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【摘要】在油田开采中,常用到的一种新技术为水平固井技术,而此技术在应用后不仅能够增加油田的产量,而且又能够切实提高油田生产效率。本文主要对水平固井技术在国内外的发展情况情况以及所面临的诸多技术问题进行了深入的探究和分析,进而提出了诸多有效解决对策,以便大大提高油田生产企业整体经济效益与生产效益,加快油田企业迅猛发展。
【关键词】水平井 固井技术 问题 对策
1 前言
相对于普通直井来说,水平井在提高开发效益、实现难采储量的有效动用方面效果显著。随着油田开采技术的发展,新疆相关油田完善了不同类型油气藏水平井地质筛选标准、优化设计和开采技术政策界限,形成了常规和特殊井型水平井钻完井技术体系。现已形成水平井轨迹设计及跟踪优化、水平井钻井等配套技术,解决了相关水平井开采技术问题。
目前,水平井已在新疆油田浅层稠油油藏、边底水薄层砂岩油藏和火山岩气藏中得到规模实施,水平井开发在新疆油田实现跨越式发展,提高了油田开发水平和效益。近年来,新疆油田通过自主创新,形成了欠平衡水平井、超浅水平井、鱼骨水平井、SAGD双水平井等水平井钻井技术。如今水平井钻井周期比2009年以前提高60%以上,水平井总数不断增加。新疆油田将进一步加大水平井推广应用力度,努力实现少井高效的目标。下文就水平固井技术的发展情况和问题做简单的探讨和分析,同时提出了提升水平固井质量的相应解决对策。
2 关于水平固井技术的探究
2.1 国外发达国家关于水平固井技术研究分析
2.1.1套管扶正器应用
扶正器种类繁多,按结构可分为滚轮式、滑块式、自动换向式等。事实上,在国外所应用的鳍状扶正器是实心扶正器,其材料是铝或者是钢。由于在其表面有鳍状物,所以,占用的面积是非常少的,此种设计便于管住上下滑动。
2.1.2泡沫水泥技术
泡沫水泥指的是把起泡剂、氮气、稳泡剂等制剂同时加入到水泥浆中,从而使得水泥具有更多优点。这样既能够降低压力和温度对固井质量的破坏;对气体运移进行有效控制;此外,还能降低压缩强度。
2.2 国内水平固井技术发展
2.2.1套管漂浮技术
在国内,应用套管漂浮技术相对较多,此种技术能够对固井油气层予以保护,并且又能打啊提升油井产量,这对国内油田企业发展具有十分重要的作用。一般来说,关于水平油气层保护技术主要有包含两级固井,其中,第一级为封固,首先将30米之上的水泥伞进行固封,当水泥凝固之后,再利用分级箍完成第二级固封。充分借助水泥伞所具有的优点,可以减少水泥浆对油气层的冲击。除此之外,在套管中加入扶正器,能够确保套管始终位于中间位置,进而大大减少摩阻力产生,提高固井整体质量[1]。
2.2.2套管扶正器
在国内,所使用的套管扶正器有两大类,即双弧弹性扶正器以及刚性扶正器。其中,前一种扶正器产生的扶正力大小较大,而后一种扶正器刚性扶正力和刚性值都比较大,具有导流功能,这样一来,大大提升顶替效率。当前阶段,国内正研制一种新式扶正器,也就是旋流式扶正器,而此种扶正器的研制是在原有弹性扶正器基础上而得来的,导向叶片有三个,而且要求叶片角度都在35—40度范围内,便于旋流场的形成,其主流和强度都很大时,环向流速也会非常大,这样一来,切实提升顶替效率。
3 当前在水平固井技术存在的问题
3.1 套管铺设问题
在油田开采过程中,如果为水平井或者是井的斜度较大,那么会进一步增大套管对井壁压力大小,因此,也会进一步增大套管摩擦力,与此同时,对套管下入也会带来巨大困难。
3.2 水泥浆和自由水稳定性非常差
在水平井的水平段中,在注入水泥浆时,因受重力影响,从而会对水泥浆性能产生一定影响;另外,通常情况下,会在套管下侧位置处,产生聚结或者是沉淀等各种不良现象,很难提高固井质量。
3.3 钻井作业影响水泥浆顶替效率
在钻井过程中,影响钻水泥浆顶替效率。与此同时,所产生的井眼和键槽等都能够进一步增大井口的直径,影响固井质量。另外,假如钻井过程中液体较重,掺入一些石头颗粒,也可能会降低水泥浆顶替效率[2]。
4 切实提升水平固井质量的有效对策
4.1 钻井液的科学设置
钻井液的科学设计,能够确保套管下管成功率,便于清理钻屑沉淀床。此外,钻井液的合理设计,便于核对井斜角和方位角;如果在套管中,需要弯曲部分比井眼弯曲半径大得多,这样一来,以便提高套管的下管成功率。
4.2 确保井眼十分洁净
在对套管进行下套之前,首先要把井眼处理干净,以便减少下套摩擦力产生。除此之外,在钻井阶段,在进行井眼净化处理之后,又可避免形成岩屑床。同时,更能大大减少对水平固井质量产生影响[3]。
4.3 安装居中套管
从整体上来分析,固井质量和套管位置是否处于中间位置处有很大的关联,所以,我们通常借助套管对固井进行固定处理,这样一来,能够大大减少套管产生较大下沉力,降低对套管的破坏。一般来说,位于水平段套管,选用清水来替代水泥浆,这样,在水平段位置处的套管可以在压力差影响下产生浮力,因此,套管便处在中间位置处,以便降低对固井质量影响。除此之外,要使套管居中度超过67%,这样一来,能够从根本上避免窜槽现象产生。在安装扶正器时,要对其安装位置进行加密处理,如果有需要,那么,要设置限位器,减少对固井质量的影响。
4.4 固井施工
在对固井进行施工前,首先要完成管线试压,如:一般来说,注水泥关系试压大小通常在15Mpa。注入水泥浆的密度在1.55——1.7cm3之内。如果注入的为速凝水泥或缓凝水泥时,其水泥密度通常是在1.85——1.95g/cm3范围内。与此同时,要求水泥排量大小必须超过每分钟1立方米的量。只有这样,才能切实提高固井的整体质量[4]。
5 结束语
总体来说,当前在油田开发过程中,水平固井技术发展十分迅速。而在应用此技术时,要结合水平井特点和施工难点进行全面考虑,利用科学的顶替技术,从而提升水平固井效果,推动油田行业迅猛发展,增大油田生产效率,提高油田生产效率,给油田企业带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献
[1] 赵志军.水平固井技术的国内外发展探究[J].现代商贸工业,2010,7(12):12-13
[2] 刘小利,魏周胜,王文斌.苏里格气田长水平段小套管固井及其配套技术研究[J].钻采工艺,2011,12(2):45-46
[3] 孙莉,黄晓川,向兴华.国内水平井固井技术及发展[J].钻采工艺,2005,8(5):10-11
【关键词】水平井 固井技术 问题 对策
1 前言
相对于普通直井来说,水平井在提高开发效益、实现难采储量的有效动用方面效果显著。随着油田开采技术的发展,新疆相关油田完善了不同类型油气藏水平井地质筛选标准、优化设计和开采技术政策界限,形成了常规和特殊井型水平井钻完井技术体系。现已形成水平井轨迹设计及跟踪优化、水平井钻井等配套技术,解决了相关水平井开采技术问题。
目前,水平井已在新疆油田浅层稠油油藏、边底水薄层砂岩油藏和火山岩气藏中得到规模实施,水平井开发在新疆油田实现跨越式发展,提高了油田开发水平和效益。近年来,新疆油田通过自主创新,形成了欠平衡水平井、超浅水平井、鱼骨水平井、SAGD双水平井等水平井钻井技术。如今水平井钻井周期比2009年以前提高60%以上,水平井总数不断增加。新疆油田将进一步加大水平井推广应用力度,努力实现少井高效的目标。下文就水平固井技术的发展情况和问题做简单的探讨和分析,同时提出了提升水平固井质量的相应解决对策。
2 关于水平固井技术的探究
2.1 国外发达国家关于水平固井技术研究分析
2.1.1套管扶正器应用
扶正器种类繁多,按结构可分为滚轮式、滑块式、自动换向式等。事实上,在国外所应用的鳍状扶正器是实心扶正器,其材料是铝或者是钢。由于在其表面有鳍状物,所以,占用的面积是非常少的,此种设计便于管住上下滑动。
2.1.2泡沫水泥技术
泡沫水泥指的是把起泡剂、氮气、稳泡剂等制剂同时加入到水泥浆中,从而使得水泥具有更多优点。这样既能够降低压力和温度对固井质量的破坏;对气体运移进行有效控制;此外,还能降低压缩强度。
2.2 国内水平固井技术发展
2.2.1套管漂浮技术
在国内,应用套管漂浮技术相对较多,此种技术能够对固井油气层予以保护,并且又能打啊提升油井产量,这对国内油田企业发展具有十分重要的作用。一般来说,关于水平油气层保护技术主要有包含两级固井,其中,第一级为封固,首先将30米之上的水泥伞进行固封,当水泥凝固之后,再利用分级箍完成第二级固封。充分借助水泥伞所具有的优点,可以减少水泥浆对油气层的冲击。除此之外,在套管中加入扶正器,能够确保套管始终位于中间位置,进而大大减少摩阻力产生,提高固井整体质量[1]。
2.2.2套管扶正器
在国内,所使用的套管扶正器有两大类,即双弧弹性扶正器以及刚性扶正器。其中,前一种扶正器产生的扶正力大小较大,而后一种扶正器刚性扶正力和刚性值都比较大,具有导流功能,这样一来,大大提升顶替效率。当前阶段,国内正研制一种新式扶正器,也就是旋流式扶正器,而此种扶正器的研制是在原有弹性扶正器基础上而得来的,导向叶片有三个,而且要求叶片角度都在35—40度范围内,便于旋流场的形成,其主流和强度都很大时,环向流速也会非常大,这样一来,切实提升顶替效率。
3 当前在水平固井技术存在的问题
3.1 套管铺设问题
在油田开采过程中,如果为水平井或者是井的斜度较大,那么会进一步增大套管对井壁压力大小,因此,也会进一步增大套管摩擦力,与此同时,对套管下入也会带来巨大困难。
3.2 水泥浆和自由水稳定性非常差
在水平井的水平段中,在注入水泥浆时,因受重力影响,从而会对水泥浆性能产生一定影响;另外,通常情况下,会在套管下侧位置处,产生聚结或者是沉淀等各种不良现象,很难提高固井质量。
3.3 钻井作业影响水泥浆顶替效率
在钻井过程中,影响钻水泥浆顶替效率。与此同时,所产生的井眼和键槽等都能够进一步增大井口的直径,影响固井质量。另外,假如钻井过程中液体较重,掺入一些石头颗粒,也可能会降低水泥浆顶替效率[2]。
4 切实提升水平固井质量的有效对策
4.1 钻井液的科学设置
钻井液的科学设计,能够确保套管下管成功率,便于清理钻屑沉淀床。此外,钻井液的合理设计,便于核对井斜角和方位角;如果在套管中,需要弯曲部分比井眼弯曲半径大得多,这样一来,以便提高套管的下管成功率。
4.2 确保井眼十分洁净
在对套管进行下套之前,首先要把井眼处理干净,以便减少下套摩擦力产生。除此之外,在钻井阶段,在进行井眼净化处理之后,又可避免形成岩屑床。同时,更能大大减少对水平固井质量产生影响[3]。
4.3 安装居中套管
从整体上来分析,固井质量和套管位置是否处于中间位置处有很大的关联,所以,我们通常借助套管对固井进行固定处理,这样一来,能够大大减少套管产生较大下沉力,降低对套管的破坏。一般来说,位于水平段套管,选用清水来替代水泥浆,这样,在水平段位置处的套管可以在压力差影响下产生浮力,因此,套管便处在中间位置处,以便降低对固井质量影响。除此之外,要使套管居中度超过67%,这样一来,能够从根本上避免窜槽现象产生。在安装扶正器时,要对其安装位置进行加密处理,如果有需要,那么,要设置限位器,减少对固井质量的影响。
4.4 固井施工
在对固井进行施工前,首先要完成管线试压,如:一般来说,注水泥关系试压大小通常在15Mpa。注入水泥浆的密度在1.55——1.7cm3之内。如果注入的为速凝水泥或缓凝水泥时,其水泥密度通常是在1.85——1.95g/cm3范围内。与此同时,要求水泥排量大小必须超过每分钟1立方米的量。只有这样,才能切实提高固井的整体质量[4]。
5 结束语
总体来说,当前在油田开发过程中,水平固井技术发展十分迅速。而在应用此技术时,要结合水平井特点和施工难点进行全面考虑,利用科学的顶替技术,从而提升水平固井效果,推动油田行业迅猛发展,增大油田生产效率,提高油田生产效率,给油田企业带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献
[1] 赵志军.水平固井技术的国内外发展探究[J].现代商贸工业,2010,7(12):12-13
[2] 刘小利,魏周胜,王文斌.苏里格气田长水平段小套管固井及其配套技术研究[J].钻采工艺,2011,12(2):45-46
[3] 孙莉,黄晓川,向兴华.国内水平井固井技术及发展[J].钻采工艺,2005,8(5):10-11