海油固井技術發展現狀與展望

楊健(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)

隨著海上油氣田開發力度的提升，我國油田開發和固井的主要業務集中在中國近海、東南亞、墨西哥灣等國家，由于氣候環境的不同，海油固井技術逐漸表現出開發的困難，對海油開發的進度造成影響，其中海油固井技術難度表現的最為明顯，例如由于氣候環境的影響，在南海開發出的高溫高壓的油氣井，受到地勢影響，在南海東部開發出的大位移井等，針對海油鉆井工程出現的問題，我國提出了相應的解決策略，例如研發出的新型固井添加劑和水泥漿體系等，有效的改善海油固井中出現的問題。隨著我國對石油產品需求的增加，現有的海油固井技術難以達到石油提取的最大化，因此本文探究海油固井技術發展現狀和展望是具有現實意義的。

1 固井技術

固井環節作為油氣井鉆井的步驟之一，在油氣井鉆井工程中占據著重要的位置，實施固井環節的目的是封隔住鉆井井眼中的水層、油層和氣層，提高油氣井的使用壽命和產量，對鉆井工程的實施具有積極的影響。

國內固井技術：水平井固井套管設計技術，套管居中設計技術。水平井固井套管設計技術包括套管強度的設計和鉆井過程中下入套管的阻力計算，鉆井工程中的固井技術較為復雜，在下入套管的過程中要合理設計套管的強度，保證套管能夠承受軸向彎曲的負荷和上提或下壓過程中承受的力，根據對鉆井工程施工現場的調查可知：在下入套管時，水平井套管承載的量較常規直井承載的大，通常強度高于普通井的1.5 倍。套管居中設計技術：套管居中技術是使下入到井眼中的套管處于正確的位置，確保后續操作的安全性和可靠性，在套管居中的過程中需要使用相應的工具，例如扶正器，扶正器的種類分為三種，剛性扶正器、這種扶正器的扶正力度最大，具有明顯的導流效果，有效的提高工作效率，但其具有的剛性過于強大，面臨復雜的情況時不宜使用；雙弧彈性扶正器，扶正力度是單弧的兩倍，使用于較復雜的情況下；單弧彈性扶正器：在正常情況下即可使用，扶正力度相較于雙弧彈性扶正器的效果小。套管扶正器正確位置的安放：是鉆井工程的質量的重要決定因素之一，也是保證斜井和水平井固井質量的基礎，結合現場的情況和工程師的計算，在最合適的位置放入扶正器，確保固井的質量。套管居中技術使用的目的是防止由井斜角、鉆井液和水泥漿等造成的套管偏心，合理使用套管居中技術可有效的降低鉆井工程的風險，為工程的開展和實施作保障。

國外固井技術：國外的固井技術已經趨于成熟，盡管我國的固井技術取得一定的進展，但是和國外相比還具有較大的差距，例如國外研究固井技術的資料和文獻較國內多，在研究人員要進行技術創新時可快捷的查找相關的資料，我國獲取資料的方式則較為復雜；我國的實驗手段比較潰泛，對固井過程中水泥漿性能的測試不能達到理想的效果，國外則具有專門的儀器為其評價水泥漿的性能。

目前，我國的海油固井技術的發展處于初級階段，隨著信息技術和科學技術的進步，我國針對海油固井技術的發展趨勢是具有樂觀態度的，有較大的發展空間，據此筆者從海油固井技術發展現狀，對海油固井技術發展進行展望，有效促進我國海油固井技術的進步。

2 海油固井技術發展現狀與展望

2.1 海油固井技術發展現狀

針對我國海油固井過程中面臨的問題，本文針對高溫高壓水泥環完整性固井技術、關鍵水泥添加劑固井技術和淺層氣固井技術的發展現狀進行探究。

高溫高壓水泥環完整性固井技術：在海上開發油田時常會遇到開采出高溫高壓井的問題，此類井具有地層溫度大于200℃、含有腐蝕性較高的氣體和空間狹小漏失石油的問題，需要具有較高水平的固井技術解決，我國石油開采領域的專家學者根據出現問題的原因和現象研究出高溫高壓水泥環完整性固井技術，解決了固井效率低、水泥漿腐蝕和應力破壞造成水泥環損壞的問題。該技術主要包含三個方面：1）效率提高技術，海上油田固井受到環境影響較大，使用受溫度和溫度等環境因素影響較小的頂替效率提高技術，有效的解決了固井技術中頂替效率低的問題；2）堵漏固井技術：研發出海油固井過程中裂縫寬度隨著壓力變化而變化的技術手段；3）水泥漿技術，在固井的過程中，水泥漿起到重要的作用，受到外界環境的影響，水泥漿容易出現漏失、腐蝕和高溫的現象，對鉆井工程中的固井環節造成大的阻礙，模擬施工現場的環境，開發出水泥石應力破壞裝置，解決固井過程中出現的漏失和腐蝕等問題，提高固井的效果。

關鍵水泥添加劑固井技術：水泥漿是鉆井過程中完成固井操作的主要產品，水泥漿承受的壓力以及其抗腐蝕等性能決定固井的水平，受到環境的影響，海上油田開采的過程中常有高溫高壓和復雜超深水井的出現，這對鉆井工程的開展進度和實施效率造成較大的影響，針對鉆井過程中常出現的固井問題，我國的專家學者提出關鍵水泥添加劑固井技術，該技術基于低溫到高溫過程中建立的體系，合成水泥添加劑，確保穩定性和經濟性的提升，主要包括四種合成添加劑，1）緩凝劑，受外界溫度影響較小，能夠承受高的溫度，在溫度較高的環境下，水泥的凝聚性能保持較好的效果，對油氣井固井效果的提升提供方法；2）降失水劑：降低水泥的失水性，保持水泥漿性能的穩定性，有效的提高油氣井固井的效果；3）防氣竄劑：受到高溫高壓環境的影響，水泥漿容易出現氣竄的現象，造成水泥漿不穩定，固井效果差的問題，使用防氣竄劑提升水泥漿的耐腐蝕性和耐氣竄性，有效的解決水泥漿不穩定造成的井斜等問題；4）分散劑，分散劑的效果主要集中在降低水泥漿凝聚和抗堿性的效果上，在固井使用的水泥漿中加入分散劑有效提高水泥漿的穩定性。

淺層氣固井技術：在海上開采油田的過程中常會出現淺層氣井，該類型具有淺層巖性疏松、承受能力低、壓穩控制難、溫度低造成水泥漿容易水化等特點，對固井操作造成極大的困難，據此有學者提出使用淺層氣固井技術對其改善，主要包括兩種手段，1）隔離液技術，采用研發出的降低失水效果和抵抗鉆井液傷害的隔離液技術；2）抗傷害、防氣竄的樹脂水泥漿技術，該技術的抗傷害能力強，韌性高，有效防止因震動出現裂紋而造成的氣竄問題。

2.2 海油固井技術發展展望

1）降低開采成本，提高開采效率：開采石油的過程是復雜的，其中某一環節出現問題都會造成成本的損失，降低石油開采企業的利益。隨著科技的進步，在未來我國的專家人員會研發出穩定、經濟的固井材料和技術，實現降低開采成本，提高開采效率的國際化固井手段。

2）安全環保：海上油田的開采對環境造成一定的破壞，海油固井技術的實施要注重安全環保，延長水泥漿的使用周期，未來研究人員要更加注重研發出安全環保的固井技術，促進海油固井技術的發展。

3）新領域：石油開采領域應向新的領域開展，實現從常規油田向復雜油田開采的方向前進，在未來研究人員要注重開發使用抗腐蝕、抗高溫且經濟環保的水泥漿，實現海油固井技術的創新發展。

3 結語

綜上所述，探究海油固井技術的發展與展望是必要的。海上油田的開采過程相對復雜，在鉆井工程施工的過程中會受到外界環境和地勢的影響，為勘探和開采石油的工作提高難度，油氣井固井是開采石油過程中較為重要的步驟，受到客觀因素的影響，油氣井固井在實際施工的過程中遇到較多的問題，現階段油氣井固井技術的發展是人們主要關心的問題，本文基于固井技術的定義和固井技術的分類，分析了我國現階段研發出的高溫高壓水泥環完整性固井技術、關鍵水泥添加劑固井技術和淺層氣固井技術的發展，并針對海上油田開發過程中的成本問題、環境問題和創新問題做出展望，希望為同樣研究該領域的學者提供參考資料。