浅谈水平井固井的关键技术及应用

浅谈水平井固井的关键技术及应用

谭渝

西南石油工程有限公司固井分公司 四川德阳  618008

摘要：在石油开采困难度逐渐提高的背景下，水平井钻井方法就得到了良好的应用，而想要充分发挥水平井固井效能，促进开采效率的提高，并实现成本的节约，就需合理运用水平井固井技术，确保其质量。本文主要围绕水平井固井的关键技术及应用进行探讨、分析，现报告如下。

关键词：水平井固井；关键技术；应用

近些年来，我国油田生产开采力度呈逐渐加大趋势，而受埋藏深度、储层物性等因素的影响，一些油田的直井开采方式就不适用。而水平井钻井开采的实施，能够在一定程度上降低生产成本，但固井阶段则容易遇到一些问题，如井眼状况差、下套管串难度较大等，这不仅会降低水平井固井质量，且也不利于施工效率的提高。因此，就需重视对水平井固井关键技术的研讨，通过合理运用，以促进水平井固井的高效、高质量展开[1]。

1、水平井固井关键技术

1.1井眼净化

针对井眼净化而言，其是确保套管顺利入井并达到预定位置的基础，下入套管前，需严格遵守相关规范要求进行生产组织，避免通井作业达不到预期目的等情况的发生，在水平井造斜段、水平段等需落实相关措施，以避免水平井相关井段井眼不通畅情况的发生。同时，项目落实期间，需基于实际情况的前提下，以分段大排量循环和短起下钻相结合的方式展开，旨在促进井眼规则性的提高，且对于井下堆积的岩屑床也起着破坏作用。在钻头下到井底位置后，就需加大钻井液的循环，以有效携带出井底沉砂，促使井下岩屑能够彻底的被钻井液携带至地面。另外，在水平井大斜度和水平段，合理设计扶正器安放，改变套管壁与井壁的接触方式，有利于降低套管下入的摩擦阻力[2]。

1.2水平井固井套管设计

（1）套管弯曲半径计算

针对水平井的造斜段而言，其井眼曲率往往较高，为确保下套管的顺利进行，就需准确计算套管自身所允许的最大弯曲半径，避免其超过了井眼弯曲半径，这也是确保套管下入不受阻的关键。

（2）监测套管下入过程中的阻力

针对水平井而言，钻井期间套管下入往往会遇到一定的阻力，包括弯曲井段局部阻力、套管和井壁间产生的摩擦阻力等。同时，水平井实际全角变化率也会在一定程度上影响弯曲井段的局部阻力，而水平井井眼状态直接决定着其全角变化率；下入套管期间和井壁间产生摩擦阻力则由摩擦系数决定。值得注意的是，摩擦系数也会受到较多因素的影响，常见的有泥浆阻滞作用、井眼中形成的岩屑床等，基于本质的前提下来说，其是一种综合性系数，实际钻井施工中往往会通过最后一次测井通井获取各井深情况大钩下放及上提过程的悬重来计算摩擦阻力，之后采集钻井施工现场的大钩负荷、钻井液密度等参数反向推演套管下入时与井壁间产生的摩阻系数，从而合理的对套管下入时摩阻系数进行预测，通过与实际测试的对比，合理修正摩阻系数，这也是促进其准确性提高的关键，为套管的顺利下入提供指引[3]。

2、配套技术措施研究应用

2.1应用漂浮下套管固井技术

基于漂浮下套管固井技术的性质下来说，其主要是指将漂浮接箍加入到套管状结构中，通过对漂浮接箍与套管鞋内部的封闭空气，或是密度较低钻井液产生浮力作用的利用，可在一定程度上降低套管下入时所受的摩擦阻力，也是确保套管顺利下入的关键。相较于传统下套管工艺，此技术工艺无需额外增加设备，不会对套管组合造成影响，实际操作也较为简单。通过对漂浮下套管固井技术特点的分析，主要体现于以下几方面：此技术的合理应用，能够提高井下扶正器的安放数量，有利于避免套管居中度不达标情况的发生；可促进下入扶正器半径的提升，且配合偏心自旋转浮鞋的使用，能更好引导套管的顺利下入；配套的整体式弹性扶正器，可进一步降低套管下入时受到的阻力和侧向力[4]。

2.2冲洗液、隔离液技术的应用

针对水平井而言，冲洗液和隔离液的应用不仅可以改善井壁表面的润湿反转性，而且基于其流变性能较好，可以起到紊流顶替的作用，能够促进水平井固井质量的改善，故就需基于各钻井液自身的特征合理匹配冲洗液及隔离液的性能和用量。值得注意的是，冲洗液有失水性低的特点，可以效冲刷水平井壁上的泥饼，从而达到隔离钻井液和水泥浆的目的，这对于促进水泥浆胶结质量的提高也起着积极的意义。在水平井固井期间合理应用隔离液，则可有效隔离水泥浆和钻井液，防止两相直接接触污染发生复杂情况，且水平井的井壁表面也会形成保护层，防止了水泥浆侵入油气层。另外，在选择水平井固井水泥浆体系的过程中，需以高质量的水泥浆体系为优选，为工程质量提供保障；考虑到水平井的特殊性，为促进水平井固井质量的改善，水泥浆体系就需具备以下特征：水泥浆体系需有良好的顶替效果，实际流动度不低于22cm；对水泥浆体系的析水情况进行控制，确保其密度稳定性满足了施工要求；为防止泥页岩遇水发生水化膨胀的情况，就需确保体系API失水在50ml以下；为确保水平井施工的安全性，防止油、气侵等情况的发生，就需严格控制水泥浆稠化时间，避免超出允许范围

[5]。此外，想要促进水平井固井质量的提高，就需重视水泥浆体系固相含量的增加，这也是避免水泥浆体系出现失水情况的关键，如能将适量的膨胀剂、微硅等外加剂添加到水泥浆体系中，可防止水泥石发生收缩和强度衰减，这也是促进水泥浆胶结质量改善的有效途径，能够更好地封堵地层，避免油侵等现象的出现。

3、结语

综上，在油气建产中，固井是不可缺少的环节，涉及的内容较多，固井施工质量直接决定着钻进的顺利性，或是油气水井投产的顺利性。随着我国科学技术水平的不断提高，水平井固井技术也有一定的进步，但想要全面确保水平井固井质量，充分发挥起效能，就需重视水平井固井技术的合理应用，总结、分析问题，基于具体情况的前提下展开有效施工，这也是促进石油开采水平提高的关键。

参考文献

[1]孙世超，蔡雨格.水平井固井关键技术的尝试性实践[J].化工管理，2020（4）：192-103.

[2]代磊，周建国，邓裕，等.水平井固井技术研究与应用研究[J].石油石化物资采购，2021（6）：177.

[3]刘行臣.水平井固井质量的影响因素及对策分析[J].石化技术，2021（3）：192-193.

[4]马丁，于汝丰，姜兆阳，等.侧钻水平井固井水泥浆实验方法研究及外加剂优选[J].内蒙古石油化工，2020（4）：198.

[5]王伟.特低渗透水平井固井质量影响因素及控制措施探讨[J].西部探矿工程，2021（7）：765-767.