高蘇南
(大慶鉆探工程公司鉆技一公司,黑龍江大慶163000)
最近幾年,我國深井的鉆探數(shù)量與日俱增,越來越多的油氣藏資源陸續(xù)地被人們所發(fā)現(xiàn)。然而,在實際的鉆探過程當(dāng)中,深井所具有的復(fù)雜性以及高難度性,給施工人員帶來了不小的壓力。由于深井的井下溫度和壓力都是比較高的,并且一部分含有鹽膏層,這就給深井施工帶來了更大的難度。針對于此,有必要對深井鉆探技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究,采取有效的措施不斷提高固井質(zhì)量,以此來適應(yīng)新時代下勘探工作的變化趨勢。
我國經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開對于能源的大量需求,為了獲得越來越多可靠的能源資源,深井固井工藝技術(shù)越來越受到人們的重視,其廣泛應(yīng)用給人們提供了更多的資源。在對油氣資源進(jìn)行開發(fā)的過程當(dāng)中,深井固井工藝技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用,不僅能夠給油氣開采帶來一些便利,還能夠大大提高油氣開采的質(zhì)量。深井井下溫度高、壓強大,都將油氣開采工作變得更加具有難度,如果利用深井固井工藝技術(shù),就可以在很大程度上降低油氣開采的難度,減輕工作人員的工作壓力,并有效地提高油氣開采的質(zhì)量和效率。因此,對深井固井工藝技術(shù)進(jìn)行分析與研究就顯得十分必要,這樣能夠讓油田開采工作人員對深井固井工藝技術(shù)有更好的了解與掌握,進(jìn)而促使其在工作當(dāng)中更好的應(yīng)用深井固井工藝技術(shù)。在實際的開采過程當(dāng)中,油田開采工作人員需要根據(jù)本地區(qū)地層的現(xiàn)實情況,采用合適的深井固井工藝技術(shù),并對其進(jìn)行不斷的完善和優(yōu)化,避免在開采過程當(dāng)中出現(xiàn)油氣滲漏的現(xiàn)象,進(jìn)而提高油氣開發(fā)質(zhì)量。固井的建設(shè)依賴于大量充足的資金,如果當(dāng)?shù)氐牡貙訅毫Ρ容^大,開采的難度就會有所增加,這就需要工作人員利用深井固井工藝技術(shù)去對固井施工過程當(dāng)中出現(xiàn)的問題與困難進(jìn)行處理和解決。
一般情況下,深井的地層狀況具有一定的復(fù)雜性,比如封固段較長、水泥量較大,再加上鉆探工作會產(chǎn)生出諸多的壓力體系,因此,深井固井施工需要特別注意的就是防漏和防噴,而這也是一項具有很大難度的工作。比方說,固井施工很可能會發(fā)生井眼上涌下漏的情況,甚至?xí)斐傻貙犹蚱扑榈任kU事故。又或者地層中含有大量的硫化氫,其具有的腐蝕性還會對固井造成進(jìn)一步的損害和破壞。除此之外,深井施工會用到大量的水泥漿,這就會給施工工作帶來可能發(fā)生的一系列問題,比如地層壓漏或水泥漿連續(xù)竄槽。
在高溫條件下,深井施工對于水泥漿的要求更加嚴(yán)格,需要水泥漿具有極強的抗高溫性能和穩(wěn)定性能。這是因為一旦由于溫度使水泥漿性質(zhì)改變,窄間隙中鉆井液的頂替效率就會受到影響,降低了紊流頂替的效果,甚至降低水泥環(huán)的強度和抗擊力。
由于深井井眼的環(huán)空間隙比較窄,再加上施工所需的水泥漿重量較大,就很可能會引起高泵壓的問題發(fā)生,而這種高泵壓現(xiàn)象又會影響到固井的施工和替漿,甚至?xí)构こ陶w的進(jìn)度受到阻礙,導(dǎo)致停工。
在下套管之前,需要首先進(jìn)行通井工作,并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),借助鉆井工具對井眼進(jìn)行嚴(yán)格的沖洗,避免井眼存在堵塞的現(xiàn)象,與此同時,還需要防止井壁坍塌或沉砂等現(xiàn)象的出現(xiàn),進(jìn)而為后續(xù)的施工工作提供良好的基礎(chǔ)。
在下套管作業(yè)過程當(dāng)中,要想使套管能夠順利地到達(dá)預(yù)定層,需要確保鉆井液具有良好的性能。在開展作業(yè)之前,可以通過加入適當(dāng)?shù)臐櫥瑒﹣頊p少下套管的摩擦阻力,還可以通過提高鉆井液的抗高溫能力和抗高壓能力,確保鉆井液的流變性能,為井下安全提供有力的保障。
在下套管作業(yè)過程當(dāng)中,要想使套管具有良好的居中性,可以借助扶正器具有的作用,如應(yīng)用廣泛的剛性扶正器和雙工彈性扶正器。需要注意的是,扶正器的數(shù)量以及位置需要根據(jù)套管的質(zhì)量、數(shù)量以及井斜角進(jìn)行設(shè)置,并遵循以下原則:可以借助經(jīng)驗公式或查詢表格等方式盡可能選擇井壁比較穩(wěn)定、井眼比較規(guī)則的位置,如果井下地層狀況比較復(fù)雜,部分井段比較疏松,則最好減少扶正器的使用量或不使用扶正器。
在固井施工過程當(dāng)中,具體的工具附件需要根據(jù)實際的施工情況進(jìn)行合理的選擇,進(jìn)而促使套管居中順利到達(dá)預(yù)定層,這樣才能為后續(xù)的施工工作奠定堅實的基礎(chǔ),也能夠有效地提高工作整體的效率和質(zhì)量。比如,針對大斜度深井的固定,可以采用滾動式扶正器;針對可能出現(xiàn)漏失現(xiàn)象的低壓地層,可以采用整體式水泥傘。除此之外,刮泥器可以優(yōu)化第二界面的膠結(jié)質(zhì)量;分級箍、旋轉(zhuǎn)懸掛器等特殊工具附件能夠有效地提高固井質(zhì)量。
3.5.1 雙級注水泥工藝
在深井固井作業(yè)過程當(dāng)中,如果灌注大量的水泥,會使泵壓增加,而深井井下較高的溫度又會阻礙水泥漿的凝固。針對于此,采用雙級注水泥工藝可以有效地改善這種情況,提高固井質(zhì)量和效率。
3.5.2 尾管懸掛和套管回接工藝
在深井固井工作當(dāng)中,會存在一些特殊的情況,比如裸眼套管的下放深度和負(fù)荷均較大,這就大大提高了施工的難度,此時如果采用尾管懸掛和套管回接工藝將整個作業(yè)過程分成兩步來進(jìn)行,首先完成尾管固井,進(jìn)而再完成套管回接,便能夠有效地降低施工工作難度,減輕作業(yè)人員的負(fù)擔(dān)和壓力,與此同時,還能夠在最大程度上降低固井作業(yè)對于油層的污染。
3.5.3 篩管頂部注水泥工藝
在深井固井實際工作當(dāng)中,篩管頂部注水泥工藝已經(jīng)成為一種比較普遍采用的技術(shù),這是因為該技術(shù)不僅可以減少水泥漿對油氣層的污染程度,還能夠顯示出油層實際的油氣儲量。
3.6.1 長封固段低密度超低密度水泥漿固井技術(shù)
在對長封固段進(jìn)行固定作業(yè)時,往往會出現(xiàn)液柱壓力過高而引起漏失的現(xiàn)象,而為了避免該現(xiàn)象的發(fā)生,需要對地層壓力進(jìn)行平衡,比如可以采用密度相對比較低的材料,這樣就能夠使水泥漿體系整體的密度相對比較低,進(jìn)而滿足不同層次和壓力條件下的固井施工要求。
3.6.2 高密度防竄水泥漿體系
在鉆井工作當(dāng)中,如果遇到鹽膏層或高壓層,則需要使用密度比較大的鉆井液,這就會延長水泥漿稠化的時間,進(jìn)而導(dǎo)致油氣竄。不僅如此,如果水泥漿密度比較高,就很可能會使泵壓過高,進(jìn)而降低水泥漿的流變性能。針對于此,科學(xué)合理的應(yīng)用良好相容性能的降濕水劑和防竄劑,能夠有效地提高水泥漿體系整體的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。
綜上所述,深井固井施工的難度系數(shù)是比較高的,在實際作業(yè)過程當(dāng)中,工作人員需要根據(jù)該地區(qū)實際的地層情況和井眼特征,充分考慮能夠?qū)叹鳂I(yè)產(chǎn)生影響的各個因素,綜合各個方面保障并提高固井施工質(zhì)量。