石油固井質(zhì)量的影響因素及應(yīng)對(duì)策略

孫興華

摘 要：石油固井是鉆完井工程中的重要組成部分，在鉆完井工程中起著非常重要的作用。由于石油固井工作環(huán)境的特殊性，為了保證石油固井的質(zhì)量，必須要投入大量的人力、財(cái)力和物力，專業(yè)技術(shù)人員需憑借自身經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合石油固井的具體情況，對(duì)水泥漿的性能和鉆井液等方面進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督?；诖?，本文圍繞石油固井中影響質(zhì)量的主要因素進(jìn)行了分析，對(duì)其改進(jìn)策略也進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：石油固井;質(zhì)量影響;改進(jìn)

引言

石油固井作業(yè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜而且龐大的項(xiàng)目，在建設(shè)的過(guò)程中也有很多的不確定因素，所以其建設(shè)難度較高，但是它在鉆井工程中卻占據(jù)著很高的地位，所以這就需要有關(guān)部門做好相關(guān)工作，加強(qiáng)工程管理的力度，并對(duì)地理?xiàng)l件等情況進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而制定出科學(xué)合理的建設(shè)方案，保證工程建設(shè)的質(zhì)量，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。

1 影響石油固井質(zhì)量的因素

1.1 地層巖性

石油固井的第二界面是地層和水泥環(huán)，在進(jìn)行石油固井作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)給予特殊巖性地層的高度重視。隨著時(shí)間的推移油井不斷受到地層給予的壓力，同時(shí)因滲水現(xiàn)象導(dǎo)致地層膠結(jié)的密實(shí)度降低，從而降低石油固井的質(zhì)量;地層聲速的快慢會(huì)對(duì)水泥膠結(jié)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而間接影響到石油固井的質(zhì)量;地層的吸水性導(dǎo)致注入流體內(nèi)水分流失從而形成裂縫，而形成裂縫則會(huì)對(duì)石油固井帶來(lái)坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了保證石油固井的質(zhì)量與穩(wěn)定性，應(yīng)該要根據(jù)實(shí)際情況時(shí)刻關(guān)注巖層活動(dòng)的局部壓力變化，盡量避免發(fā)生層面斷裂現(xiàn)象[1]。

1.2 受到水泥漿的影響

在石油固井作業(yè)期間，如若水泥漿的質(zhì)量存在問(wèn)題，那么在很大程度上都會(huì)導(dǎo)致分層沉淀現(xiàn)象的出現(xiàn)，不僅如此，其也無(wú)法在有限時(shí)間內(nèi)快速的凝固，對(duì)于石油固井的質(zhì)量也無(wú)法保證。而且水泥漿的性能很容易受到自身以及外界因素的影響，這也使其應(yīng)用效果極為不佳。水泥漿性能受到的外界影響因素有很多，如封固段的長(zhǎng)度以及水泥漿的環(huán)空返速。一般情況下，封固段長(zhǎng)度在900～1 300 m的范圍內(nèi)，在施工作業(yè)期間使用該范圍的水泥漿，其石油固井質(zhì)量也能得到保障。再者，在注入水泥漿的過(guò)程中， 環(huán)空返速也會(huì)對(duì)頂替效果產(chǎn)生影響，開采企業(yè)要想提高石油固井的質(zhì)量， 他們就需提高還空返速。至于自身因素則包含了水泥漿的密度、失水量以及流動(dòng)性等。通過(guò)提高水泥漿的密度也會(huì)提升水泥漿的浮力及流動(dòng)速度， 這在很大程度上都可提升石油固井的質(zhì)量，而且還能替代石油鉆井。與此同時(shí)，水泥漿自身的流動(dòng)性與石油固井的質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系，如若開采人員注入水泥漿的速度過(guò)快，則會(huì)導(dǎo)致水泥分層沉淀問(wèn)題的出現(xiàn)，而注入速度較慢也會(huì)加大注入水泥漿的難度。此外，如果水泥漿的失水量過(guò)多，也會(huì)導(dǎo)致多余水量滲入到地下而改變土層的硬度，這對(duì)石油固井的質(zhì)量也會(huì)造成間接影響。在開展石油固井施工工作的過(guò)程中，要想將固井的優(yōu)質(zhì)率全面提高，開采企業(yè)就需對(duì)水泥漿密度、流動(dòng)性以及流失量等問(wèn)題進(jìn)行分析與管控。

1.3 鉆井液

鉆井液的質(zhì)量對(duì)石油固井的質(zhì)量有著很大的影響，鉆井液密度的高低決定了頂替效率的高低，如果鉆井液密度低，就會(huì)產(chǎn)生較大的浮力效應(yīng)， 對(duì)固井作業(yè)有利，如果其密度過(guò)高，就會(huì)降低浮力效應(yīng)，進(jìn)而制約了固井作業(yè)的質(zhì)量。此外，由于鉆井液的失水量，對(duì)鉆井液的黏度有影響，失水量大，其黏度就低，而鉆井液的黏度又影響著它的流動(dòng)性，黏度越小，其流動(dòng)性就越快。所以說(shuō)這些指標(biāo)都是影響固井質(zhì)量的一部分。

2 提升石油固井質(zhì)量的措施

2.1 提升水泥漿性能

從水泥漿的自身方面考慮，需要改善水泥漿的密度、失水量和流動(dòng)性等因素，水泥漿的密度應(yīng)該控制在1.15～2.65g/cm3范圍內(nèi)，并在條件允許情況下盡量縮短水泥漿稠化時(shí)間，避免水泥環(huán)暴露過(guò)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)水氣飽和度過(guò)度的問(wèn)題;同時(shí)，水泥漿的失水量一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該不超過(guò)100ml。此外，也能夠利用外部綜合的方式控制水泥漿的性能。例如：在工程中所需水泥漿一般數(shù)量較多，因此首先必須要對(duì)水泥漿的失水量進(jìn)行嚴(yán)格把控， 并根據(jù)配比比例合理?yè)饺虢凳畡?，可有效減少切力，并提升頂替效率。

從技術(shù)操作方面上改進(jìn)，運(yùn)用防腐抗?jié)B水泥漿可有效減少水泥漿的失水量，并提升防滲、防腐能力，這種方式能夠間接加強(qiáng)界面間的膠結(jié)度，降低地層巖性對(duì)水泥凝固的影響[2]。

2.2 加大監(jiān)督力度

首先，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要全面注重石油固井工作的開展。在鉆井工程中固井不僅是最后的工序，還是油氣井作業(yè)的最后環(huán)節(jié)，企業(yè)要想保護(hù)油氣資源，他們就必須做好固井施工作業(yè)，這不但能提高油氣田的使用壽命，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境。所以企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須注重石油固井工作的開展。其次，他們還要加大對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督與管理力度。要想完善固井施工作業(yè)，企業(yè)還要采用先進(jìn)的施工管理手段，這樣也能將存在的固井質(zhì)量隱患全面排除。最后，企業(yè)還要科學(xué)管理施工材料，這樣也能防止偽劣產(chǎn)品流入到施工現(xiàn)場(chǎng)而引發(fā)安全事故[3]。

2.3 引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)

先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能夠提高施工的效率以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在地質(zhì)勘測(cè)階段，企業(yè)就可以借助“3S”技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，把握施工現(xiàn)場(chǎng)的自然環(huán)境條件，這樣能夠?yàn)椴牧系呐浔纫约笆┕みM(jìn)度有著很大的促進(jìn)作用。在引進(jìn)技術(shù)設(shè)備時(shí)，需要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況以及石油固井作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，這樣能夠減少相應(yīng)的成本支出。在加強(qiáng)固井質(zhì)量方面可以借助液固井技術(shù)、泡沫固井技術(shù)、水平固井技術(shù)等。

2.4 加強(qiáng)鉆井液的性能

在開展石油鉆井工程之前，根據(jù)鉆井液性質(zhì)不同，需要對(duì)切力、密度及失水量進(jìn)行合理的調(diào)整和配置。按照以往收集到的經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析可得：鉆井液的密度在不超過(guò)1.50g/cm 3時(shí)，石油固井可以維持85%～95%的優(yōu)質(zhì)率;另外，鉆井液的黏度不超過(guò)26s時(shí)，也能夠提升石油固井的優(yōu)質(zhì)率;失水量處于5～7ml范圍內(nèi)，可以保證石油固井的優(yōu)質(zhì)率達(dá)到80%及以上;使用低滲透鉆井液能有效降低石油固井的質(zhì)量受泥餅的影響程度。

2.5 對(duì)施工人員的安全教育

施工人員的安全可以保證固井施工的順利完成，因此為有效保證固井質(zhì)量，需要根據(jù)具體的施工管理?xiàng)l例對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育和施工工藝的培訓(xùn)，加強(qiáng)施工人員的思想教育，讓施工人員樹立正確的施工觀念，養(yǎng)成專業(yè)的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)水平。加強(qiáng)對(duì)施工人員的質(zhì)量教育，樹立質(zhì)量意識(shí)，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。在整個(gè)施工過(guò)程中，監(jiān)督管理人員需要制定責(zé)任分配制度，明確相應(yīng)責(zé)任和權(quán)利的承擔(dān)者，落實(shí)整個(gè)施工技術(shù)的推進(jìn)。根據(jù)硬性的管理機(jī)制督促人員養(yǎng)成吃苦耐勞的工作精神，運(yùn)用一些獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制提高人員的工作積極性，激發(fā)工作人員的工作熱情，提升施工技術(shù)人員的工作效率，總體提升固井的施工質(zhì)量，滿足油井生產(chǎn)和開發(fā)的需求[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在開展石油固井工作的過(guò)程中，固井質(zhì)量很容易受到各種因素的影響，要想有效提高石油固井的質(zhì)量，企業(yè)不僅要重視石油固井工作，還要注重對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理、監(jiān)督，通過(guò)優(yōu)化鉆井液與水泥漿的性能，鉆井工程也能得到完善。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 段風(fēng)海，朱永靖.石油固井中影響質(zhì)量的主要因素及改進(jìn)措施[J].石化技術(shù)， 2019，26（11）：194-195.

[ 4 ] 于海峰. 影響固井質(zhì)量的主要因素及改進(jìn)措施[ J ] . 化工設(shè)計(jì)通訊， 2019，45（06）：257+263.