中原油田固井技术现状及应用

摘 要：中原油田经过三十多年的开发，地面、地下条件日趋复杂，老区调整井越来越多，特殊工艺井如大斜度井、定向井在钻井中的比例逐步增大，深井、超深井及地质状况比较复杂的井也逐步增多，对固井质量要求越来越高，固井工作难度越来越大。为保证和提高固井质量，中原油田从工艺技术引进，水泥浆体系优选和固井技术研究等方面做了大量、细致的工作，固井质量逐步提高。

关键词：中原油田 固井 技术 应用效果

固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井，多至4～5次固井。一直以来固井质量都是钻井和勘探开发共同关注的重点，固井质量也就成为勘探开发部门与钻井在油井交接时聚集的一个焦点。而一口井固井质量的好坏涉及的点多面广，既有地面的、也有地下的；有客观的、也有主观的因素；有工程、工艺方面的原因，也有地质、开发和设计等多方面的原因。为保证和提高固井质量，中原油田从工艺技术引进，水泥浆体系优选和固井技术研究等方面做了大量、细致的工作，固井质量逐步提高。

一、中原油田固井技术及应用

1.调整井固井技术及应用

各老油区布井密度不断增大，周围油井、注水井长期大排量强抽和高压注水，形成地下非自然的高压、常压、低压层共存的多压力层系，很大程度地增加了固井施工工艺的难度，地层流体的侵入破坏水泥浆体系，严重影响固井质量。另外在油田开发过程中大量注水，使地下情况更为复杂、地下流体分布更难掌握，地下水窜问题严重影响固井质量。针对过去使用的多凝水泥浆稠化后强度发展慢，在短段强度还没有形成过程中长段水泥浆已完全“失重”，不能压稳油气水层，致使封固段出现油、气、水窜等现象，优化了水泥浆配方，现比较成熟的配方为：

长段水泥浆配方：JH.G+分散剂+膨胀剂+降虑失剂+缓凝剂+消泡剂

JH.D+分散剂+膨胀剂+降虑失剂+消泡剂

短段水泥浆配方：JH.G+分散剂+膨胀剂+降虑失剂+早强剂+促凝剂+消泡剂

2011年以来在中原油田的胡状、卫城等区域应用此配方固井73口，优良井64，合格井9。固井质量合格率100%，优良率87.67%，有力的保证了固井质量，达到了油田开发的要求。

2.超高温固井技术及应用

随着中原油田勘探开发的不断深入，近几来年油田深井、超深井的数量越来越多，深井、超深井固井在套管下入、抗高温水泥浆体系选择、抗高温前置液、施工工艺方面提出了更高的要求。目前中原油田最高温度的井是濮深16井，温度高达170℃，室内试验温度为175℃。现有成熟的抗高温水泥浆体系为：JHd+降失水剂+高温缓凝剂+消泡剂，该体系通过调整降失水剂和高温缓凝剂的加量可以满足井底循环温度达110～150℃的固井施工需要。该水泥浆体系具有以下优点：在井底高温高压，而且注水泥封固段长时，水泥浆能够保持合适的稠化时间并能实现直角稠化；水泥浆被注替入环空和侯凝期间能保持小滤失量；水泥浆凝固后，能形成较高的抗压强度，可满足高温下固井作业的要求。

3.水平井固井技术及应用

中原油田早在1991年就成功地钻成了第一口水平井，当时国内刚兴起水平井钻井工艺，卫2-25井固井水泥外加剂使用的是进口产品，固井作业只是按常规的办法进行，随后十年间未钻水平井，从2001年开始又不断的进行水平井的钻井工作，累计钻成水平井5口。为满足完井的需要，中原油田开展了相关方面的研究工作，研究出了满足水平井固井需要的水泥外加剂和工具附件，改变了注水泥工艺措施，实现了对套管地层间两个界面的有效封固，达到了钻水平井的真正目的，中原油田固井技术水平处于国内领先地位。

4.防窜固井技术及应用

固井后水泥浆环空发生气窜是当前固井工艺技术存在的问题之一，固井后环空发生气窜将损坏储层，影响自然产能，对油气田开发后续作业造成不利影响，严重时将导致油气井报废。中原油田主要有M53S，CW-1为早强剂的晶格膨胀水泥浆体系，以G502为气锁膨胀剂的水泥浆体系，M86L与M61L复配的非渗透直角稠化水泥浆体系。胶乳水泥浆体系在普光气田开发井中得到了普遍应用，效果良好。

5.稠油井固井技术发展现状

世界上已探明石油储量的约一半是稠油，国外早在19世纪就进行稠油研究开发。我国从20世纪80年代开始致力于稠油开采技术的研究开发，现在胜利、辽河、吐哈、克拉玛依、河南、吉林等油田都进行了大量的稠油开采，稠油在各油田产能开发中占有很大的份额。中原油田在克拉玛依、南阳、吉林油田和内蒙探区等进行了稠油井固井施工，采用预应力固井技术，水泥浆体系主要采用G级水泥加入30-40%硅粉来解决水泥石高温强度衰退问题，其水泥石最高使用温度为358℃，能完全满足稠油井固井需要。

二、近三年来固井质量分析

1.中原地区固井质量统计分析见下表：

2.状况分析

2.1固井工作量逐年减少

2.2固井质量合格率基本保持稳定，但优良率逐年下降。

2.3水平井、老区调整井、复杂井、特殊工艺固井所占比例逐年增多。

2.4交井过程中有固井质量争议的井也在增多。

三、结论与发展方向

1.中原油田固井技术在新材料、新理论和新装备方面取得了重要发展，为固井技术的发展创造了有利条件

2.不断加强新技术、新工艺引进和推广应用，满足特殊工艺井和复杂井对固井技术的要求。

3.进一步加强水泥浆的系统研究，建立多套完整的水泥浆体系；进一步优化水泥浆性能，严格控制失水，减少对油气层的污染。

4.开展低温早强促凝剂、新型增韧剂、水泥自修复等材料的研究与应用。

5.完善和改进复杂井在井眼准备、完井方式、固井设计及施工措施等方面工作。

参考文献

[1] 胜利油田探井固井技术的研究与应用一《今日科苑》2008年04期.

[2]刘爱萍.测井技术. 中国石油固井技术现状及发展趋势.2004年第28卷.

[3]屈建省，许树谦，郭晓阳等。特殊固井技术。石油工业出版社.2006.

作者简介：董宁宁，2008年毕业于河北工程大学，助理工程师。