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摘要:固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节,它包括下套管和注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术,具有系统性、一次性和时间短的特点。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管,封隔油、气和水等地层。在固井施工的目的是为了有效提高固井质量,因此,在常规水泥浆要求下,要使用低失水、低收缩、早强度要高的水泥浆,同时要不断地优化水泥浆配方;同时套管施工工序也值得注意,对于不同的套管种类,要选择合理的固井方式,提高其顶替效率,以保证在高压高温条件下,正确科学施工,促进井中作业有效提高固井质量。
关键词:油田;超细水泥;固井技术;泡沫胶结技术;固井质量
超细水泥是高性能超微粒水泥基灌浆材料,它具有与有机化学灌浆液相似的良好渗透性和可灌性,具有更高的强度和耐久性,且具有环保性,对周围环境无污染。伴随钻探技术逐渐成熟,使用天然、天地井气井与地热资源已逐渐被广泛关注与使用;在当前的社会经济下,人们越来越追求生活的能源与人类生活更接近,追求环保,但伴随环保要求的不断改进,如过度的无序开采的能量与重复开采,同时又要求合理利用能源,保护环境,使固井工程面临的挑战巨大,局势紧张。
1 油田加强固井质量的主要技术
1.1 固井液
固井流体技术主要是指在原有的钻井液优化的前提下,添加高炉炉渣淬火或水化材料,使用这些材料,基本上不会影响钻井液的性能。钻井与固井技术超滤 MTC 固井方法能够提高兼容性,兼容钻井液的固定液,能够有效地处理之前的传统固体水泥浆与钻井液之间不兼容的问题,并达到良好的屏障与多层界面的胶结作用,尤其是第二层的胶结作用,减少石油与天然气的风险与水流体渗透、扩散与渗透的活化剂能有效增强泥浆的形成,切断循环与水泥浆泄漏。外加辅助添加剂的性能也较实惠,而且具有失水较低、发展强度较快、沉稳性能较好、环保耐污染性等特点。
1.2 泡沫胶结技术
泡沫水泥浆的组件通过净浆,与氮、泡沫稳定剂、泥浆处理准备,施工过程中,通过水泥卡车操作,里面加水、各种混合制备调与成浆,然后通过氮泵将净浆注入氮气泡沫泥浆,至于注入氮气含量的多少能够由计算机自行控制并根据现场设计好的水泥浆密度去具体调节。良好的泡沫浆有以下优点:低密度,低至0.72g/cm 3;低密度有利于提高水泥砂浆的质量与效率,这是由于泡沫水泥的高黏度,能够替代坚硬的泥浆。
1.3 水平注水泥
水平注水泥应注意以下几个方面:控制游离水、减少游离水或消除游离水;环空应尽可能保持清洁。套管应集中,注意应放在上体上,旋转套管;注意水泥的性能好,能够与水泥砂浆、钻井液、洗涤液、隔离液等配套使用,充分发挥效用;正确使用合理的流變设计,对地层压力的压力与空隙压力之间要拿捏掌握好,尽可能有效地保持紊流顶替,并注意在小井眼中多采用 AMPJ 体系水泥方法。
1.4 欠平衡井
欠平衡钻井技术,以空气钻井为先锋,开始于20世纪50年代。在20世纪70年代,鉴于当时的勘探开发形势,人们的注意力集中在高压、高渗、高产油气田,对低压、低渗、低产油气田不太重视,因此该技术并未受到特别关注。我国欠平衡钻井起步较晚,新疆、中原、大庆、大港等油田结合自己的实际情况进行了欠平衡钻井试验,与此同时开展欠平衡井的完井技术。套管有不同的尺寸和钢级。表层固井通常使用20~13 3/8英寸的套管,多数是采用钢级低的"J"级套管。技术套管通常使用13 3/8~7英寸的套管,采用的钢级较高。油层套管固井通常使用7~5英寸的套管,钢级强度与技术套管相同。根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度,确定套管的使用壁厚,钢级和丝扣类型。
2 超细水泥于油田固井中的应用
油田、气田固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节,它包括下套管与注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术,具有系统性、一次性与时间短的特点。固井的主要目的是保护与支撑油气井内的套管,封隔油、气与水等地层。固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井(生产井),多至4~5次固井(深探井)。最上面的固井是表层套管固井,它起的是“泥浆通路,油气门户”的作用。在下一次开钻之前,表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之上要装泥浆导管,是钻井液返回泥浆池的通路。钻井过程中往往要下技术套管固井,它起的是“巩固后方,安全探路”的作用。油田、气田固井需要油井水泥,又称堵塞水泥。它的主要主用是将套管与周围的岩层胶结封固,封隔地层内油、气、水层,防止互相串扰,以便在井内形成一条从油层流向地面且隔绝良好的油流通道。
3 结束语
固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井(生产井),多至4~5次固井(深探井)。最上面的固井是表层套管固井,它起的是"泥浆通路,油气门户"的作用。在下一次开钻之前,表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之上要装泥浆导管,是钻井液返回泥浆池的通路。钻井过程中往往要下技术套管固井,它起的是"巩固后方,安全探路"的作用。钻井过程中也会遇到井塌、高压和不稳定的地层,同时也是为了在向前"探路" 中遇险有个退路,起到"救助"的作用。伴随石油企业勘探开发领域与规模的不断扩大,固井技术的推广应用有力地促进了我国油田固井质量的大幅度提高。但当前形势下,有必要加强与改善油田固井技术,结合中国石油固井技术现状,提了超细水泥在油田固井中的应用。
参考文献:
[1]董玉福. 论提高油田固井质量的施工措施 [J]. 现代商贸工业,2011,23(15):254-255.
关键词:油田;超细水泥;固井技术;泡沫胶结技术;固井质量
超细水泥是高性能超微粒水泥基灌浆材料,它具有与有机化学灌浆液相似的良好渗透性和可灌性,具有更高的强度和耐久性,且具有环保性,对周围环境无污染。伴随钻探技术逐渐成熟,使用天然、天地井气井与地热资源已逐渐被广泛关注与使用;在当前的社会经济下,人们越来越追求生活的能源与人类生活更接近,追求环保,但伴随环保要求的不断改进,如过度的无序开采的能量与重复开采,同时又要求合理利用能源,保护环境,使固井工程面临的挑战巨大,局势紧张。
1 油田加强固井质量的主要技术
1.1 固井液
固井流体技术主要是指在原有的钻井液优化的前提下,添加高炉炉渣淬火或水化材料,使用这些材料,基本上不会影响钻井液的性能。钻井与固井技术超滤 MTC 固井方法能够提高兼容性,兼容钻井液的固定液,能够有效地处理之前的传统固体水泥浆与钻井液之间不兼容的问题,并达到良好的屏障与多层界面的胶结作用,尤其是第二层的胶结作用,减少石油与天然气的风险与水流体渗透、扩散与渗透的活化剂能有效增强泥浆的形成,切断循环与水泥浆泄漏。外加辅助添加剂的性能也较实惠,而且具有失水较低、发展强度较快、沉稳性能较好、环保耐污染性等特点。
1.2 泡沫胶结技术
泡沫水泥浆的组件通过净浆,与氮、泡沫稳定剂、泥浆处理准备,施工过程中,通过水泥卡车操作,里面加水、各种混合制备调与成浆,然后通过氮泵将净浆注入氮气泡沫泥浆,至于注入氮气含量的多少能够由计算机自行控制并根据现场设计好的水泥浆密度去具体调节。良好的泡沫浆有以下优点:低密度,低至0.72g/cm 3;低密度有利于提高水泥砂浆的质量与效率,这是由于泡沫水泥的高黏度,能够替代坚硬的泥浆。
1.3 水平注水泥
水平注水泥应注意以下几个方面:控制游离水、减少游离水或消除游离水;环空应尽可能保持清洁。套管应集中,注意应放在上体上,旋转套管;注意水泥的性能好,能够与水泥砂浆、钻井液、洗涤液、隔离液等配套使用,充分发挥效用;正确使用合理的流變设计,对地层压力的压力与空隙压力之间要拿捏掌握好,尽可能有效地保持紊流顶替,并注意在小井眼中多采用 AMPJ 体系水泥方法。
1.4 欠平衡井
欠平衡钻井技术,以空气钻井为先锋,开始于20世纪50年代。在20世纪70年代,鉴于当时的勘探开发形势,人们的注意力集中在高压、高渗、高产油气田,对低压、低渗、低产油气田不太重视,因此该技术并未受到特别关注。我国欠平衡钻井起步较晚,新疆、中原、大庆、大港等油田结合自己的实际情况进行了欠平衡钻井试验,与此同时开展欠平衡井的完井技术。套管有不同的尺寸和钢级。表层固井通常使用20~13 3/8英寸的套管,多数是采用钢级低的"J"级套管。技术套管通常使用13 3/8~7英寸的套管,采用的钢级较高。油层套管固井通常使用7~5英寸的套管,钢级强度与技术套管相同。根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度,确定套管的使用壁厚,钢级和丝扣类型。
2 超细水泥于油田固井中的应用
油田、气田固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节,它包括下套管与注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术,具有系统性、一次性与时间短的特点。固井的主要目的是保护与支撑油气井内的套管,封隔油、气与水等地层。固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井(生产井),多至4~5次固井(深探井)。最上面的固井是表层套管固井,它起的是“泥浆通路,油气门户”的作用。在下一次开钻之前,表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之上要装泥浆导管,是钻井液返回泥浆池的通路。钻井过程中往往要下技术套管固井,它起的是“巩固后方,安全探路”的作用。油田、气田固井需要油井水泥,又称堵塞水泥。它的主要主用是将套管与周围的岩层胶结封固,封隔地层内油、气、水层,防止互相串扰,以便在井内形成一条从油层流向地面且隔绝良好的油流通道。
3 结束语
固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井(生产井),多至4~5次固井(深探井)。最上面的固井是表层套管固井,它起的是"泥浆通路,油气门户"的作用。在下一次开钻之前,表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之上要装泥浆导管,是钻井液返回泥浆池的通路。钻井过程中往往要下技术套管固井,它起的是"巩固后方,安全探路"的作用。钻井过程中也会遇到井塌、高压和不稳定的地层,同时也是为了在向前"探路" 中遇险有个退路,起到"救助"的作用。伴随石油企业勘探开发领域与规模的不断扩大,固井技术的推广应用有力地促进了我国油田固井质量的大幅度提高。但当前形势下,有必要加强与改善油田固井技术,结合中国石油固井技术现状,提了超细水泥在油田固井中的应用。
参考文献:
[1]董玉福. 论提高油田固井质量的施工措施 [J]. 现代商贸工业,2011,23(15):254-255.