复杂井况条件下的固井技术与实践刍议

王鑫 张越 景亚兵 王家成 潘德柱 张磊 童威

中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司 河北省任丘市 062550

摘 要：我国在现阶段对油田的开采已经有了较为成熟的工艺体系，但是在开发过程中仍旧存在一些问题。固井的质量会对油田开采造成极大的影响，因此，对于复杂井况的固井工程需要运用科学合理的固井技术，在实际的固井过程中要根据井下的具体情况进行调整和改进。
关键词：复杂井况，固井技术

前言

固井工程在实施的过程中会出现许多的问题，不同的地区、不同的油田环境中需要应用的技术各不相同，为了提高固井工作的效率和质量，必须要考虑到各种影响因素，固井技术的应用需要根据各个地区具体的环境情况进行。最先需要了解的是油田开发区的地质条件，然后再确定相应的固井工艺和技术，了解和掌握固井工程中的注意事项，在进行实际固井的过程中根据井下的情况及时调整和改进固井技术，构建一个完善的固井体系，确保固井工程可以有效的完成。

1. 实施的新技术分析

（一） 劈裂鱼顶打捞技术

大斜度井和卡封堵水井会时常出现管杆偏磨严重，油管穿脱从而造成井下事故的现象。在对这样的井进行打捞施工时，内打捞容易造成油管严重开裂，而外打捞容易导致油管受力过度被夹扁，进而致使打捞失败，有时可能会导致井下的情况变得更加复杂。在这种情况下，需要将打捞矛与卡瓦打捞筒的工艺技术进行集成，采用卡瓦和滑块打捞矛集成的复合工具，将捞矛向外展开，打捞筒收紧，可以对断裂油管坠物进行打捞。

（二）爆炸切割与震击解卡技术应用

在对井下管柱。工具卡点等钻具进行处理时，常规的倒扣打捞不仅需要反复作业，其工作效率还不是很高。一般情况下，大于2500m卡点的钻具需要7-10天的时间才能完成作业。然而使用爆炸切割技术不仅可以使施工效率得到大幅度的提升，而且还能提升切割位置的准确率，为下一步处理卡住的工具提供了方便，使得施工效率事半功倍。例如，五联队修建的10-18井，在塞钻过程中管柱被卡住，上80T井架未打开，进行爆炸切割，采用了地面冲击解堵法成功解堵上部钻杆，节省了大量的维修费用^[1]。

（三） 根据井况改进加工工具

通过对井下具体情况的了解和分析，可以对现有的工具进行改进或者重新设计加工适合当时井况的新型工具，做到因井、因地制宜，以此来满足不同井况和施工要求。近几年来，根据不同的井况设计加工和制造了钻铣捞矛、钻铣公锥、复合套铣筒40多件打捞工具，使得施工的成功性得到了极大的提升。

二、针对复杂井况采取的固井策略分析

在实施固井工程的过程中，由于各个地区地理环境的不同，会对固井工程造成一些问题和难点，主要表现在气压层较多且压力系统不相同，气固层的封固长度较多导致漏层多，进而致使钻进中出现泄漏。为了解决复杂情况下的固井难点，可以通过采取相应的策略和措施进行解决。首先可以通过调整固井技术来适应不同地区和不同油田的井下情况。各老油区井网分布密度均呈上升趋势，周边油井和注水井长期进行强制泵送和高压注水，是地下形成了多种非自然压力共存的多压力层系，大大增加了固井施工过程的难度，水泥浆体系收到地层流体的破坏，对固井的质量造成了影响。此外，油田在开采中注入了大量的水，使得井下情况变得更加复杂，导致地下水窜问题出现。其次可以通过超高温进行固井。由于油田的开采不断深入，出现了许多油田深井、超深井。对深井和超深井开展固井工作对水泥浆的耐高温程度和施工工艺要求较高，当前已经成熟的耐高温水泥浆体系可以通过调整降失水剂和高温缓凝剂的用量，满足固井施工的需要。
三、复杂井况条件下的固定技术和应用分析

由于井下生产环境复杂，固井质量难以保证，需要采用固井技术进行处理。首先要深入分析地质环境，了解现有油井存在的问题，结合具体情况设计固井工艺，确保各环节的科学合理运行。

1. 分级注水泥

井的类型有很多，对于气藏多、井段大的油井，固井难度比较大。有必要对井内的所有气层进行密封处理。封堵作业最常用的水泥浆，泥浆按照规定的顺序进行灌注，避免造成气层的快速移动。级配水泥浆注浆法在固井工程中有着显著的运用优势，采用这种方法。泥浆整体的流动性比较好，可以使周围的压力减少。通过科学合理的控制温度以及水泥浆的凝结时间，可以保障固井工程顺利的开展，也可以避免水泥浆在凝结时出现气泡，进而保证施工的安全性。此外，在固井过程中使用隔离液可以稀释泥浆，对油井内壁的进行整体的。全面的冲刷，从而确保整体的质量和使用效率^[2]。
（二）优选水泥体系

（1） 稠化时间。当浅井深度小于2000m时，由于浅井地层温度较低，导致稠化时间较长，加入凝结剂可以缩短稠化时间，避免侯凝时油气水窜流。在水泥底部增设速凝剂，可以使水泥浆的稠化时间减少，进而保证固井的质量和效果。然而，在深井固井过程中，应通过使用缓凝剂来延长稠化时间，以满足泵送和更换水泥浆的要求，从而达到预计恢复期到施工时间所需的安全性

^[3]。

（2）低密度水泥浆体系通常用于破裂压力低或渗透性好的漏失地层

（3）通过微膨胀使得水泥浆的韧性得到增加
（三）提升顶替效率

由于A油层具有特殊性，在进行固井工程时需要采用定盐水水泥浆系统，其配方应当适应井底大段的下封闭固段的盐膏层。经过多年的探究和实际操作试验，A油区已构建了一套性能强度高、反射小、失水少、渗漏性好的盐水水泥浆体系。

（1）完全循环以提高性能。首先注入水泥并充分循环2周以上，然后注入钻井液，以替换水凝胶钻井液下部因静态高温而严重泄漏的部分，以确保钻井液的流动性能。当n为0.7时，更换井眼环空微间隙中的钻井液，克服钻井液的不足^[4]。

（2）水泥石的强度比较高，抵抗冲击的韧性比较强。在大排量水平井中，导致水泥石强度低，易破裂的主要原因是胶结质量不足以及密封固定不牢靠。套管损坏的程度加剧的主要原因是水泥环脱盐膏层发生变化以及水泥浆对冲击的抵抗韧性逐渐减弱。

（3）把控好顶替排量，保持套管鞋低密度水泥浆排量，提高排量效率，合理的掌控施工压力，常规密度水泥浆出套管鞋后立即减少排量，回油速度控制在1.6m/s以内，工作压力可达10MPa。
（四）采取固井新技术

（1）采用不留水泥塞技术。如果发生泄漏和堵塞，使用堵漏剂可以防止泄漏或爆炸，当压力达到预定的数值后，砂浆将在初凝期间形成。当下部立柱中有一定程度的流体时，冲洗内部砂浆，提起管柱，直到砂浆凝固。封堵后，井筒中没有泥浆。这是无堵塞堵漏技术的最大特点。该技术的关键是调整砂浆的初凝时间、挤出工艺和封堵工艺^[3]。

（2）运用平衡压力固井技术。所谓的平衡压力固井技术是指：在高效驱替和减少对生产层污染的前提下，环空井段的环空密封设计成功地规定了水泥浆的用量，固井液在整个注入、置换甚至固化过程中不损失石油，气层和水层不流动，从而在整个等待凝固过程中实现压力平衡和注水置换施工。其核心是“高效替代、使整体的压力趋于平衡”^[4]。
结语

固井技术是固井工程中的重要内容，在进行固井施工前，必须设计好固井作业方案，严格遵循施工标准进行固井，做好施工的应急预案，以便解决和处理突发情况，确保固井工程可以顺利开展并高效、稳定的运行，为后续的开采工作做好准备。

参考文献：

1. 唐本顺. 复杂井况修井技术完善与应用[J]. 中国科技纵横,2015(8):171-171.

2. 戴峰. 浅析复杂井况条件下的固井技术及应用[J]. 科学与财富,2019(7):164.

3. 刘亮,夏宏南,张文泽. 复杂井况条件下的固井技术及应用[J]. 辽宁化工,2017(10).

4. 陈向军,方琴. 复杂井况条件下的固井技术[J]. 南方油气,2005, (2).