鄧家宇 葉祖璇

摘要：隨著開發(fā)技術(shù)的不斷成熟，勘探開發(fā)的目標(biāo)也越來越廣泛。對(duì)于復(fù)雜區(qū)塊的復(fù)雜的地下地質(zhì)特征，需要更為先進(jìn)的鉆井完井工藝，固井則是鉆井作業(yè)中重要的一步。固井都有哪些方式、如何適應(yīng)復(fù)雜的地下地質(zhì)環(huán)境、固井工藝如何實(shí)施以保證油田的順利開發(fā)，是需要我們不斷創(chuàng)新、研究的課題。

關(guān)鍵詞：固井工藝；復(fù)雜斷塊；措施；

1.固井工藝難點(diǎn)

固井是在井內(nèi)下套管，在井眼和套管中間的環(huán)形空間里注入水泥，以起到保護(hù)支撐套管、封隔油氣水層的目的。固井工藝的實(shí)施與地下油藏的特征有重要的關(guān)系，復(fù)雜的地下油藏特征，對(duì)固井工藝的順利實(shí)施，有更大的難度和更高的要求。

1.1構(gòu)造復(fù)雜

某油田是一個(gè)被斷層復(fù)雜化的背斜構(gòu)造，由若干個(gè)小型局部構(gòu)造組成，油田內(nèi)斷層十分發(fā)育，皆屬正斷層，從始新世晚期到中新世長(zhǎng)期活動(dòng)，控制著沉積、構(gòu)造和油氣分布。斷層交錯(cuò)，把某油田切割成24個(gè)斷塊，己證實(shí)含油的斷塊17個(gè)。區(qū)域內(nèi)最主要的二級(jí)斷層為KD斷層，是張扭性正斷層，整體表現(xiàn)為一斷裂破碎帶，受其影響斷層大多數(shù)為北東向展布，斷層發(fā)育，發(fā)育大小斷層150余條。KD斷層在K二段沉積期開始活動(dòng)，在K二段底的垂直斷距約300m～1000m，至明化鎮(zhèn)沉積期基本停止活動(dòng)。KD斷層下降盤斷塊多、構(gòu)造破碎，具備良好圈閉條件的斷塊就成為油氣聚集的場(chǎng)所，斷層對(duì)本區(qū)的沉積、油氣演化和聚集起著重要的控制影響作用。

1.2油水關(guān)系復(fù)雜

油水關(guān)系受沉積和構(gòu)造共同控制，某油田處于滄縣隆起和埕寧隆起的物源交匯處，沉積微相變化較快，導(dǎo)致儲(chǔ)層物性差異較大，很多是由巖性物性差異導(dǎo)致的含油界面。此外，油層分布還與構(gòu)造有關(guān)，位于斷塊中部的井鉆遇油層較厚，有些小斷塊是在半背斜構(gòu)造背景上，由斷層切割形成的半封閉型層狀油藏；有些自然斷塊為四面由斷層封堵形成的斷塊油藏。有邊水，底水不活躍，驅(qū)動(dòng)能量主要是邊水及流體和巖石的彈性能。該區(qū)原油具有低比重、低粘度、高含蠟、高凝固點(diǎn)、高膠質(zhì)瀝青質(zhì)、低含硫的特點(diǎn)。

1.3固井技術(shù)限制

隨著勘探開發(fā)的目標(biāo)越來越復(fù)雜，鉆井?dāng)?shù)越來越多，完成的任務(wù)越來越大，鉆井的難度也越來越大，對(duì)固井技術(shù)的要求也就越來越高。對(duì)一些高壓的油氣井、深井、超深井以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的油氣井，固井工藝面臨的挑戰(zhàn)越來越大，對(duì)套管、泥漿、固井設(shè)備和措施實(shí)施過程要求越來越嚴(yán)格，當(dāng)然，固井質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)也隨之越來越大。在我國，大部分油田都已經(jīng)進(jìn)入了高含水、特高含水開發(fā)階段，為了增加產(chǎn)量，一般會(huì)采用加密井網(wǎng)，增強(qiáng)注水開發(fā)的效果。但是，固井過程中環(huán)空帶壓以及多套壓力層系間的密封問題，依舊難以徹底的解決。

2.固井技術(shù)及工藝類型

2.1技術(shù)理論

固井過程中應(yīng)用的技術(shù)主要有防竄技術(shù)、平衡壓力技術(shù)等。對(duì)于防竄技術(shù)，首先要明確一個(gè)概念，就是環(huán)空氣竄，導(dǎo)致環(huán)空氣竄的因素有很多，在泥漿進(jìn)入套管和井眼之間的環(huán)狀空間后，會(huì)在井壁上形成泥餅，有的甚至?xí)氯畯?，?dǎo)致液柱壓力小于地層K隙壓力，從而發(fā)生氣竄。同樣，由于井壁形成泥餅，會(huì)導(dǎo)致界面與地層界面的膠結(jié)不好，也會(huì)發(fā)生氣竄。為了防止氣竄，研究人員改變泥漿體系的性質(zhì)。目前水泥漿體系主要有鎖水抗竄水泥漿、觸變水泥漿、非滲透水泥漿等，鎖水抗竄水泥漿主要是向泥漿中加入速凝劑、膨脹劑、減阻劑、抗?jié)B透劑等泥漿添加劑，使得泥漿注入環(huán)空后形成致密的泥石，擠壓井壁和套管壁，改善膠結(jié)不好的情況。觸變水泥漿是在靜止時(shí)可以快速凝固，呈膠凝態(tài)，但在攪動(dòng)的時(shí)候又可以具有流動(dòng)性，這種特殊的泥漿是硅酸鈉、氯化鈉和氫氧化鈉組成的低密度泥漿，可以很好的防止氣竄現(xiàn)象。非滲透率泥漿是通過添加高分子聚合物材料，形成不滲透膜，阻隔氣體的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到防氣竄的目的。

平衡壓力固井技術(shù)是通過保持液柱壓力和地層壓力的平衡，來保證固井施工過程避免竄漏，使注替過程順利進(jìn)行。在泥漿固井過程中，液壓傳遞也會(huì)產(chǎn)生一些問題，平衡壓力固井技術(shù)的關(guān)鍵和核心內(nèi)容就是保持整體的壓力平衡、達(dá)到高效頂替。

2.2工藝類型

目前已經(jīng)應(yīng)用的固井工藝有膨脹管工藝、尾管固井工藝、管外封隔器固井工藝、分級(jí)注水泥工藝等。膨脹管工藝是將柔性的管柱送到目的層，通過一些機(jī)械或者壓力手段，使柔性的膨脹管變形，與地層完美契合，以達(dá)到封隔地層的作用，對(duì)于井漏現(xiàn)象、坍塌地層有很好的作用。尾管固井又分為旋轉(zhuǎn)尾管固井工藝、封隔尾管固井工藝和膨脹尾管固井工藝。在注水泥的過程中，一些注入水泥過多、水泥封固段過長(zhǎng)，都需要分級(jí)注水泥工藝，以保證固井質(zhì)量。分級(jí)注水泥有兩種方式，一種是打開式分級(jí)注水泥，一種是尾管分級(jí)注水泥工藝。多套的壓力層系，易發(fā)生漏失和氣竄，造成固井安全問題，分級(jí)注水泥工藝可以較好的避免這些問題。

3.固井措施方案

固井工藝主要包含下套管、注水泥、安裝套管三步。固井措施方案的順利實(shí)施，需要滿足下面幾個(gè)問題。首先，保證井眼質(zhì)量，合格的井眼是固井成功的第一步，井徑要規(guī)則，并且壓力穩(wěn)定、不漏，而且要保證井眼的清潔。其次，做好下套管的工作。下套管之前，檢查設(shè)備和工具的標(biāo)準(zhǔn)、合格和安全，下套管過程中要時(shí)刻監(jiān)測(cè)套管內(nèi)液面以及泥漿的返出量，并且保證套管的居中程度，套管的居中程度對(duì)頂替效率有重要的影響作用。最后，做好防竄、防漏工作。在井筒中，易遇到異常高壓和漏失的現(xiàn)象，需要通過堵漏，來提高地層的承壓能力，保證壓穩(wěn)和防漏相統(tǒng)一的原則。

4.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

固井是鉆完井過程中重要的一部分，起到支撐保護(hù)套管、封隔油氣水層的重要作用。固井質(zhì)量的高低，對(duì)油田能否穩(wěn)定開發(fā)、保證產(chǎn)量和效益有著重要的意義。筆者以大港某油田為研究區(qū)塊，結(jié)合油田復(fù)雜的地下地質(zhì)特征，從多層復(fù)雜的構(gòu)造特征、多套油水系統(tǒng)以及固井本身的技術(shù)難點(diǎn)出發(fā)，總結(jié)不同固井工藝類型，研究固井措施的具體實(shí)施方案，對(duì)油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)有重要的指導(dǎo)意義。

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