水平井固井工艺技术难点研究.pdf

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1、工艺管理水平井固井工艺技术难点研究孙利民(辽河油田曙光采油厂辽宁盘锦124000)摘要：针对水平井的固井技术难点，从井眼净化、套管居中、气、水的窜槽。由于自由水的析出在底部又会形成松散的水泥颗水泥浆性能、顶替效率等方面研究，确保水平井固井质量，实现油粒沉积，与井壁胶结效果很差，同样会产生通道造成层间窜流和田开发的长期高效。气体运移。因此，提高水泥浆的稳定性是关键，主要方法是提高关键词：水平井；固井；岩屑；顶替效率；稳定性；失水水泥浆的粘度和胶凝强度。随着石油钻井技术的提高，高效益，低成本的水平井逐年增1.提高水泥浆的粘度的方法包括增加固相颗粒的细度、减少多。由于水平井的特点，

2、给固井工作带来以下问题：1、套管不居水灰比等；也可以加入悬浮剂或增粘剂，诸如纤维素、聚酰胺等。中，套管环空水泥环厚度严重不均；2、井筒泥饼、环空岩屑不易被2.增加水泥浆的胶凝强度的方法一般是加入三氯化铝、三氯清除干净；3、顶替过程若返速不合适，水泥浆易沿底边推进，将与化铁和硫酸铝等。泥浆混窜，候凝时上部易形成水带等。上述问题对固井质量造成水泥浆失水既会发生工程事故，还损害油气层。水泥浆失水的后果：顶替过程易发生堵蹩，留水泥塞或井漏污染油层及水泥分为注水泥顶替时的动失水和静止候凝时的静失水。在注水泥面低返漏封油层；不能常压候凝，使水泥环胶结质量降低；水泥环顶替阶段，水泥浆在流动

3、中冲蚀钻井液在井壁形成的泥饼，同时窜槽，发生水窜，影响产油量。又生成新的滤饼发生失水现象。经过一定时间后，滤失速度达到针对水平井的固井技术难点，从以下方面研究，确保水平井稳定状态，滤饼的增厚、冲蚀和水泥浆密度达到平衡状态。在静固井质量。止侯凝阶段，滤饼逐渐增厚到完全充满环空的程度，随着水泥浆一、井眼净化的凝固，静压不再被传送到更深的层段。从注水泥开始直到水泥水平井的水平位移大，井眼长，井眼的低部容易形成了岩屑浆完全凝固，失水始终发生。沉积床，既阻碍岩屑的携带，又使清除岩屑复杂化。通常采用以在油气井注水泥施工中，通过增加水泥颗粒的悬浮性，提高下方法可以有效净化水平井井眼。水泥浆

4、粘度，使之难以脱水，更多采用添加降失水剂的方法降低1.通过使用扩眼钻头，加放扶正器通井等技术措施，消除岩水泥浆失水。屑沉积床，保证井径规则，井眼畅通，挂去浮泥饼，有利于水泥胶四、保证顶替效率结质量。提高注水泥的顶替效率就是如何最大程度有效地驱替钻井2.提高环空钻井液返速：不论井斜角多大，通过调整泵压和液，是保证水泥胶结质量和水泥环密封效果的基本前提，对于保泵排量，提高钻井液的环空返速都能达到有效携带岩屑的效果，证固井质量至关重要。达到净化井眼的目的。1.套管居中，环空均匀，流体通道畅通是保证躯体效果的关3.井斜在0°-45°使用层流，55°-90°使用紊流将提高清键。井效果。

5、2.活动旋转套管，能显著提高顶替效率。通过活动旋转套管4.通过提高钻井液密度和粘度能够达到有效携带岩屑的效可以将环空各间隙处的钻井液趋于均匀顶替，一般旋转速度以果，但钻井液密度的提高对油层容易造成污染，应慎重采用。10~20rpm为宜。5.在斜井中，钻井液触变性过高非常不利于钻屑的输送，在上下活动套管，改变液体流动方向，使液体处于剪切状态，钻柱不转动时更是如此。井眼底部容易形成几乎不流动的流体能有效破坏钻井液的胶凝结构和触变特性。上下活动套管一般层，使钻屑滞留在井底，这种影响对细颗粒来说尤为严重。所以采用5分钟一次，行程约10m（一根套管的长度）。在完钻后要调整钻井液性能，降

6、低触变性。3.调整钻井液性能，在保证井下安全的前提下，通过降粘药6.周期性划眼起下钻，降低钻井液静切力，将稠化的钻井液剂尽量降低其塑性粘度和切力，减小钻井液的触变性影响，提高在井底形成钻屑沉积床搅动起来并携带清除掉。对于使用井下流动性，使附着在井壁的滞留钻井液易被驱替带走。。马达钻进而没有钻盘转动的水平井，进行周期性划眼起下钻至关4.增大水泥浆与钻井液密度差，对提高水泥浆顶替效率有较重要。好的作用。一方面，其浮力作用使液体交接处的水平分界面更稳二、套管居中定。另一方面，改变了液体流动的相互关系，即水泥浆的压力梯套管在斜井段因自重偏心造成环空窄间隙附近滞留钻井液，度相对增加，而

7、钻井液的阻力梯度则相对降低。水泥浆顶替达不到效果，甚至无水泥。通过应用扶正器提高套管5.顶替流态是提高顶替效率的一个重要参数。紊流顶替是居中度可以改善水泥浆顶替效率。最好的流态；高速层流也是提高顶替效的一种可行措施。延长紊1.在能够保证套管居中度的情况下尽量少用扶正器。流接触时间与增大紊流程度，都有提高顶替效果的作用。2.井斜角小于45°采用双弓弹性扶正器。6、注水泥浆在起压前采用大排量顶替,起压后降低排量至碰3.井斜角大于45°的技术套管内和坚硬的裸眼段尽可能多压。碰压后试阻流环，若好用不倒流，则常压