深井固井工藝技術研究與應用探討

高蘇南

（大慶鉆探工程公司鉆技一公司，黑龍江大慶163000）

最近幾年，我國深井的鉆探數(shù)量與日俱增，越來越多的油氣藏資源陸續(xù)地被人們所發(fā)現(xiàn)。然而，在實際的鉆探過程當中，深井所具有的復雜性以及高難度性，給施工人員帶來了不小的壓力。由于深井的井下溫度和壓力都是比較高的，并且一部分含有鹽膏層，這就給深井施工帶來了更大的難度。針對于此，有必要對深井鉆探技術進行進一步的研究，采取有效的措施不斷提高固井質量，以此來適應新時代下勘探工作的變化趨勢。

1 深井固井工藝技術的重要性

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開對于能源的大量需求，為了獲得越來越多可靠的能源資源，深井固井工藝技術越來越受到人們的重視，其廣泛應用給人們提供了更多的資源。在對油氣資源進行開發(fā)的過程當中，深井固井工藝技術的科學合理應用，不僅能夠給油氣開采帶來一些便利，還能夠大大提高油氣開采的質量。深井井下溫度高、壓強大，都將油氣開采工作變得更加具有難度，如果利用深井固井工藝技術，就可以在很大程度上降低油氣開采的難度，減輕工作人員的工作壓力，并有效地提高油氣開采的質量和效率。因此，對深井固井工藝技術進行分析與研究就顯得十分必要，這樣能夠讓油田開采工作人員對深井固井工藝技術有更好的了解與掌握，進而促使其在工作當中更好的應用深井固井工藝技術。在實際的開采過程當中，油田開采工作人員需要根據(jù)本地區(qū)地層的現(xiàn)實情況，采用合適的深井固井工藝技術，并對其進行不斷的完善和優(yōu)化，避免在開采過程當中出現(xiàn)油氣滲漏的現(xiàn)象，進而提高油氣開發(fā)質量。固井的建設依賴于大量充足的資金，如果當?shù)氐牡貙訅毫Ρ容^大，開采的難度就會有所增加，這就需要工作人員利用深井固井工藝技術去對固井施工過程當中出現(xiàn)的問題與困難進行處理和解決。

2 深井復雜地層固井難點分析

2.1 地層的復雜性

一般情況下，深井的地層狀況具有一定的復雜性，比如封固段較長、水泥量較大，再加上鉆探工作會產(chǎn)生出諸多的壓力體系，因此，深井固井施工需要特別注意的就是防漏和防噴，而這也是一項具有很大難度的工作。比方說，固井施工很可能會發(fā)生井眼上涌下漏的情況，甚至會造成地層坍塌或破碎等危險事故。又或者地層中含有大量的硫化氫，其具有的腐蝕性還會對固井造成進一步的損害和破壞。除此之外，深井施工會用到大量的水泥漿，這就會給施工工作帶來可能發(fā)生的一系列問題，比如地層壓漏或水泥漿連續(xù)竄槽。

2.2 深井井底的溫度比較高

在高溫條件下，深井施工對于水泥漿的要求更加嚴格，需要水泥漿具有極強的抗高溫性能和穩(wěn)定性能。這是因為一旦由于溫度使水泥漿性質改變，窄間隙中鉆井液的頂替效率就會受到影響，降低了紊流頂替的效果，甚至降低水泥環(huán)的強度和抗擊力。

2.3 間隙小泵壓高

由于深井井眼的環(huán)空間隙比較窄，再加上施工所需的水泥漿重量較大，就很可能會引起高泵壓的問題發(fā)生，而這種高泵壓現(xiàn)象又會影響到固井的施工和替漿，甚至會使工程整體的進度受到阻礙，導致停工。

3 提高深井固井質量的技術措施

3.1 保證套管串下入深度

在下套管之前，需要首先進行通井工作，并根據(jù)相關標準，借助鉆井工具對井眼進行嚴格的沖洗，避免井眼存在堵塞的現(xiàn)象，與此同時，還需要防止井壁坍塌或沉砂等現(xiàn)象的出現(xiàn)，進而為后續(xù)的施工工作提供良好的基礎。

3.2 保證鉆井液性能良好

在下套管作業(yè)過程當中，要想使套管能夠順利地到達預定層，需要確保鉆井液具有良好的性能。在開展作業(yè)之前，可以通過加入適當?shù)臐櫥瑒﹣頊p少下套管的摩擦阻力，還可以通過提高鉆井液的抗高溫能力和抗高壓能力，確保鉆井液的流變性能，為井下安全提供有力的保障。

3.3 使用扶正器改善套管居中度

在下套管作業(yè)過程當中，要想使套管具有良好的居中性，可以借助扶正器具有的作用，如應用廣泛的剛性扶正器和雙工彈性扶正器。需要注意的是，扶正器的數(shù)量以及位置需要根據(jù)套管的質量、數(shù)量以及井斜角進行設置，并遵循以下原則:可以借助經(jīng)驗公式或查詢表格等方式盡可能選擇井壁比較穩(wěn)定、井眼比較規(guī)則的位置，如果井下地層狀況比較復雜，部分井段比較疏松，則最好減少扶正器的使用量或不使用扶正器。

3.4 保證特殊工具附件的可靠性

在固井施工過程當中，具體的工具附件需要根據(jù)實際的施工情況進行合理的選擇，進而促使套管居中順利到達預定層，這樣才能為后續(xù)的施工工作奠定堅實的基礎，也能夠有效地提高工作整體的效率和質量。比如，針對大斜度深井的固定，可以采用滾動式扶正器；針對可能出現(xiàn)漏失現(xiàn)象的低壓地層，可以采用整體式水泥傘。除此之外，刮泥器可以優(yōu)化第二界面的膠結質量；分級箍、旋轉懸掛器等特殊工具附件能夠有效地提高固井質量。

3.5 保證工藝技術合理性

3.5.1 雙級注水泥工藝

在深井固井作業(yè)過程當中，如果灌注大量的水泥，會使泵壓增加，而深井井下較高的溫度又會阻礙水泥漿的凝固。針對于此，采用雙級注水泥工藝可以有效地改善這種情況，提高固井質量和效率。

3.5.2 尾管懸掛和套管回接工藝

在深井固井工作當中，會存在一些特殊的情況，比如裸眼套管的下放深度和負荷均較大，這就大大提高了施工的難度，此時如果采用尾管懸掛和套管回接工藝將整個作業(yè)過程分成兩步來進行，首先完成尾管固井，進而再完成套管回接，便能夠有效地降低施工工作難度，減輕作業(yè)人員的負擔和壓力，與此同時，還能夠在最大程度上降低固井作業(yè)對于油層的污染。

3.5.3 篩管頂部注水泥工藝

在深井固井實際工作當中，篩管頂部注水泥工藝已經(jīng)成為一種比較普遍采用的技術，這是因為該技術不僅可以減少水泥漿對油氣層的污染程度，還能夠顯示出油層實際的油氣儲量。

3.6 應用先進水泥漿體系和固井技術

3.6.1 長封固段低密度超低密度水泥漿固井技術

在對長封固段進行固定作業(yè)時，往往會出現(xiàn)液柱壓力過高而引起漏失的現(xiàn)象，而為了避免該現(xiàn)象的發(fā)生，需要對地層壓力進行平衡，比如可以采用密度相對比較低的材料，這樣就能夠使水泥漿體系整體的密度相對比較低，進而滿足不同層次和壓力條件下的固井施工要求。

3.6.2 高密度防竄水泥漿體系

在鉆井工作當中，如果遇到鹽膏層或高壓層，則需要使用密度比較大的鉆井液，這就會延長水泥漿稠化的時間，進而導致油氣竄。不僅如此，如果水泥漿密度比較高，就很可能會使泵壓過高，進而降低水泥漿的流變性能。針對于此，科學合理的應用良好相容性能的降濕水劑和防竄劑，能夠有效地提高水泥漿體系整體的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

4 結束語

綜上所述，深井固井施工的難度系數(shù)是比較高的，在實際作業(yè)過程當中，工作人員需要根據(jù)該地區(qū)實際的地層情況和井眼特征，充分考慮能夠對固井作業(yè)產(chǎn)生影響的各個因素，綜合各個方面保障并提高固井施工質量。