海洋石油防氣竄固井技術應用

于小東（中海油田服務股份有限公司油田化學事業部深圳作業公司，廣東 深圳 518000）

目前，我國的海上石油資源比較豐富，且能夠更好地滿足國家以及社會對油氣資源的需求。因此，近年來，我國非常重視海上油氣資源的開采，且很多海上石油企業也紛紛的融入到海上油氣資源的開采工作當中來。但是海上油田的固井工作是石油開采過程中最重要的工作或者內容之一，在實施固井后很容易出現一些氣竄等技術性難題，會對海洋石油開采以及一些后續作業工作產生非常不利的影響。基于此，加強對防氣竄固井技術的研究、創新和應用是解決海洋石油氣竄問題的重要途徑和方式，同時也能夠促進海洋石油的開采更加順暢、有序、高效。

1 海洋石油高壓氣井固井后產生環空氣竄的因素及不良影響分析

1.1 海洋石油高壓氣井固井后產生環空氣竄問題的因素分析

在海洋石油高壓氣井固井之后容易出現環空氣竄的問題，其產生的原因主要是當水泥漿灌注完成后，在水泥漿膠凝的過程中，在氣層壓力的作用下或者水泥漿出現竄槽的問題，從而影響了水泥漿膠結的質量，水泥石的基體竄入了氣體，或者是沿水泥與井壁或者套管之間的間隙進入氣體并互竄等，這就是海洋石油高壓氣井常見的氣竄問題。目前，在海洋石油氣井固井后怎樣防止環空氣竄問題是當前高壓氣井固井所面臨的主要技術性問題。在高壓氣井固井后出現環空氣竄的問題會對油氣田的測試、作業以及生產產生非常直接的影響，并會存在很多的不良問題或者危害。

1.2 分析海洋石油高壓氣井固井后環空氣竄問題帶來的不良影響

在海洋高壓氣井固井之后，如果存在環空氣竄的問題，那么會使得水泥環的整體性受到破壞，降低了水泥石的強度，并會對水泥石的膠結質量產生直接性的作用和影響。與此同時，環空氣竄問題會促使層間竄流問題的產生，導致高壓層流體向低壓層竄入，會對油氣層的測試評價產生直接的影響，也會對海洋油氣層產生很大的污染，不利于海洋石油資源的開采和利用。而在海洋石油后續開發過程中，環空氣竄會影響分層開采、酸化壓裂、注水的效率和質量。此外，如果存在比較嚴重的環空氣竄問題，那么從輕而言氣井井口會出現冒氣、冒油的問題；從重而言可能會導致井噴事故的發生，使得全井陷入癱瘓或者直接報廢。

由此可見，在海上石油開采過程中產生環空氣竄問題會帶來很多直接或者間接的問題或者影響，盡管會有一些補救的措施，如擠水泥，但是效果都不理想，根本起不到關鍵性的作用，實現不了價值。

2 海洋石油防氣竄固井技術的應用方略探究

在海洋石油氣井固井的過程中會運用到水泥漿，而水泥漿在凝固時會不可避免的產生失重的問題。但是并不是說水泥漿出現失重就表示一定存在氣體上竄的問題。在高壓油氣井的固井過程中，出現氣竄的問題有很多，且具有很大危險性。為了能夠更好地提升還有石油固井的質量與效率，通過對海洋石油固井后產生氣竄的原因和不良影響進行全面的分析，并結合相關實踐經驗或者現場應用技巧來更好地運用防氣竄固井技術來提升固井的質量，這樣能夠促進海洋石油開采效率的更好提升，提高海洋石油開采的安全性與可靠性，推動海洋石油開采單位的經濟效益與發展速度得到更快的提升。下面對海洋石油防氣竄固井技術的應用方法和策略進行具體的分析與討論：

2.1 重視水泥漿失重影響的減輕

在海洋石油氣井固井的過程中會運用到水泥漿，當水泥漿凝結過程中會出現失重的現象，這說明油井內可能存在環空氣竄的現象或者問題，會影響到固井的質量，影響石油的有效開采。因此，重視水泥漿失重影響的減輕，運用雙級注水泥，使得水泥漿柱的長度降低，促進因水泥漿膠結強度而產生的壓力損失得到更好地減少。一般情況下，固井運用多凝水泥，且通常運用雙凝水泥漿。先讓第一段水泥漿先凝，且水泥漿要超過氣層頂界的50米之上，因而水泥漿凝結失重問題一般會在第一階段形成并產生。當第二段水泥漿還沒有完全凝固時，此時的環空液柱壓力要在氣層壓力之上，這樣才能夠使得氣層壓力更加穩定。當上部分慢慢凝結水泥漿的壓力在氣層壓力之下時，下部分的快速凝結的水泥漿內部結構力強度已經很強了，能夠對入侵的油氣進行更好的抵抗，減輕因水泥漿失重而對固井質量的影響。

2.2 重視過平衡壓力的有效增加

在運用防氣竄固井技術時，海洋石油單位要重視環空過平衡壓力的增加，可以憑借水泥漿或者鉆井液密度的不斷提升來促進過平衡壓力的增加。同時也可以在灌注水泥漿后運用環空加回壓工藝或者技術來推動出始過平衡壓力的更好增加，提升防氣竄固井技術的應用效果與水平。

2.3 重視水泥漿膠結質量的更好提高

目前，為了能夠更好的推動水泥漿膠結質量的提升，可以通過活動套管、鉆井液增大、紊流頂替、水泥漿與隔離液密度差等方式來促進頂替效率的提升。除此之外，運用膨脹劑也能夠促進水泥漿膠結質量得到更好的提高，推動防氣竄固井技術運用質量的有效提升。

2.4 科學、合理的選擇水泥漿體系及外加劑

在實施海洋石油固井技術時，固井水泥漿液的密度是必須要考慮且重視的。科學、合理的選擇水泥漿體系及外加劑是非常有必要的。為了能夠減少水帶、水槽的產生、促進環空橋堵、環空水泥漿體積損失得到更好的減少，重視水泥漿游離水、失水的降低是必須要解決的問題。而通過對水泥漿體系、外加劑的合理選擇，能夠有效的減少或者規避上述的問題，促進海洋石油防氣竄固井技術得以更好的實施，并為提升固井質量奠定堅實的基礎。

2.5 重視套管外封隔器的有效應用

在運用海洋石油防氣竄固井技術的過程當中，在套管入井時，套管外的封隔器也能夠隨著進入，當碰壓時，可以憋一定的的壓力來推動套管外封隔器的膠皮得到更好的膨脹，此時膨脹的膠皮能夠更好的密封環形空間，使得油氣得到更好的隔絕，防止油氣出現外竄的問題。

2.6 加強對鉆井液性能的把控

為了能夠促進海洋石油防氣竄固井技術得到更好的發揮，加強對鉆井液性能的把控是非常重要的。通過結合海洋石油固井施工的相關標準和實際需求，選擇性能與固井技術相適應的鉆井液，使得鉆井液液柱的壓力能夠和地層的壓力保持平衡，這樣能夠促進海洋油氣層、水層的壓力得到更好的穩固，能夠更好的預防井漏問題、油氣水竄問題的發生，保障海洋石油防氣竄固井技術的更好提升。

2.7 結合旋轉尾管固井技術來推動深井固井問題的有效解決

為了能夠增強固井的質量，保障海洋石油的更好開采，重視旋轉尾管固井技術的有效應用能夠更好的解決套管負荷重、套管下入長、安全強度不足等問題和技術性難題，還能夠更好的防氣竄，為海洋石油高效率的開采保駕護航。

2.8 水泥漿混漿設備的高效運用

水泥漿混漿設備的性能會對海洋石油防氣竄固井技術的應用效果產生影響。運用高效能的水泥漿設備，能夠增強水泥漿混漿的質量，使其密度更加均勻，施工更加有序，這樣能夠促進水泥漿形成水泥石的質量更好、更高，使得海洋石油固井的品質得到更好的提高。

3 結語

綜上所述，為了能夠減少或者消除固井后的環空氣竄問題，首先要對海洋石油鉆井的實際情況進行更好的認知與把握，全面的分析海洋石油固井氣竄問題產生的原因、危害，并以此為基礎來深入研究如何運用防氣竄固井技術來促進鉆井作業后續工作的更好開展。與此同時，水泥漿的質量、均勻度也會影響水泥漿的密度和質量，這會直接影響到水泥石的質量，因而影響固井的質量。選擇和運用高性能的水泥漿混漿設備、高性能的鉆井液，并結合旋轉尾管固井技術來促進海洋石油防氣竄固井技術的應用效果與水平得到有效的提升，促進海洋石油固井質量、固井效率的有效提高。