低溫易漏儲氣庫固井技術的改進創新實踐

張守秋

（大慶油田鉆探工程公司鉆技一公司，黑龍江 大慶 163000）

儲氣庫建設于地下，作為一種氣藏方式和人工氣田，它能夠把天然氣通過長輸管道輸送和注入到地下儲氣空間，從而有效保存資源。這種氣田通常會置于靠近下游的天然氣資源應用城市周邊。低溫易漏儲氣庫顧名思義，即存在低溫、易漏技術難點的儲氣庫。該類儲氣庫的出現是和日益復雜的油氣勘探開發工作分不開的，它對固井相關技術有更為專業、嚴苛的要求。油氣開采人員要想保證安全、長期地進行油氣生產，就需不斷創新、升級固井技術。

1 固井技術概述

1.1 固井的概念

固井即對油氣井進行加固井壁的處理，對油氣井下入符合質量標準的套管，然后進行井筒、鋼管環空的水泥充填作業，待水泥固結后，可起到保護套管、穩固井壁的效果，可實現各階段的安全鉆進，并封隔水、氣、油層，為后續的分層測試打下基礎。

1.2 固井的具體作用

固井質量的好壞將會直接影響射孔位置的選擇，以及測試、酸化、壓裂等一系列生產與增產措施的效果[1]。固井的作用在于以下幾個方面：一是對復雜的，易發生漏失、坍塌的地層進行封隔，加固已完成的井眼，為后續鉆井打下安全基礎；二是讓井內的泥漿不會低于泥漿池，方便鉆井液順利流入泥漿池，有效控制井噴的發生，這就為井口裝置的順利安裝打下了基礎；三是通過對水、氣、油層的高效封隔，避免水、氣、油因不同壓力而發生層間互竄；四是有效為上部砂層中的淡水資源建立屏障，使之不被下部巖層中水、氣、油所污染；五是當油井順利投產后，固井可以助力酸化壓裂的增產措施實施。

2 儲氣庫井固井技術現狀

地下儲氣庫是目前世界上最主要的天然氣儲存方式和調峰手段[2]。我國重視儲氣庫建設，并把該項工程列進了安全供氣生產的重點項目。目前，人們都認識到了井筒注采密封性的長期性保證以及固井質量是當代儲氣庫建設的要點，是保證其長使用周期以及安全生產的關鍵。如今，人們把高強度韌性水泥的開發當作儲氣庫固井技術改進的切入點，而且在儲氣庫防漏失、密封井筒、避免環空帶壓等技術工藝上有了進步，基本構建出了與低溫易漏儲氣庫相配套的固井技術體系，讓固井質量得以保證，提高了儲氣庫建設速度，創造了低成本、高效率的建庫業績。這些前期的經驗積累和努力，將成為后期低溫易漏儲氣庫建設的技術指引。我國第一批儲氣庫建設主要涉及華北蘇橋、新疆呼圖壁、大港板南等共6個儲氣庫，且均已投產應用。

3 低溫易漏儲氣庫固井難點及技術改進創新的實踐方向

3.1 難點分析

目前，隨著油氣資源的不斷減少，高品質資源越發難以發現，整體的油氣勘探開發工作要適應資源品質下降、勘探開采現場復雜、安全與環保要求變高等新形勢。而低溫易漏儲氣庫固井技術，則要適應待開發油氣資源的低滲透、非常規油氣藏、海洋、深層等現實特點，不斷創新和改進。

低溫易漏儲氣庫固井存在較多技術難點，以金壇儲氣庫為例，該儲氣庫的鹽層埋深淺，而地層溫度又偏低，對其進行固井作業時，其井內溫度最高時大約達到50℃，到了冬天還要下降。這樣以來，鹽水水泥漿很難在低溫下保持穩定。水泥漿要保持低失水、零吸水的狀態才行，同時要確保水泥漿的穩定性，避免在施工過程因為水泥漿問題出現下沉下降問題，以此確保固井質量[3]。水泥漿不穩定時，會產生難以控制的失水情況，其抗壓強度也會難以提升，使得固井的綜合性指標也就無法保證。而且，儲氣庫的抗壓強度不夠，容易出現水泥難以正常返回地面的情況，讓固井作業進一步陷入困難。

3.2 創新實踐分析

（1）做好通井。一方面，可利用單、雙螺扶進行通井，于阻卡井段展開短起下操作，清潔好井眼，然后通井到底、打稠塞，其中要提高封閉漿使用量，強化攜屑效果。另一方面，要在固井之前，將鉆井液屈服值保持在小于5MPa范圍，將塑性粘度保持在10～30mPa·s范圍，而且由于砂巖井段有滲透性強、電阻率大的特點，需預防和把控鉆井液失水問題，將形成的泥餅厚度有效降低。

（2）正確布放扶正器。需嚴選扶正器，包括剛性滾輪扶正器和彈性整體扶正器，然后交替布放剛彈兩種扶正器（準確測量井斜、井徑，于蓋層頂部之上的井斜大于20°井段處布放），可加放一只扶正器，從而保證套管更精準居中，并把旋流器加放于“大肚子”井段的底部，使流體流態得以改善，確保高效頂替。

（3）尾管+回接固井工藝改進。尾管+回接固井工藝主要是結合定向井的作業需求，進行實際操作中的尾管懸掛器、尾管承壓，以及施工流程分析，嚴格選用性能較高的尾管懸掛器和相關附件，采用內嵌式設計，突破扣型方面的局限，然后形成新的低溫易漏儲氣庫定向井作業的尾管+回接固井工藝。對于低溫易漏儲氣庫內溫度低、承壓壓力大、時間長的特點，可在其尾管碰壓后，先不要沖洗喇叭口，而是直接起鉆，從而防止循環操作帶來的激動壓力會很快傳遞給還未有效凝結的水泥漿，降低其承壓能力。這樣的技術工藝改進，可大大保證井筒的完整性。

（4）用好防漏隔離液。可應用現代新型納米堵漏技術下的防漏隔離液，利用其成分中的納米極性膠團有效在儲氣庫井內壓差下形成防漏保護膜，其極密的保護性能能夠有效控制固井作業中的漏失情況。而且，相關隔離液的流變性能、密度性能設計也能和水泥漿、鉆井液形成對應的性能梯度，確保高效率的固井頂替。可把隔離液使用長度設計成500m，讓其和井壁更長時間接觸，以高質量堵漏，并確保更好的清洗效果。納米隔離液雖然與井壁及井內油氣資源充分接觸，但是它并不會影響儲層的滲透性，也不會妨礙到后期的儲氣庫注采作業。

3.3 固井技術未來研發建議

油氣開采工作不斷迎接新形勢，相關單位自身實力的提高、服務保障能力的提高，將是其后續的發展要點。在固井技術問題上，需要應對好油價的不同形勢與走勢，努力以低成本、高工藝的目標來制定發展戰略，不斷在固井技術工藝上進行深挖、創新，以實現效益最大化。

在固井技術的未來研發上，一是要增加投入，建設新型、高科技研發實驗室，并配套打造一批肯攻堅、能創新的綜合性技術人才隊伍；二是由國家有關科研部門牽頭，建立針對固井技術研究的服務中心，以推進相關技術攻關的持續進行，并為一線的技術研究、技術改進與應用提供理論支持、新工具與材料支持等；三是開放思想，勇于借鑒和引進外來新技術，對外來技術進行本土化改進，提高固井技術創新效率。

4 結語

綜上所述，固井技術并不是一項固化的技術，而是隨實際作業要求的變化而不斷改進的技術。雖然我國現有的固井技術已經克服了低溫易漏儲氣庫建設中的一些問題，但不一定能適應未來的新情況、新形勢發展的要求。因此，需要不斷在固井技術上改進與創新上，以適應不同情況的需求，為油田生產提供有利的技術保障。