影響固井質(zhì)量的因素.doc

固井質(zhì)量分析固井是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，固井質(zhì)量是鉆井工程質(zhì)量的綜合體現(xiàn)。影響固井質(zhì)量的主要因素涉及到鉆井過程質(zhì)量、固井施工以及其他特殊因素等，分析一口井的固井質(zhì)量必須從多方面考慮。鉆井過程因素（一）井身質(zhì)量井身對固井質(zhì)量的影響主要是井徑擴(kuò)大率和井徑變化率。1、井徑擴(kuò)大率適中的井徑擴(kuò)大率是固好一口井的保證。而井徑擴(kuò)大率擴(kuò)大，替速就難以保證，井徑擴(kuò)大率越小，環(huán)空間隙就越狹窄，水泥環(huán)的強(qiáng)度就越差。井徑擴(kuò)大率在5%15%之間的井，固井優(yōu)質(zhì)率最高；井徑擴(kuò)大率超過15%時，固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)率有降低趨勢，而且井徑擴(kuò)大率越大，優(yōu)質(zhì)率就越低。當(dāng)井徑擴(kuò)大率小于5%或縮徑時，固井優(yōu)質(zhì)率仍然較低。因此在實(shí)際鉆井過程中，要盡可能地把井徑擴(kuò)大率控制在5%15%之間。2、井徑變化率井徑變化率是指相鄰井段內(nèi)井徑變化程度大小的物理量，井徑變化率越大，井壁臺肩就越大即留下大肚子井眼，特別是在從大井眼過渡到小井眼的一側(cè)，滯留的鉆井液或死泥餅很難替凈，此處的固井質(zhì)量就很難保證?；蛘?，在頂替過程中，排量的非均勻性，即使這此滯留死泥漿被驅(qū)替出去，也容易造成上部封固段混漿現(xiàn)象。另外，方位角隨井深的變化越大，即所謂的“狗腿”嚴(yán)重越大，井眼就越彎曲，套管難以居中，固井質(zhì)量就難以保證。（二）鉆井液性能鉆井液性能對于保證固井質(zhì)量十分重要，鉆井液的密度關(guān)系壓穩(wěn)，黏度過高或過低，切力偏高都將影響頂替效率。鉆井液與水泥漿的相容性將影響水泥環(huán)的膠質(zhì)量。（三）鉆井工程事故的影響鉆井工程事故主要包括卡鉆、井漏、工具落井、井噴、井斜等。鉆井工程卡鉆必須進(jìn)行泡油等處理，影響鉆井液性能，同時井身質(zhì)量也受到影響。鉆井工程漏失需要進(jìn)行堵漏處理，加入堵漏劑后，影響鉆井液性能，且漏失井必須進(jìn)行防漏固井施工，頂替效率難以保證。工具落井、掉鉆具等事故的發(fā)生，必須進(jìn)行套銑等打撈處理，井身質(zhì)量易受影響。井斜等事故的發(fā)生，須進(jìn)行糾斜處理，也將影響井身質(zhì)量。井噴等事故的發(fā)生，說明地層壓力異常，難易實(shí)現(xiàn)壓穩(wěn)效果。上述鉆井工程事故的發(fā)生，都將直接或間接地影響固井質(zhì)量。在井漏事故中，堵漏處理可以提高井眼防御漏失能力，因而經(jīng)過這種方法處理井的固井質(zhì)量要高于簡單的劃眼處理或未處理。在外溢（噴、涌、浸）事故中，應(yīng)用抗竄劑、套管外封隔器等技術(shù)能起到較好的作用，固井優(yōu)質(zhì)率接近同期平均水平；而采用提高鉆井液密度（達(dá)到壓穩(wěn)）措施是一種被迫采用的方法，固井質(zhì)量效果不太理想；發(fā)生外溢事故未處理而進(jìn)行固井施工，封固質(zhì)量最差。在卡鉆、井斜超出標(biāo)準(zhǔn)、工具落井事故中，盡管采取了一系列措施，但由于都有不同程度的負(fù)面影響，因此固井質(zhì)量也達(dá)不到理想效果。因此，對于鉆井工程事故井，在搞好固井施工的同時，應(yīng)配合應(yīng)用新技術(shù)等預(yù)防措施，對保證固井質(zhì)量起到積極作用。(四)鉆井工藝措施落實(shí)情況在實(shí)際鉆井過程中，個別鉆井隊(duì)為了急于搶速度、搶進(jìn)尺，這些措施未能得到完全落實(shí)，造成了一定的質(zhì)量隱患。（1）未能認(rèn)真劃眼通井。主要原因是鉆井隊(duì)急于搶進(jìn)尺，下套管前不徹底劃眼，井眼中的死泥漿難以替凈，井眼不暢通，不利于提高頂替效率，影響固井質(zhì)量。（2）下套管過程中執(zhí)行規(guī)定不嚴(yán)。主要表現(xiàn)在：下套管不緊扣，造成套管密封不嚴(yán)；套管內(nèi)有落物，造成膠塞無法正常坐封，固井后套管試不住壓甚至替空；下套管前不通徑，造成膠塞遇阻提前碰壓；不按規(guī)定程序下套管，如油層段未下入厚壁套管，高壓層段未按要求入黏砂套管等，影響固井質(zhì)量及油井壽命。（3）未按規(guī)定卡放套管扶正器，難易保證套管居中。主要表現(xiàn)形式：一是下入套管扶正器的數(shù)量不足；二是扶正器的卡放位置不合理，尤其是未按井徑圖卡放扶正器。把扶正器卡放在大肚子井眼處，失去扶正器的作用。（4）工程漏失井未進(jìn)行堵漏處理，井眼抗漏失能力差，固井時，由于水泥漿液柱壓力較高，造成固井后漏失或微漏，影響固井質(zhì)量。（5）未按規(guī)定關(guān)井放溢。有關(guān)方面為了急于提高產(chǎn)量，對鉆井區(qū)塊未提前關(guān)井放溢，致使所鉆井區(qū)地層壓力降壓緩慢，呈現(xiàn)地層壓力異常，影響固井質(zhì)量。（6）鉆井液性能差。鉆井時鉆井液性能差將導(dǎo)致井徑不規(guī)則及相關(guān)黏卡事故；完井時鉆井液性能差則影響固井質(zhì)量。（7）固井前未充分洗井、舉砂，尤其大井眼處沖洗不干凈，影響固井頂替效率。鉆井原材料影響固井質(zhì)量的鉆井原材料主要有油井水泥及外加劑、配漿水、鉆井液處理劑等，在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中，下列材料對固井質(zhì)量的影響相對比較突出。（一）油井水泥油井水泥質(zhì)量較差，固井會對固井施工造成很大影響，如水泥中有雜塊等，影響固井施工正常進(jìn)行，甚至出現(xiàn)施工中停。長期存放的水泥會造成下灰不暢。油井水泥的化學(xué)性質(zhì)不合格則會造成施工事故及水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量差，影響固井質(zhì)量。（二）外加劑外加劑質(zhì)量差會在施工中造成水泥漿起泡、早凝或緩凝，影響固井施工正常進(jìn)行，有些甚至?xí)?dǎo)致質(zhì)量事故。（三）重晶石粉重晶石粉如果含有雜質(zhì)多，易沉淀，固井后易出現(xiàn)假泥塞，須進(jìn)行通井等處理，影響水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量。四、固井施工質(zhì)量影響固井施工對固井質(zhì)量的影響主要有：接水泥頭時間過長，注替速低，水泥漿密度不合格，施工中停等。（1）施工前靜止時間過長。井眼內(nèi)的鉆井液靜止時間越長，鉆井液性能變化就越大，主要表現(xiàn)是：黏度、切力增大、井筒泥餅增厚、死泥漿多，固井時，難以達(dá)到替凈效果。（2）水泥漿密度不合格，尤其是水泥漿密度太低，則會造成侯凝期間大量失水、析水，導(dǎo)致水泥環(huán)強(qiáng)度降低，影響固井質(zhì)量。水泥漿密度不均勻，井筒內(nèi)的水泥漿凝結(jié)時間不同將出現(xiàn)“橋塞”現(xiàn)象，造成混竄。（3）注速過低時，管內(nèi)的水泥漿處于高能量不穩(wěn)定狀態(tài)，易造成較長的混漿段。（4）替鉆井液一般應(yīng)采用塞流和紊流頂替，如果速度過低，既不滿足塞流又無法達(dá)到紊流，則影響頂替效率。替速低有三種因素：一是固井設(shè)備原因；二是井隊(duì)大泵供不上泥漿；三是采用限制頂替排量措施。（5）固井施工中發(fā)生故障而出現(xiàn)中停，因受管內(nèi)外壓差的作用，發(fā)生U型管效應(yīng)，容易引起水泥漿竄槽。（6）固井前置液未能按設(shè)計(jì)要求注入，注入量不足，沖洗接觸時間不夠，頂替效果差。特殊因素的影響（一）固井后通井一般發(fā)生在多級注水泥井或留有水泥塞的井，固井后，用小鉆頭通井。在通井過程中的機(jī)械振動，引起套管外環(huán)空水泥環(huán)破碎和界面微間隙出現(xiàn)。（二）固井后活動套管一般發(fā)生在有表層的井，固井后，簡易套管頭難以坐封，往復(fù)上提下放套管，人為地破壞水泥漿初凝時的結(jié)構(gòu)，影響固井質(zhì)量。（三）井底口袋長有的井實(shí)際套管下深和完井深相較多，當(dāng)超過5m以上時，井底口袋內(nèi)滯留的大量泥漿難以一次驅(qū)替干凈。在頂替過程中，由于排 量的非均恒性，當(dāng)排量忽大時，井底滯留的泥漿就會被攜帶上去，進(jìn)入水泥漿中，引起部分井段水泥環(huán)竄槽。（四）洗井時間過長一般發(fā)生在井場不太好的井，由于客觀或者人為原因，井隊(duì)套管已經(jīng)下完，而固井車輛組織不上去，造成循環(huán)洗井時間過長，引起井眼質(zhì)量發(fā)生變化，從而對固井質(zhì)量造成影響。留水泥的原因很多主要有以下幾個原因：（1）替漿水不干凈，泥質(zhì)含量大，泥漿稠，膠塞刮不干凈，最后導(dǎo)致雜質(zhì)沉墊形成成假水泥塞；（2）打完灰后，管線未沖洗干凈就接到水泥上繼續(xù)壓塞、替鉆井液；（2）阻留環(huán)座封不好有回流水引起；（3）關(guān)井侯凝后未蹩壓到時提前放壓或蹩壓后管線、管匯刺漏壓力下降導(dǎo)致未蹩住壓。 二、對今后留水泥塞的管