提升水平井固井质量工艺技术探究

摘要：在油田的开采工作中采用水平井能够提高油田的产量，能够提高油气资源开发的效率，关系到油田企业的经济效益和开采成本。因此，需要技术人员针对影响水平井固定因素进行分析，并结合油田开采的具体情况来采取有效的固定措施。提高水平井的固井质量，为后续的施工作业和油气开采工作提供有力支撑。

关键词：提升；水平井；固井质量；工艺技术；探究

1.水平井固井质量的影响因素

1.1井眼和井身所存在的问题

水平井的施工中无法确定出目标地层时，则会导致预先设定的井眼轨迹与现有的原油储存位置存在偏差，影响到油田的开采效果。一般情况下需要地质导向的专业技术人员在现场进行施工指导，确保钻井的施工能够有效进行，根据油田场地的具体情况来选择合适的井眼运动轨迹，对钻井的井深和井眼进行调整。通过现场的技术指导，虽然能够让钻井达到目标地层，但是由于在实际的钻井过程中可能会遇到诸多的问题，并且水平井的施工工艺较为复杂，容易影响到钻井的井身和井眼。在钻井的过程中需要保持水平井钻井轨迹曲率较小，能够让钻井的井身比较光滑。水平井的固井质量也会得到提升。相反，如果井眼的轨迹不规则，则固井的质量相对较差。在钻井的倾斜段井眼存在不规则的问题，直段的井眼所打出的井身，相对来说固井的效果较好。井身的质量还会影响到后期套管的下放过程，必须要确保井眼位置合理、井身表面光滑，为后期的固井工作提供保障。

1.2套管下放过程所存在的问题

水平井在施工的过程中，由于井身和井眼方面所存在的影响因素，在套管下放的过程中很容易出现质量问题。并且与普通井相比，水平井的套管下放作业所要承受的摩擦力要更大。套管管壁在一些倾斜度较大的水平井内所受到的压力更高，因此对于套管的下放作业要求更加苛刻。并且在套管下放的过程中还应当确保在水平井的中心位置，为了对套管的位置进行固定，需要使用的套管扶正器，虽然能够确保套管的位置，却增加了作业的难度。

1.3钻井岩屑床、胶结质量所存在的问题

水平井的钻井中发现岩屑床，会影响到水平井的固井质量。无论采取什么样的钻井施工方案，都无法进行有效的解决，仅仅是减少岩屑床形成的厚度，其存在对于水平钻井的影响较大。在水平井套管下放之前需要进行洗井工作。并且模拟套管串结构来进行通井试验，减少在套管下放过程中所存在的问题。破坏掉的岩屑床会形成诸多的颗粒，影响到水泥浆和井壁之间的胶结效果。提高了施工的难度，还会为后期的水平井固井工艺带来一定的安全隐患。

1.4钻井液、前置液方面所存在的问题

在一些小型的钻井施工单位经常会出现钻井液性能，达不到水平井设计的相关要求。并且一些施工单位还会追求经济效益，不合理的进行钻井成本的节省。在施工的过程中对钻井液的处理剂添加不够，甚至不添加钻井液的处理剂，影响到钻井的质量，限制了油田企业的发展。钻井液的处理剂添加不足或者没添加，会对钻井液流变的参数、摩擦阻力系数等造成影响。导致在钻井的过程中出现井眼不规则和井眼的孔径无法进行控制等问题，一旦出现这些问题，则所节省的钻井液成本是无法进行补偿的。

1.5水泥浆性能所存在的问题

在水平井的钻井施工过程中，采用的水泥浆质量将直接影响到钻井的效果。因此，需要严格把握好水泥浆的性能。特别是在一些倾斜度较大的水平井内，如果水泥浆的质量达不到规范和设计的要求，则会影响到水平钻井工作的开展和水平井固井的效果。水泥浆性能与设计方案不符，可能会导致水泥浆的屈服值达不到相关要求，提高了泥浆的渗透率，造成井内上下密度差较大，容易出现油气水窜的现象。在一些水平段的井筒内部水泥的颗粒会由于重力的作用而在底部沉淀，久而久之会影响到水平井的整体施工过程。

2.水平井固井质量的提升策略

2.1井身和井眼的质量控制

在水平井套管下放之前，需要注重对井身质量进行控制。施工人员需要对水平井段的井眼运动轨迹进行确认，确保水平井井身轨迹光滑，能够达到水平井井身和井眼的质量标准和设计要求。利用原钻具进行通井处理，做好科学的循环洗井工作，确保井眼内部的通畅性。让井壁的光滑度得到提升，利用钻井液对其进行正确的处理，提高固井顶替的效率，做好套管下入和套管区固定的相关工作。设计人员在获得数据后，选择合适的施工工艺，经过多次模拟进行对比。能够顺利地通过经验，而且不会对井眼造成破坏。在模拟的过程中需要加强钻井液性能对循环周期影响的测量，根据测量的数据和井身、井眼的具体情况来确定水平井的容量，对水泥浆的灌注量进行确认。在循环洗井作业开展之前，需要对钻井液性能进行确认，避免出现坍塌、沉沙漏失等情况，为后续的套管下放作业提供有力的支持。

2.2套管串结构的改良

做好固井作业前的井眼与井身准备工作之后，需要将套管进行下放。在下放的过程中，可以采用模拟通井技术和漂浮下套管技术进行井眼的清理，确保井眼内部的通畅。结合不同井段的具体特点来选择合适的套管下入技术，降低套管作业的难度。结合以往的施工经验，选择正确的工艺，能够提高固井的质量。采用短起下钻工艺能够破坏掉堆积在井壁上的岩屑床。在通井到达井底之后，需要采用大排量将岩屑颗粒清理出来，才能够停止循环作业。通过模拟通井技术能够提高井眼的质量，为后续的套管串结构的优化和改进打好基础。让套管下放过程中能够处于稳定状态，固定在水平井的中心位置，提高套管下方的安全性。在固井施工过程中需要优化管串结构，让套管能够在下放的过程中更加稳定，提高固井的质量，确保固井的顶替效率。

2.3优化设计钻井液与前置液

在实际的钻井工作中，技术人员需要控制好钻井液的性能，根据不同工程的具体特点和钻井需求来进行钻井液的调配。当倾斜角度大于45度时，可以将石墨、极压的润滑剂、原油和防塔的润滑剂，向钻井液里加入，按照实际情况来进行填补。在钻井达到一定的水平段后需要加入原油，使其含量能够达到7%左右。进行润滑剂的及时补充，避免出现钻头卡顿的现象，保障钻井液的质量，提高钻井的效果。对于固井的前置液需要满足一下几个方面的要求：首先需要保证前置液触变性能良好，具有较高的悬浮性。在性能上较为稳定，能够最大限度地悬浮其中所存在的岩屑床颗粒。前置液还需要具有较强的润滑性能，能够快速改变井壁的润滑环境，提高水平井的钻井效率。并且润湿后的井壁亲水性更强，更容易和水凝结在一起，提高水平井固井的质量。

2.4合理设计水泥浆

水泥浆能够实现井壁和固井套管之间的胶结，为油气的生产工作建立封闭的空间。为了能够提高水平井固井的质量，需要对水泥浆进行良好的性能优化，开展科学的设计工作。水平井的固井作业需要水泥胶具备稳定性能，避免出现较大的沉降，确保水平井固井的质量。同时还需要水泥浆具备优越的流动性，能够提高固井顶替效率。并且水平井固井作业中对水泥浆零析水、低失水要求高，减少水平井井眼高边自由水通道的形成。水泥浆还应当具备直角稠化的性能，确保水平井井身的稳定性。提高水平井固井的质量，开展科学、稳定的油气生产作业。

2.5提高固井的工艺和技术

在水平井固井作业的过程中，应当尽可能地降低钻井液也在井筒内的静止时间。一旦发现水泥浆从套管内返出，需要加大水泥浆的注排量，使水泥浆返回套管时达到紊流速度。完成压胶塞操作之后，随后进行开泵顶替作业。进行有效的衔接，减少U形管效应的发生。计算施加压力如果不超过设备能力，可以在倾斜度较大的水平井段和水平段注入轻质钻井液或清水，增大套管上浮力。直井段投入加重型钻井液，降低顶替水泥浆作业压力，满足大排量顶替的要求。分析井眼参数、水力参数对浆体顶替效率进行提升，提高固井的技术水平。

3.结束语

总而言之，水平井固井质量的影响因素较多，需要根据不同的油田开采环境进行深入的研究，找出水平井钻井施工过程中所存在的问题。结合水平井固井施工技术和工艺来制定有效的应对措施，希望能够提高水平井的钻井效果，提高水平井固井的质量，确保油田开采作业的安全性。