石油固井中影響質(zhì)量的主要因素及改進(jìn)措施

劉利東

摘 要：在我國(guó)所使用的資源當(dāng)中，石油一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，其主要原因就是石油與其他資源相比獲取方式更為困難，石油在開(kāi)采過(guò)程中有著太多的阻礙，正是因?yàn)橛绊懸蛩剡^(guò)多使得我國(guó)的石油開(kāi)采技術(shù)還存在著相當(dāng)多的問(wèn)題，本文將會(huì)對(duì)影響石油鉆井工程的主要因素進(jìn)行分析研究，提出相關(guān)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：石油固井;影響因素;改進(jìn)措施

引言：資源是全世界都關(guān)注的重點(diǎn)，尤其是油氣資源儲(chǔ)備問(wèn)題，更是每一個(gè)國(guó)家所關(guān)注的問(wèn)題，隨著資源被逐漸開(kāi)采，石油行業(yè)的正常運(yùn)行成為了需要關(guān)注的問(wèn)題，因此提高開(kāi)采質(zhì)量，提升開(kāi)采產(chǎn)量成為了每一個(gè)國(guó)家所需要關(guān)注的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者以及對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的研究，因此石油固井質(zhì)量擁有著非常大的意義。

一、提高固井質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)理

在整個(gè)石油開(kāi)采環(huán)節(jié)當(dāng)中，固井質(zhì)量起著決定性的作用，不光影響著工程的質(zhì)量，還影響著油氣井的使用時(shí)間以及安全性。本文將會(huì)從水泥漿方面進(jìn)行詳細(xì)的分析，進(jìn)一步提高固井的質(zhì)量，由于固井質(zhì)量的好壞關(guān)系著后期工況能否順利進(jìn)行，所以必須對(duì)該環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控。通常情況下在固井注入水泥漿的過(guò)程中，地層流體都是處于壓穩(wěn)的，在等待凝固的這段時(shí)間里水泥會(huì)出現(xiàn)井底壓力變低，凝結(jié)失重的情況，此外水泥漿也會(huì)與地層水出現(xiàn)化學(xué)偏差，水泥漿將會(huì)受到地下水的嚴(yán)重侵蝕，若情況嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)稀釋、沖刷等現(xiàn)象，這些因素會(huì)直接影響到固井的質(zhì)量，使得水泥漿需要稠化的時(shí)間會(huì)更久以及穩(wěn)定性也會(huì)出現(xiàn)一定的降低。通過(guò)研究能夠看出，水泥漿所擁有的靜膠凝強(qiáng)度是小于48pa的，所擁有的失重是非常小的;而當(dāng)水泥漿的膠凝強(qiáng)度處于48pa到240pa之間時(shí)，其會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失重現(xiàn)象。所謂的靜膠凝現(xiàn)象影響著水凝膠的流動(dòng)性，在此環(huán)境下自由水會(huì)進(jìn)入到一種靜水液柱的狀態(tài)，如此一來(lái)就會(huì)使得水泥漿進(jìn)入到失重狀態(tài)。隨著凝固完結(jié)，水泥漿柱所受到的壓力會(huì)逐漸通過(guò)種種實(shí)驗(yàn)表明，水泥漿的失重速度與情況與井斜角有著正比關(guān)系，井斜角越大，其失水量也就越高，從而使得穩(wěn)定性與均勻性受到影響。在水泥漿當(dāng)中，其折水量以及失水程度越小，也就代表著在漿體當(dāng)中存有的自由水越少，如此一來(lái)，漿體就會(huì)變得更加穩(wěn)定，擁有更強(qiáng)的性能。

二、影響石油固井質(zhì)量的三個(gè)因素

1.鉆井液

通過(guò)種種實(shí)際操作可以看出，石油固井的質(zhì)量由鉆井液的指標(biāo)所決定，該指標(biāo)包括了失水、粘度、密度等方面。因此對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)一的說(shuō)明：（1）若鉆井液的密度出現(xiàn)過(guò)低的情況，那么其所帶來(lái)的浮力也就會(huì)越大，在這一時(shí)刻，石油鉆井會(huì)盡心的更為順利。如果鉆井液密度較高的時(shí)候，其浮力就會(huì)降低，因此石油鉆井就不能正常的運(yùn)行。除此之外，失水量也會(huì)影響到鉆井液的黏度，如果失水量表現(xiàn)得過(guò)大，則鉆井液的黏度會(huì)出現(xiàn)降低的情況，此外由于黏度的降低，流水量會(huì)進(jìn)一步提高，此時(shí)石油鉆井可以有效的進(jìn)行工作。反之，如果失水量較低，鉆井液的黏度就會(huì)升高，因此流水量就會(huì)降低，這一情況會(huì)直接影響到石油固井的質(zhì)量。

2.地層巖性

由于地形的不同，石油固井的質(zhì)量也會(huì)受到地質(zhì)巖層的影響，尤其是底層巖性，其是由底層組織與水泥環(huán)所組成的，其成為了石油固井的第二界面，在工程當(dāng)中，應(yīng)該注重地層巖層，其會(huì)直接影響到石油固井的質(zhì)量。尤其是工程后期，地層壓力更是會(huì)直接影響到石油固井的質(zhì)量，一旦其超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍，那么將會(huì)出現(xiàn)滲水的情況，從而使得底層膠結(jié)會(huì)出現(xiàn)降低的情況。除此之外，聲速也是影響水泥膠結(jié)的重要因素，由于地層擁有著吸水性，所以水分流失的情況會(huì)經(jīng)常發(fā)生。在水分流失之后，大概率發(fā)生裂縫的情況，而裂縫又會(huì)直接影響到鉆井的安全，結(jié)合前文可以看出，如果想要保證石油固井有著非常高的質(zhì)量，那么就需要結(jié)合固井的實(shí)際情況，制定出相符合的方案，對(duì)巖層壓力進(jìn)行密切的關(guān)注，避免地層裂縫的出現(xiàn)。

3.水泥漿

影響固井質(zhì)量的主要因素就是水泥漿，其會(huì)出現(xiàn)分層沉淀的情況，值的確認(rèn)的是該現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，石油固井的質(zhì)量不會(huì)受到影響，而如果凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使得層面出現(xiàn)裂縫，則會(huì)直接影響到石油固井的質(zhì)量。水泥漿的凝固時(shí)間具體可以以下兩個(gè)方面進(jìn)行分析：內(nèi)在因素以及外在因素。其中內(nèi)在因素指的是石油固井的質(zhì)量會(huì)受到水泥漿的密度以及流動(dòng)性所影響;而外在因素指的是水泥漿凝固受封固段的實(shí)際長(zhǎng)度以及環(huán)空返速所影響，通常情況下封固段都會(huì)控制在800-1200m的范圍之內(nèi)，在該范圍當(dāng)中，石油固井的質(zhì)量是最好的。結(jié)合這兩方面的因素，應(yīng)該對(duì)石油固井進(jìn)行實(shí)地考察，結(jié)合其自身情況制定出相應(yīng)的措施方案。

二、提高石油固井質(zhì)量的幾點(diǎn)措施

1.提升水泥漿的性能

固井也會(huì)受到水泥性能所影響到，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩闯觯?dāng)水泥漿的密度保持在1.15～2.659g/cm3的時(shí)候，應(yīng)對(duì)水泥稠化的時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，使其最大可能的避免水分上的流失，保證將水泥漿的失水量控制在100ml以下。不光如此，如果水泥漿擁有著非常高的質(zhì)量，那么可以對(duì)其進(jìn)行快速的凝固。因此需要相關(guān)工作人員注重水泥的質(zhì)量，在選擇時(shí)以質(zhì)量為依據(jù)，保證所用的水泥能夠符合固井的地勢(shì)因素以及實(shí)際環(huán)境。

2.冷卻井壁控制動(dòng)壓

在水泥漿固井施工之前，應(yīng)對(duì)動(dòng)壓進(jìn)行有效的控制，其中可以利用冷卻井壁的方式，該方法可需要在井內(nèi)注射冷卻槳液，其密度為2.47g/cm?，其具體注射量則更根據(jù)套管尺寸以及鉆頭尺寸所決定，對(duì)井壁的溫度進(jìn)行有效的降低，從而使得固井的安全性獲得更進(jìn)一步的提高，此外在質(zhì)量方面也可以做到穩(wěn)定的提升。

3.適當(dāng)增加前置液量

在水泥漿固井技術(shù)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注重前置液的用量，只有前置液保持一定的體量，那么固井就可以有效的進(jìn)行抗隔離、抗污染，在水泥漿固井當(dāng)中起到?jīng)Q定性的作用。比如說(shuō)可以在水泥漿固體技術(shù)當(dāng)中加入600ml的前置液，在加入前置業(yè)之前，相關(guān)工作人員需對(duì)井壁進(jìn)行仔細(xì)的清理工作，如此一來(lái)清理后的井壁能夠保證前置液擁有更多的接觸時(shí)間，從而保證水泥漿固井的質(zhì)量結(jié)構(gòu)不受到影響。

4.提高工人工作質(zhì)量，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工

在固井的施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)人員的管理，提高施工人員的工作質(zhì)量，保證施工人員能夠按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，使石油固井的質(zhì)量得到保證。首先，從思想上進(jìn)行提升，使相關(guān)施工人員能夠以質(zhì)量為重，從思想上進(jìn)行教育。通過(guò)一系列的調(diào)查可以看出，目前石油固井項(xiàng)目在施工之前，其管理層都沒(méi)有對(duì)施工人員進(jìn)行開(kāi)發(fā)狀況以及地理環(huán)境上的說(shuō)明，并且沒(méi)有定期的檢查制度，使得項(xiàng)目工程不能很好在在監(jiān)督下進(jìn)行，這一情況會(huì)直接導(dǎo)致固井質(zhì)量受到危害。因此需要在工程施工前對(duì)相關(guān)施工人員展開(kāi)培訓(xùn)，根據(jù)固井的實(shí)際情況，制定出相關(guān)方案，加強(qiáng)施工人員的認(rèn)知，嚴(yán)格按照施工方案所進(jìn)行，通過(guò)嚴(yán)厲的監(jiān)督進(jìn)一步提高工作效率。

5.提升鉆井液性能

在進(jìn)行石油固井工程的過(guò)程中，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要嚴(yán)格控制鉆井液的黏度、密度以及失水量，通過(guò)對(duì)鉆井液的有效控制，提高固井的質(zhì)量。此外還需要對(duì)鉆井液進(jìn)行合理的配置，其依據(jù)主要是施工地勢(shì)以及施工環(huán)境。在其他有關(guān)材料的配比也應(yīng)保持重視，依據(jù)固井的實(shí)際情況，計(jì)算出材料最為科學(xué)合理的配比。

三、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，在我國(guó)所有資源開(kāi)采當(dāng)中，石油固井技術(shù)已經(jīng)成為了我國(guó)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，由于我國(guó)在該方面還不夠成熟，所以還存在著一系列的相關(guān)問(wèn)題，因此需要在技術(shù)上進(jìn)行有效的突破，通過(guò)相關(guān)學(xué)者的研究，對(duì)技術(shù)進(jìn)行革新優(yōu)化。在人員管理方面，更應(yīng)做到嚴(yán)格管理，通過(guò)現(xiàn)有的方式方法對(duì)提高施工人員的培訓(xùn)工作以及管理工作，提高施工人員施工效率的同時(shí)，進(jìn)一步提高固井的質(zhì)量。

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