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摘要:为了满足社会发展需求、保证经济稳步进步,油气开发行业的企业和工作人员都着力于提升油气资源勘探水平。而对非常规油气藏的勘探工作,则成为了油气开发行业发展的重中之重,比如特低渗透油气藏就具有突出的开发价值,必须要在充分了解特低渗透水平井固井质量影响因素的基础上,采取适当的控制措施提升其固井质量。
关键词:特低渗透水平井;固井质量;影响因素;控制措施
引言
油气资源是社会发展中必不可缺的自然资源之一,它能够支持交通运输业、化工行业的发展,对于中国经济发展也有一定的促进作用,但是随着开发年限的延长,我国的常规油气资源产量不断降低,给国家能源安全带来了一定的挑战。在这种情况下,对特低渗透油气藏进行开发成为了不二之选,而水平井技术是特低渗透油气藏主要开发技术,通过提升套管居中度等措施保证水平井固井质量则显得至关重要。
1特低渗透水平井固井质量影响因素
1.1井身质量的影响
相对于常规直井而言,水平井的钻井过程更加复杂,工作人员需要根据情况调整钻进方向,才能确保井身质量。这主要是因为:①特低渗透油气藏储层厚度比较小,钻井着陆准确度无法保证,顶底界面比较模糊;②油气藏储层起伏比较严重,钻头不能始终保持一个方向,否则会导致储层破裂等问题;③钻头测量设备不能即时反馈钻进位置,因此必须要适当地调整钻头轨迹才能确认储层位置。不难看出,水平井钻井过程异常复杂,稍有不慎就可能导致井身质量问题,进而给后续的固井施工带来不利影响。
1.2套管居中度对固井质量的影响
水平井固井施工中最重要的一个步骤就是下套管,特低渗透油气藏水平井井身结构比较复杂,因此下套管的难度也比较大,另外井壁所带来的巨大摩擦力也给下套管过程带来了一定的挑战。在这个过程中,如果工作人员未能保证套管居中度,就可能会给后续水泥浆顶替埋下隐患,比如套管位置过低、水泥浆的顶替效率就会大幅度下降,无法将其中的钻井液替代出来,对后续的固井工作十分不利。
1.3混油钻井液对固井质量影响
钻井液具有保护井壁、冷却钻头等多项功能,特低渗透油气藏水平井钻井施工离不开钻井液的支持,为了确保钻井液润滑性,工作人员常会在钻井液设计时向其中添入一定量原油,但是这样的处理方法却可能给固井施工带来负面影响。添加原油的钻井液将会导致套管、井壁等位置覆盖一层油膜,而这一层油膜又会导致套管等位置的亲水性下降,进行水泥浆顶替的时候,水泥浆将难以有效附着在界面上,进而不能完成高效顶替,给开采带来不利影响。为了避免混油钻井液的负面影响,可在注入水泥浆之前利用前置液处理好设备和井壁上的油膜,从而确保固井施工的质量。
1.4固井工艺的影响
在固井施工中常见的顶替液当中往往含有大量的清水,这主要是因为清水能够降低套管内部的液体重量,避免水平段和大斜度段套管内流体与环空中流体间出现严重的密度差,避免套管给扶正器带来过大压力,使套管居中度与标准情况相符。然而,这样的固井工艺也有一定的不足之处,比如清水过多会造成泵压升高、顶替效果不佳等问题,紊流顶替的质量也无法得到保证,固井施工效果会大打折扣;另外清水产生的浮力虽有作用却无法完全克服套管重力,其居中度仍然存疑。
2特低渗透水平井固井质量控制措施
2.1优化井身质量
为切实提升特低渗透水平井的井身质量,工作人员需尽可能优化井眼轨迹,并在实际钻井施工当中,根据钻井施工标准流程进行操作,保证直井段的垂直性和稳定性,避免直井段井身质量问题;在开始造斜段施工时,根据实际情况调整钻进轨迹,避免摩擦力带来的不必要影响,为下套管工序打下坚实的基础。另外,还需要确保储层位置准确性,对地层构造进行准确判断,在此基础上合理调整轨迹,确保井身质量,为后期固井作业提供强有力的支持。
2.2提升套管居中度
上文中简单地介绍了套管居中度的影响,工作人员必须要采取措施提升套管居中度:第一,要使套管能够达到预定位置,根据地层结构、土壤成分等,计算套管与井壁的摩擦阻力,再根据井壁的倾斜程度等,在套管上安装扶正器,并保证扶正器位置的准确性,只有这样才能在降低下套管摩擦阻力的基础上,确保套管居中度。另外,工作人员要强化特低渗透水平井套管摩擦阻力分析工作,利用计算机构建套管居中度计算模型。第二,要对套管串安全性进行分析,调整套管串设计方案,根据套管居中度调整漂浮接箍的安放位置,使套管居中度与设计情况保持一致。
2.3提升钻井液顶替效率
水泥浆顶替效率决定了钻井液是否能被完全替代出来,也就影响着油气藏的最终开采效果,因此必须要采取措施提升顶替效率。工作人员应对不同砂浆的顶替模型进行分析,根据水泥砂浆流变性及密度、特低渗透水平井各项参数、套管居中度偏离数据等,对不同种类的水泥浆顶替效果进行分析,从而确保钻井液顶替效果,确保固井施工的质量。首先,要对特低渗透水平井的偏心环空顶替规模进行判断,利用计算机及相关软件模拟其顶替规律;其次,根据模拟出来的结果确定最佳的浆液配比,明确特低渗透水平井的井眼参数、水力参数等可能导致的影响,确保钻井液顶替效率。
3结论
特低渗透油气藏的开发难度比较大,常规的直井并不能在特低渗透油气藏当中发挥作用,经过一系列的尝试,水平井开发技术得到了一致的认可,它能够在保证开采效果的基础上提升特低渗透油气藏开发效益。但是,从实际情况来看,特低渗透水平井的固井施工质量并不理想,受到井身质量、混油钻井液、套管居中度等多种因素的影响,稍有不慎就可能导致严重的水平井开发问题。因此工作人员必须要积极采取措施控制上述因素,从根本上提升特低渗透油气藏开发质量。
参考文献
[1]李维彦,章成广,江万哲,李国利,柳建华,贺铎华,马勇.影响固井质量评价效果的因素分析[J].工程地球物理学报,2006(02):103-107.
[2]李雪,王杰,孙涛.固井质量评价方法体系构建及影响因素分析[J].科技通报,2017,33(04):68-75.
[3]乔中山,刘东东,秦天宝,柳海啸.我国水平井完井技术现状及发展趋势探讨[J].化工管理,2020(12):137-138.
[4]李風雷,余德望.水平井固井附件钻除方法研究与影响因素分析[J].当代化工,2020,49(08):1758-1761+1802.
大庆油田有限公司采油工程研究院 黑龙江 大庆 163453
关键词:特低渗透水平井;固井质量;影响因素;控制措施
引言
油气资源是社会发展中必不可缺的自然资源之一,它能够支持交通运输业、化工行业的发展,对于中国经济发展也有一定的促进作用,但是随着开发年限的延长,我国的常规油气资源产量不断降低,给国家能源安全带来了一定的挑战。在这种情况下,对特低渗透油气藏进行开发成为了不二之选,而水平井技术是特低渗透油气藏主要开发技术,通过提升套管居中度等措施保证水平井固井质量则显得至关重要。
1特低渗透水平井固井质量影响因素
1.1井身质量的影响
相对于常规直井而言,水平井的钻井过程更加复杂,工作人员需要根据情况调整钻进方向,才能确保井身质量。这主要是因为:①特低渗透油气藏储层厚度比较小,钻井着陆准确度无法保证,顶底界面比较模糊;②油气藏储层起伏比较严重,钻头不能始终保持一个方向,否则会导致储层破裂等问题;③钻头测量设备不能即时反馈钻进位置,因此必须要适当地调整钻头轨迹才能确认储层位置。不难看出,水平井钻井过程异常复杂,稍有不慎就可能导致井身质量问题,进而给后续的固井施工带来不利影响。
1.2套管居中度对固井质量的影响
水平井固井施工中最重要的一个步骤就是下套管,特低渗透油气藏水平井井身结构比较复杂,因此下套管的难度也比较大,另外井壁所带来的巨大摩擦力也给下套管过程带来了一定的挑战。在这个过程中,如果工作人员未能保证套管居中度,就可能会给后续水泥浆顶替埋下隐患,比如套管位置过低、水泥浆的顶替效率就会大幅度下降,无法将其中的钻井液替代出来,对后续的固井工作十分不利。
1.3混油钻井液对固井质量影响
钻井液具有保护井壁、冷却钻头等多项功能,特低渗透油气藏水平井钻井施工离不开钻井液的支持,为了确保钻井液润滑性,工作人员常会在钻井液设计时向其中添入一定量原油,但是这样的处理方法却可能给固井施工带来负面影响。添加原油的钻井液将会导致套管、井壁等位置覆盖一层油膜,而这一层油膜又会导致套管等位置的亲水性下降,进行水泥浆顶替的时候,水泥浆将难以有效附着在界面上,进而不能完成高效顶替,给开采带来不利影响。为了避免混油钻井液的负面影响,可在注入水泥浆之前利用前置液处理好设备和井壁上的油膜,从而确保固井施工的质量。
1.4固井工艺的影响
在固井施工中常见的顶替液当中往往含有大量的清水,这主要是因为清水能够降低套管内部的液体重量,避免水平段和大斜度段套管内流体与环空中流体间出现严重的密度差,避免套管给扶正器带来过大压力,使套管居中度与标准情况相符。然而,这样的固井工艺也有一定的不足之处,比如清水过多会造成泵压升高、顶替效果不佳等问题,紊流顶替的质量也无法得到保证,固井施工效果会大打折扣;另外清水产生的浮力虽有作用却无法完全克服套管重力,其居中度仍然存疑。
2特低渗透水平井固井质量控制措施
2.1优化井身质量
为切实提升特低渗透水平井的井身质量,工作人员需尽可能优化井眼轨迹,并在实际钻井施工当中,根据钻井施工标准流程进行操作,保证直井段的垂直性和稳定性,避免直井段井身质量问题;在开始造斜段施工时,根据实际情况调整钻进轨迹,避免摩擦力带来的不必要影响,为下套管工序打下坚实的基础。另外,还需要确保储层位置准确性,对地层构造进行准确判断,在此基础上合理调整轨迹,确保井身质量,为后期固井作业提供强有力的支持。
2.2提升套管居中度
上文中简单地介绍了套管居中度的影响,工作人员必须要采取措施提升套管居中度:第一,要使套管能够达到预定位置,根据地层结构、土壤成分等,计算套管与井壁的摩擦阻力,再根据井壁的倾斜程度等,在套管上安装扶正器,并保证扶正器位置的准确性,只有这样才能在降低下套管摩擦阻力的基础上,确保套管居中度。另外,工作人员要强化特低渗透水平井套管摩擦阻力分析工作,利用计算机构建套管居中度计算模型。第二,要对套管串安全性进行分析,调整套管串设计方案,根据套管居中度调整漂浮接箍的安放位置,使套管居中度与设计情况保持一致。
2.3提升钻井液顶替效率
水泥浆顶替效率决定了钻井液是否能被完全替代出来,也就影响着油气藏的最终开采效果,因此必须要采取措施提升顶替效率。工作人员应对不同砂浆的顶替模型进行分析,根据水泥砂浆流变性及密度、特低渗透水平井各项参数、套管居中度偏离数据等,对不同种类的水泥浆顶替效果进行分析,从而确保钻井液顶替效果,确保固井施工的质量。首先,要对特低渗透水平井的偏心环空顶替规模进行判断,利用计算机及相关软件模拟其顶替规律;其次,根据模拟出来的结果确定最佳的浆液配比,明确特低渗透水平井的井眼参数、水力参数等可能导致的影响,确保钻井液顶替效率。
3结论
特低渗透油气藏的开发难度比较大,常规的直井并不能在特低渗透油气藏当中发挥作用,经过一系列的尝试,水平井开发技术得到了一致的认可,它能够在保证开采效果的基础上提升特低渗透油气藏开发效益。但是,从实际情况来看,特低渗透水平井的固井施工质量并不理想,受到井身质量、混油钻井液、套管居中度等多种因素的影响,稍有不慎就可能导致严重的水平井开发问题。因此工作人员必须要积极采取措施控制上述因素,从根本上提升特低渗透油气藏开发质量。
参考文献
[1]李维彦,章成广,江万哲,李国利,柳建华,贺铎华,马勇.影响固井质量评价效果的因素分析[J].工程地球物理学报,2006(02):103-107.
[2]李雪,王杰,孙涛.固井质量评价方法体系构建及影响因素分析[J].科技通报,2017,33(04):68-75.
[3]乔中山,刘东东,秦天宝,柳海啸.我国水平井完井技术现状及发展趋势探讨[J].化工管理,2020(12):137-138.
[4]李風雷,余德望.水平井固井附件钻除方法研究与影响因素分析[J].当代化工,2020,49(08):1758-1761+1802.
大庆油田有限公司采油工程研究院 黑龙江 大庆 163453