返之后势必会出现常压候凝状况。
3.2 在疏松高渗地层中采用锁水剂和膨胀剂水泥浆体系
以长庆油田为例,该区域中的储层具有渗透率高特点,需要选择合适的锁水剂和膨胀剂水泥体系。以SK-1(0%~3%加量)作为基础,对水泥石的力学性能影响进行相关试验。试验结果为:0%SK-1的抗冲击韧性为1.62J/cm2、2%SK-1的抗冲击韧性为1.93J/cm2、3%SK-1的抗冲击韧性为1.99J/cm2;0%SK-1的养护温度为80°C、2%SK-1的养护温度为80°C、3%SK-1的养护温度为80°C.上述研究数据不难看出,在80°C养护下加入锁水剂和膨胀剂能够有效改善水泥石韧性,见表1。
4 结束语
综上所述,影响固井质量的因素非常多,所涉及的固井作业也在各个环节中。各个因素之间互为影响也互为制约,既能够单独作用,又能够联合作用。
参考文献
[1] 徐蓝波,张超,徐驰等.固井质量影响因素分析和优化建议[J].中国化工贸易,2015,10(10):266.
[2] 周娟,章成广.SGDT固井质量影响因素分析[J].工程地球物理学报,2011, 8(2):222-227.