提高固井施工質(zhì)量的措施探討

潘高鋒

摘 ?要：固井是石油行業(yè)及其他行業(yè)均有所采用的技術(shù)之一，其目的是確保井孔的穩(wěn)定性，常在鉆井作業(yè)完成之后進(jìn)行。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得我國(guó)對(duì)原油的需求量越來(lái)越大，為保障原油開(kāi)采過(guò)程中的安全性，油田上對(duì)固井施工的質(zhì)量提出了新的要求，這也刺激了固井技術(shù)及施工能力的發(fā)展。本文將圍繞提高固井施工質(zhì)量的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，并簡(jiǎn)單探討切實(shí)可行的措施。

關(guān)鍵詞：固井;施工質(zhì)量;措施

引言：

海上油田的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，在我國(guó)重工業(yè)史上發(fā)揮了里程碑式的作用，同時(shí)也帶動(dòng)了相關(guān)部門(mén)對(duì)固井工藝的重視。由于固井作業(yè)在保證安全生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)揮了極其重要的作用，因而近年來(lái)固井技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。除此之外，可靠的固井作業(yè)還能夠保障油田生產(chǎn)的長(zhǎng)效性，在保障油田長(zhǎng)效穩(wěn)定生產(chǎn)的過(guò)程中也發(fā)揮了極其重要的作用。

1.探討固井施工質(zhì)量的重要意義

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)石油化工行業(yè)發(fā)展迅速，相關(guān)技術(shù)及設(shè)備也得到了強(qiáng)效完善，使得石油開(kāi)采工業(yè)在產(chǎn)量及質(zhì)量上均獲得了大幅提升。得益于各種科學(xué)技術(shù)及理念，石油開(kāi)采裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大型化、聯(lián)合化，但由于石油這種資源本身具有一定的危險(xiǎn)性，再加上石油開(kāi)采工業(yè)的技術(shù)難度依然較高，面對(duì)的地質(zhì)環(huán)境也較為復(fù)雜，因此實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中仍然面對(duì)著大量的安全隱患及威脅，其中又尤以石油固井作業(yè)更甚[1]。石油固井作業(yè)過(guò)程較為復(fù)雜，因而更易受到各種因素的影響，一旦這些因素影響了固井作業(yè)的正常運(yùn)行或造成安全隱患，極易為后期石油開(kāi)采工作造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。因此，對(duì)石油固井施工作業(yè)質(zhì)量的探討就顯得尤為重要。

2.影響石油固井施工質(zhì)量的因素

2.1水泥漿的性能

石油固井作業(yè)中涉及到大量對(duì)水泥漿的運(yùn)用，因此水泥漿的性能能夠直接影響到石油固井作業(yè)的質(zhì)量。水泥漿的性能由泥漿失水量、密度及流變性三方面的影響最為顯著，如果水泥漿失水量過(guò)高，凝固過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致自由水滲入地下，從而縮減水泥漿的體積，并影響到固井施工的質(zhì)量，這一情況發(fā)生的位置越深，對(duì)固井施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響也就越大，甚至還會(huì)使得水泥漿中的濾液及顆粒物落入油層，造成油層污染。

另一方面，鉆井過(guò)程中還會(huì)形成泥漿，而泥漿的流變性若大于水泥漿時(shí)會(huì)因?yàn)槠渌蛩氐挠绊懓l(fā)生竄槽。以鉆井工藝為例，鉆井過(guò)程中使用的鉆井液性能無(wú)法得到保障時(shí)，不僅會(huì)影響到鉆井安全，還會(huì)在井壁上形成泥餅，這些滯留在井壁上的泥餅會(huì)污染水泥漿，最終導(dǎo)致泥漿無(wú)法凝結(jié)，從而影響到固井施工的質(zhì)量及原油的開(kāi)采。

2.2鉆井液的性能

鉆井液是鉆井過(guò)程中必不可少的原材料，在鉆井過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，而鉆井液性能造成的影響還體現(xiàn)在固井施工過(guò)程中。如果施工單位在施工過(guò)程中一味追求經(jīng)濟(jì)效益，出于節(jié)省成本的考慮，在施工過(guò)程中未加入足夠劑量的鉆井液，則會(huì)導(dǎo)致鉆井液的各項(xiàng)參數(shù)（主要是流變參數(shù)、摩阻系數(shù)、含沙量、失水量及密度等）均無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求，導(dǎo)致井陘擴(kuò)大及井眼不規(guī)則的情況發(fā)生。一旦井眼發(fā)生這種情況，就會(huì)造成套管移位，并最終導(dǎo)致固井質(zhì)量達(dá)不到應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)。

2.3地層巖性的影響

鉆井及固井施工必然要穿過(guò)不同的地層，而地層巖性特征也會(huì)在很大程度上影響到固井施工的質(zhì)量。通常情況下，油井區(qū)域的地層具有較高的吸水性，因此必須應(yīng)用混凝土、防水材料及其他相關(guān)措施進(jìn)行固化處理，以使地層擁有一定的穩(wěn)定性[2]。但這種做法會(huì)導(dǎo)致地層水分流失過(guò)多，從而影響到第二界面的膠結(jié)程度，而一旦第二界面交接程度受到影響，會(huì)使油井固井的效果出現(xiàn)明顯下滑，輕則發(fā)生安全事故，重則導(dǎo)致區(qū)域局部地表下陷甚至坍塌，嚴(yán)重耽誤施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。由于不同區(qū)域地層巖性也不同，因此在設(shè)計(jì)及施工時(shí)還必須充分考慮到地層巖性及地質(zhì)特性。

3.提高固井施工質(zhì)量的具體措施

3.1提升水泥漿的使用性能

由于水泥漿在固井施工過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，因此應(yīng)重視水泥漿使用性能的提升，做好水泥漿的密度控制。經(jīng)過(guò)海上石油相關(guān)科研部門(mén)大量的實(shí)踐與研究，發(fā)現(xiàn)固井目的層的水泥漿密度應(yīng)當(dāng)控制在1.90-1.95g/cm3，并且還要保證水泥漿的失水量在100ml以下，通過(guò)這樣的做法能使水泥漿稠化時(shí)間得到進(jìn)一步縮減，從而在基礎(chǔ)上保證水泥漿的使用效果。在今年渤海灣的BZ19-6生產(chǎn)井的固井設(shè)計(jì)中，膠乳水泥漿體系的運(yùn)用就體現(xiàn)了這一點(diǎn);其次則是要深入研究水泥漿的使用性能，并根據(jù)研究結(jié)果針對(duì)性使用外部中和材料，一般情況下會(huì)選擇二磷鹽酸作為外部材料進(jìn)行中和，二磷鹽酸在與水泥漿中和之后能夠有效降低切力，以保障固井作業(yè)的質(zhì)量。最后，在水泥的選擇上也需要慎重，由于石油原油成分復(fù)雜，本身具有一定的毒性及腐蝕性，因此在選用水泥時(shí)務(wù)必要重視水泥的防腐性及防滲透性，盡可能選用這兩方面性能較強(qiáng)的水泥進(jìn)行施工[3]。

3.2控制好鉆井液的性能

鉆井液性能的控制也是提高固井施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。具體做法是在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)井斜角度超過(guò)45°之后，在鉆井液中加入防塌潤(rùn)滑劑、極壓潤(rùn)滑劑及潤(rùn)石墨，并按照實(shí)際情況所需數(shù)量進(jìn)行補(bǔ)足，到達(dá)水平段之后加入原油并盡可能使其含量在7%上下。由于實(shí)際作業(yè)過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生卡鉆的情況，因此應(yīng)仔細(xì)觀察并適時(shí)加入潤(rùn)滑劑;到達(dá)目的層前，需要確保鉆井液API失水?dāng)?shù)量不大于5ml，HTHP失水量不大于15ml，并確保振動(dòng)篩、除泥器、除砂器及高速離心機(jī)有超過(guò)80%的使用率。最后，下套管及進(jìn)行電測(cè)之前應(yīng)調(diào)整鉆井液的流變性，使之能夠順利應(yīng)用于相關(guān)作業(yè)，還需要記得應(yīng)用塑料小球封閉液加固斜井段的強(qiáng)度，以確保下套管的過(guò)程正常進(jìn)行。

3.3應(yīng)用其他輔助用液體材料

為提高固井施工的質(zhì)量還可應(yīng)用其他輔助用液體材料，其中以前置液與沖洗液為主。這兩種液體能夠有效稀釋鉆井液，還可以作用于水泥漿的隔離。前置液是針對(duì)原油設(shè)計(jì)的新型液體材料，由于原油本身具有吸附性，而前置液則能夠吸附在油水界面表層，從而使油水界面的張力得到改善，使原油的吸附力下降。沖洗液的應(yīng)用則能夠使鉆井液產(chǎn)生的切力及其本身的黏度得到控制，因此也就能夠改善鉆井液產(chǎn)生的頂替效果。但在應(yīng)用沖洗液、前置液及其他隔離用液體的過(guò)程中，必須保證所應(yīng)用的液體不會(huì)與水泥漿及鉆井液產(chǎn)生不良反應(yīng)，否則會(huì)造成更麻煩的局面，影響到整個(gè)施工流程。

3.4重視施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理工作

施工人員是執(zhí)行固井施工作業(yè)的主體，而石油固井施工作為一種工程，其施工流程有其他工程不具有的隱蔽性，因此施工過(guò)程中僅靠固井工程設(shè)計(jì)單位與施工單位相互配合是不夠的，還需要工程各參與方積極發(fā)揮自身的作用，以確保工程進(jìn)行有充足的合理性與協(xié)作性。除此之外，為保障工程實(shí)施過(guò)程有充分的科學(xué)性，還應(yīng)做好對(duì)各個(gè)工程環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理工作，監(jiān)督管理工作的開(kāi)展最好有相應(yīng)的管理?xiàng)l例做支持，而制定管理?xiàng)l例時(shí)必須使管理?xiàng)l例具有針對(duì)性及科學(xué)性，在管理工作執(zhí)行過(guò)程中應(yīng)確保各方面詳細(xì)工作內(nèi)容的落實(shí)，并重視對(duì)石油固井作業(yè)質(zhì)量安全生產(chǎn)體系的完善與優(yōu)化，細(xì)化各部門(mén)及個(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任及需要落實(shí)的義務(wù)，確保責(zé)任明確化。另外，對(duì)技術(shù)攻關(guān)工作的力度也應(yīng)予以強(qiáng)化。

結(jié)語(yǔ)：

石油資源是事關(guān)我國(guó)國(guó)計(jì)民生的重要資源，在推動(dòng)我國(guó)綜合國(guó)力提升的過(guò)程中也發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。由于石油及其相關(guān)的工程乃至石油原油本身均具有一定的危險(xiǎn)性，因此石油固井施工的質(zhì)量也就受到了各方面的重視。為保障石油固井施工的質(zhì)量，應(yīng)針對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究與優(yōu)化，從根本上使固井施工的質(zhì)量得到可靠保障。

參考文獻(xiàn)

[1] ?趙帥.探討油田固井施工質(zhì)量控制[J].化工管理.2016，（3）：109.

[2] ?包志偉.論提高油田固井質(zhì)量的施工措施[J].石化技術(shù).2018，（5）：245.

[3] ?李浩.提高水平井固井質(zhì)量對(duì)策探討[J].中國(guó)化工貿(mào)易.2018，（33）：218.