试论免钻固井技术的研究

[摘 要]固井工作是在油气田钻井过程中的一项重要的技术手段，同时它也是在实际的钻井过程中面临的一个难点。近些年来，随着科学技术对钻井技术的不断推动，社会对于油气资源的需求不断增大，给我国的油气开发行业带来了新的挑战。固井是钻井过程中最为重要的一项工作，对于钻井过程的提速起着很重要的作用。针对油气开采过程中的固井技术，本文通过分析我国油气开采行业现有的固井技术及其存在问题，并对免钻固井技术进行讨论与研究。

[关键词]固井技术，钻井，免钻固井技术

中图分类号：TE256 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0022-01

伴随着科学技术的飞速发展，很多的新技术手段、新工艺都已经在钻井行业广泛应用，在一定程度上提升钻井的速度和质量，而且在所有的油田开采工程当中对钻井的质量要求也越来越高，再加上目前各油田公司都严格控制钻井成本，把上产提速当作了重中之重，固井做为是钻井过程中的重要一环，对钻井提速有着重要影响。传统固井技术分级箍完井和筛管完井后期必须下小钻杆通井，磨掉分级箍和盲板耗费时间，影响钻井时效。而免钻固井技术是对传统固井技术的改造和升级，采取了针对性技术措施，并采用免钻分级箍和免钻盲板等井下固井工具，提高了固井效率，降低了钻井成本，因此免钻固井技术受到越来越多的重视，其应用范围将会进一步的得到推广。

一 传统固井技术及其存在问题

固井是钻井过程中最为重要的一部分，同时也是最后一道工序。近年来，随着现代油田开发要求的提高，传统的固井技术已经展现出了其弊端，提高固井效率已经成为必然的趋势。

1、传统固井技术

目前我国油气开采行业的施工过程中主要常用的技术有两种，分别是筛管顶部固井技术和分级固井技术。

其中，筛管顶部注水泥固井技术是将筛管放置在裸眼井段下，通过顶部套管注入水泥固井，以此来保证封固段以下的产层不受到污染，在不影响产品质量的情况下提高生产效率。从应用方面来看，筛管顶部固井技术不仅可以应用于全井下套管，同时也可用于尾管。筛管顶部固井技术能够，避免水泥浆对油气层造成污染，有效封固产层以上的地层，保证产层与上部油气层有效隔离，保障井下段的钻探安全。

分组固井技术是通过地面控制的启闭与套管的一定位置连接，使得浇注水泥作业分为两次在固井作业期间完成的，这种专用工具称为分组注水泥器，也称为分级箍，它又可以分为三种：机械式、压差式和机械压力双重作用式。

2、传统固井技术存在问题

分级固井技术主要面临着钻井周期变长以及安全性和可靠性问题。传统的水泥浇筑装置的可靠性和安全性很低，大大限制了分级注水泥技术的应用及其发展，无法适应今后快速钻井的需要。

筛管完井技术虽然可以起到保护油气层的作用，但是固井后需要下小钻钻除固井附件，使得钻井周期变长，耗费了大量时间。

二 免钻固井技术及其研究

1、免钻分级注水泥固井技术

免钻分级箍主要由分级箍自身和碰压座、重力塞、一级橡胶塞、二级橡胶塞组成。上接头、重力塞座、关闭套、销钉组、胶塞套、下滑套和外套组成其本体。免钻分级箍的工作原理就是在固井施工结束后使其井口气压增大，并剪断关闭套销钉让它掉到井底，这是与传统的分级注水泥器之间的本质区别。

免钻固井技术具有明显的结构特点在其打开及关闭的过程中，相对运动的零部件都是使用相同的材质加工而成，如果在高温环境下进行作业，也不会由于温度对它的影响而膨胀，使得运动件之间的运动间隙减小，因此打开和关闭的动作不受因为温度的变化而受到影响。

防转销钉和防转挡块共同工作，用于控制关闭套、关闭塞座、打开塞座旋转等功能。而且在扫塞的过程中，使用销钉来固定关闭套与本体，因此关闭套不会在工作过程中转动，可以有效地防止密封失效。防转挡块不仅在能够在钻塞过程中达到防转作用目的，而且可以防止循环孔出现异常如提前关闭等现象。各个密封圈均不存在真空的现象，在试压过程中工作人员可以随时检测每个密封圈，检查其质量有无失效。在使用时只需要打开塞座的一个零部件就可以替代常规双级注水泥器下滑套和挡块两个零件所能够实现的动作，从而节省钻除时间。双级箍内设了防退机构，可以在一定程度上防止循环孔关闭不够严实。而且挠性塞总成为整体式胶碗，这种结构使得它不会出现胶皮碗脱落现象，可以大大提高一级替浆的效果。

2、免钻盲板的研究

免钻盲板装入管串中预先设计的位置，将其放下至井底，经过正常施工后，通过保持压力，当压差达到设定值时，使得该盲板破碎并落入井底，并保持该位置的通径及其密封达到设定值。免钻盲板的部件主要有上接头、密封装置、盲板组件、下接头等。免钻盲板在悬挂器下，不可以放置在槽管中。盲板在进入井中之后前后两侧的套管必须立即灌满泥浆，之后每进入200米就必须及时填一次泥浆，以防内部和外部的压力过大损坏盲板。在下钻的过程中一定要控制钻进速度，防止井下压力盲板在钻削过程中受到破坏。

三 结语

随着能源开采技术的不断发展和创新，固井技术也在日新月异的发展。由于钻井成本正在逐渐地降低，因此各个油田必须加快钻井速度作为头等大事。本文通过对传统固井技术及其缺点进行分析，并与免钻固井技术进行比较。作为钻井工程的重要组成部分，固井技术直接影响着钻井速度。当前情况下，严重限制固井效率的主要有两个主要原因：长封固段固井的水泥浆价格较高，且其需要很长时间才能凝固；衬管完井下乳可钻盲板或球面，需要小钻通井，这个工作比较耗费时间。而免钻固井技术能够突破这两个因素的限制，从根本上提高固井效率，节约钻井成本。

参考文献

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