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摘要：文章結合水平井水平段固井工藝技術特點，在現(xiàn)場施工中對水泥漿失水性能進行分析，就如何調整泥漿的性能以實現(xiàn)沉降穩(wěn)定性，對扶正器的選擇及前置液的使用要求等方面，來實現(xiàn)套管的下入阻力和提高水泥漿的頂替效率展開論述，并提出相應的建議和思路。

關鍵詞：水平井；固井；水泥漿；頂替效率；固井質量

中圖分類號：TE256 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）05-0107-03

在水平井固井施工過程中，對于固井設計以及綜合運用固井理論和技術來完善水平井的固井質量，如通過實驗來選擇符合固井條件的水泥漿添加劑，以確保其失水性能、流變性能以及自由水條件得到施工要求，同時，在套管施工中精心設計扶正器，充分循環(huán)洗井，以確保沖洗液與隔離液能夠正常驅替泥漿的頂替技術的效率，為此，本文將結合在水平井固井中的問題展開論述，并提出相應的措施以保障封固質量。

1 在水平井固井施工中的常見技術問題

從現(xiàn)場施工上來說，深層油田固井技術一般有尾管固井和水平井固井兩種方式，在采用尾管固井工藝時，由于各附件性能以及入井工具的選擇上難以確保有效性，比如懸掛器卡瓦一旦發(fā)生張開，造成過流面積減少，從而增強了施工泵的泵壓，反而難以得到理想的驅替效果，因此對井下情況的處理相對比較復雜。采用水平井固井技術，當造斜段與水平段較長時，套管本身的自重及彎曲應力，很容易導致套管難以居中，同時，增加了下套管的阻力，影響了頂替效果。

2 在水平井固井施工中對水泥漿的性能要求

水平井在施工中由于其特殊的受力條件，對水泥漿的性能提出了更高的要求，在水平段的泥漿和水泥漿以及隔離液由于重力方向向徑向的轉變，必須從水泥漿的稠度吸水和流性指數(shù)，也確保水泥漿能夠獲得較好的頂替效率和膠結質量，為油井的正常工作提供較好的施工條件。

2.1 穩(wěn)定性是水泥漿質量的指標之一

在對水平井固井施工中的水泥漿的穩(wěn)定性能進行測量時，通常以自由水含量和沉降穩(wěn)定性來進行評價，當水泥漿在斜井段如傾斜率在45℃左右時，由于受到波爾效應的影響，水泥漿的沉降速度是最快的，因此對水泥漿自由水含量和水泥石密度進行了特殊的要求，如對于水平封固段比較長的水泥漿其自由水含量為0，水泥石的密度應小于

0.059g/cm3。

2.2 低濾失性是水泥漿的指標之一

在對不同地層進行鉆探的過程中，由于各儲層物性的不同，對水泥漿的濾失性指標也提出了不同的要求，比如對于高滲透層的地質條件，為了防止水泥漿受到地層的濾失而影響了膠結強度，因此對水泥漿的濾失量要小于50mL。

2.3 流變性是水泥漿的指標之一

在水平井固井施工中，對水泥漿的流變性能也提出了一定的要求，通常為了確保水泥漿的穩(wěn)定性和驅替效果，對水泥漿的流變值要略大于鉆井液的流變性。

3 對水泥漿的配制及評價

水泥漿的配制對于提高水平井固井效果來說意義重大，通常為了取得較好的頂替效率和膠結質量，在對水泥漿的配制上需要根據(jù)各井下地層的條件進行針對性的實驗配制，比如對稠度系數(shù)的確定，對水泥漿的流性指數(shù)的控制，對水泥漿的自由水及失水指標的要求等，都直接關系到在施工中的使用效果。

對水泥漿的性能指標進行評價，一是從對儲層的保護和減少污染上要確保水泥漿的失水指標小于50mL；二是對水泥漿的稠化過渡時間要盡量的短；三是對水泥漿的自由水含量的控制，使其能夠實現(xiàn)較好地與地層之間的膠結質量；四是對水泥漿稠度系數(shù)的調控，可以預防油氣層的竄槽；五是確保水泥漿具有較好的沉降穩(wěn)定性；六是要確保水泥漿的流動性滿足現(xiàn)場施工中的設計要求。

4 水平井固井現(xiàn)場施工中的關鍵技術

4.1 對水泥漿性能指標的調節(jié)和井眼的清潔

4.1.1 井眼的暢通是順利下套管的前提，為此，必須經過多次通井來減少對套管摩阻的影響，比如使用大排量的洗井設備，對于洗井中出現(xiàn)的縮徑現(xiàn)象要進行劃眼，通常在最后一次通井時，為了降低摩阻，在斜度井段要加入潤滑材料。

4.1.2 減少下套管時間和套管在井眼中的靜止時間也是固井工作的重要內容，比如提前做好套管的密封工作，采用快卸護絲，在校正井口時要盡量縮短下套管對扣時間等。

4.1.3 在對套管進行固控時，最初要進行小排量頂通，然后大排量洗井兩周，徹底清除掉井內泥沙，同時，對泥漿性能的調整也是關鍵，比如減少稠度系數(shù)和流性指數(shù)，增大泥漿的流動性，在對懸掛器進行掛接時要注意卡瓦張開后對管內壓力的影響，以減少憋泵或高泵壓施工的風險。

4.2 對施工中前置液的選取和使用

前置液是油田鉆井施工中的關鍵材料，在使用中根據(jù)不同的地層要求選用不同級別的前置液，比如我們降低泥漿的分散效果，減少套管表面的油膜，增加水泥與地層之間的膠結效果，通常要用不含油的常規(guī)漿來驅離含油泥漿，用分散劑和活性劑來沖洗管壁，再加入高粘性的隔離液，使其具有較低的紊流返速效果。

4.3 用前置液代替水泥漿實現(xiàn)紊流頂替

在頂替流態(tài)下，以紊流效果最好，而要實現(xiàn)對水泥漿的紊流，需要較高的泵壓，而在現(xiàn)場施工中由于井身結構和施工工藝的不同，往往使用前置液來代替水泥漿實現(xiàn)紊流低返速技術，從而滿足現(xiàn)場紊流頂替的需要。

4.4 對扶正器的位置選取要求

扶正器是確保斜井段和水平段固井質量的關鍵，在斜井角度的影響下，水平井的套管及管內泥漿等，會受到徑向力的影響，從而很容易導致管套偏心，從而影響水泥漿的驅替效果，為此，通過選擇合適的位置來安裝扶正器，從而確保套管的居中度符合設計要求。通常情況下，在斜井段和水平段每2根套管加裝一個扶正器，在直井段和重疊段每3根套管加裝一個扶正器。

4.5 套管漂浮技術的應用

套管漂浮技術是利用在水平段套管內填充比重接近于水的頂替液，使得水平段的管套在壓力差的作用下產生一個向上的浮力，從而減輕了扶正器的負荷，更有助于對管套居中率的提高。比如在施工中填充1.02g/cm3的充填液，能夠有效地提高管套的居中效果。

5 結語

從水平井固井施工中對水泥漿的性能指標進行相應的要求和優(yōu)化，使其能夠滿足現(xiàn)場施工的技術要求，并確保水平井固井效果，從中總結了幾點建議。一是要對通井進行認真清潔，以確保套管能夠順利到達預定位置；二是在水平井固井施工中，對水泥漿的實驗和制備是關鍵環(huán)節(jié)，通過對其性能指標的有效控制，使其能夠在不同的地層條件下確保套管的正常工作；三是在對套管進行下入和驅替時，要對井眼進行充分的清洗；四是正確選擇扶正器，并適當加入潤滑劑，以確保套管在下入過程中的居中度，提高頂替效率；五是在前置液的選取和使用時，要科學設計填充順序，確保前置液能夠在低返速的條件下達到紊流狀態(tài)，保證水泥漿的填充效果。

參考文獻

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[2] 楊軍，陳瓊.水平井固井質量的控制措施研究與應用[J].石油工業(yè)技術監(jiān)督，2009，（12）.

作者簡介：黃元建，陜西延安石油天然氣有限公司助理工程師，研究方向：石油工程；賈?？?，陜西延安石油天然氣有限公司工程師，研究方向：石油工程。

（責任編輯：文 森）