水平井固井质量控制认识
水平井固井质量控制认识
水平井具有增加泄油长度、增大传导率、改善油气供油通道、提高水力压裂效果和减少开发作业数量等优点，被各大油田广泛采用。美国是应用水平井最多的国家，在东部阿巴拉契亚盆地泥盆系页岩中，4口未经增产处理的水平段长610m 的水平井气产量相当于16口直井产量的1.6倍，相当于23口直井总产量的95%[1]。可以看出，水平井的应用带来了巨大的经济效益和社会效益。然而，水平井固有的特点也使其面临着套管不居中、套管摩阻大、岩屑床、水泥浆失水量多等因素的困扰，针对这些难点提出提高固井质量的措施十分必要。下面先说一下固井的影响因素：
一、井眼质量
水平井井眼稳定性的影响贯穿于水平井钻井、完井和开采的全过程。钻井过程中井眼不稳定，不仅会造成钻井困难，而且还影响完井作业。另外，水平井井眼不稳定对采油生产也有很大影响。水平井由直井段、斜井段和水平段构成，因为在斜井段钻具会产生斜向拉力，随着钻具深入，侧向力随之增大，钻具与井壁形成“偏心环空”，岩屑滑移、堆积，在一定条件下会淤积在水平段，给固井带来困难。
二、水平段钻井液窜槽
水平段固井施工很容易出现环空底部钻井液窜槽，这与井斜角、钻井液流变性能和钻井液固相沉淀等因素有关。钻井液内的固相会因重力作用而沉淀，如果井斜角过大，这些沉淀就会淤积在环空下部，进而无法被冲洗液顶出；沉淀未清除会直接污染固井水泥浆。一般来讲，钻井液的静切力及屈服值需有适当数值，以防止固相沉淀，提高顶替效率；减小井斜角，会降低窜槽程度。
三、套管不居中
在水平段钻井时，由于曲率、方位等因素的影响，套管很容易不居中，从而提高了固井的难度。在井斜角过大时，套管将无法居中而偏向井壁，进而形成宽边和窄边。由于宽边和窄边的环空流速不同，顶替效率受到影响。如果偏心严重，甚至与井壁紧贴，就会使环空不能完全“替净”而窜槽，在注入水泥后形成水泥环部分较薄，甚至未形成水泥环，进而使固井的质量大打折扣。有关资料显示，套管居中度达67%以上，才可以获得较好的顶替效率。
四、水泥浆体系对固井质量的影响
水平段水泥浆胶结过程中受自身重力作用，密实度会降低，可能发生胶结变弱或无胶结的情况。此外，水泥浆内含有大量的自由水，在重力作用下很容易析出并在环壁上侧形成游离通道，这些通道会引起油气水窜。
针对以上问题，找出解决办法才能提高固井质量。我国固井技术发展十分，已拥有和掌握了许多先进技术，但苦于发展时间较短，与发达国家相比还存在不小的差距。笔者以为，国外的诸多先进技术仍然值得借鉴。
1. 井眼准备
井眼准备是其它工序顺利施工的关键，其主要方法是：①保持原钻具不变，循环洗井要充分，循环处理要干净；②电测后通井，利用短起下钻使井眼更通畅、更稳定；③较大循环洗井排量，并调整钻井液性能，将静切力及屈服值控制在一定范围内，尽量减少沉砂、漏失和垮塌。④在斜井段和水平段的钻井液内添加润滑材料，以降低摩阻和扭矩，尽可能为套管作业制造便利条件。