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海洋石油防气窜固井技术应用

2020-01-13于小东中海油田服务股份有限公司油田化学事业部深圳作业公司广东深圳518000

化工管理 2020年11期
关键词:固井气井水泥浆

于小东(中海油田服务股份有限公司油田化学事业部深圳作业公司,广东 深圳 518000)

目前,我国的海上石油资源比较丰富,且能够更好地满足国家以及社会对油气资源的需求。因此,近年来,我国非常重视海上油气资源的开采,且很多海上石油企业也纷纷的融入到海上油气资源的开采工作当中来。但是海上油田的固井工作是石油开采过程中最重要的工作或者内容之一,在实施固井后很容易出现一些气窜等技术性难题,会对海洋石油开采以及一些后续作业工作产生非常不利的影响。基于此,加强对防气窜固井技术的研究、创新和应用是解决海洋石油气窜问题的重要途径和方式,同时也能够促进海洋石油的开采更加顺畅、有序、高效。

1 海洋石油高压气井固井后产生环空气窜的因素及不良影响分析

1.1 海洋石油高压气井固井后产生环空气窜问题的因素分析

在海洋石油高压气井固井之后容易出现环空气窜的问题,其产生的原因主要是当水泥浆灌注完成后,在水泥浆胶凝的过程中,在气层压力的作用下或者水泥浆出现窜槽的问题,从而影响了水泥浆胶结的质量,水泥石的基体窜入了气体,或者是沿水泥与井壁或者套管之间的间隙进入气体并互窜等,这就是海洋石油高压气井常见的气窜问题。目前,在海洋石油气井固井后怎样防止环空气窜问题是当前高压气井固井所面临的主要技术性问题。在高压气井固井后出现环空气窜的问题会对油气田的测试、作业以及生产产生非常直接的影响,并会存在很多的不良问题或者危害。

1.2 分析海洋石油高压气井固井后环空气窜问题带来的不良影响

在海洋高压气井固井之后,如果存在环空气窜的问题,那么会使得水泥环的整体性受到破坏,降低了水泥石的强度,并会对水泥石的胶结质量产生直接性的作用和影响。与此同时,环空气窜问题会促使层间窜流问题的产生,导致高压层流体向低压层窜入,会对油气层的测试评价产生直接的影响,也会对海洋油气层产生很大的污染,不利于海洋石油资源的开采和利用。而在海洋石油后续开发过程中,环空气窜会影响分层开采、酸化压裂、注水的效率和质量。此外,如果存在比较严重的环空气窜问题,那么从轻而言气井井口会出现冒气、冒油的问题;从重而言可能会导致井喷事故的发生,使得全井陷入瘫痪或者直接报废。

由此可见,在海上石油开采过程中产生环空气窜问题会带来很多直接或者间接的问题或者影响,尽管会有一些补救的措施,如挤水泥,但是效果都不理想,根本起不到关键性的作用,实现不了价值。

2 海洋石油防气窜固井技术的应用方略探究

在海洋石油气井固井的过程中会运用到水泥浆,而水泥浆在凝固时会不可避免的产生失重的问题。但是并不是说水泥浆出现失重就表示一定存在气体上窜的问题。在高压油气井的固井过程中,出现气窜的问题有很多,且具有很大危险性。为了能够更好地提升还有石油固井的质量与效率,通过对海洋石油固井后产生气窜的原因和不良影响进行全面的分析,并结合相关实践经验或者现场应用技巧来更好地运用防气窜固井技术来提升固井的质量,这样能够促进海洋石油开采效率的更好提升,提高海洋石油开采的安全性与可靠性,推动海洋石油开采单位的经济效益与发展速度得到更快的提升。下面对海洋石油防气窜固井技术的应用方法和策略进行具体的分析与讨论:

2.1 重视水泥浆失重影响的减轻

在海洋石油气井固井的过程中会运用到水泥浆,当水泥浆凝结过程中会出现失重的现象,这说明油井内可能存在环空气窜的现象或者问题,会影响到固井的质量,影响石油的有效开采。因此,重视水泥浆失重影响的减轻,运用双级注水泥,使得水泥浆柱的长度降低,促进因水泥浆胶结强度而产生的压力损失得到更好地减少。一般情况下,固井运用多凝水泥,且通常运用双凝水泥浆。先让第一段水泥浆先凝,且水泥浆要超过气层顶界的50米之上,因而水泥浆凝结失重问题一般会在第一阶段形成并产生。当第二段水泥浆还没有完全凝固时,此时的环空液柱压力要在气层压力之上,这样才能够使得气层压力更加稳定。当上部分慢慢凝结水泥浆的压力在气层压力之下时,下部分的快速凝结的水泥浆内部结构力强度已经很强了,能够对入侵的油气进行更好的抵抗,减轻因水泥浆失重而对固井质量的影响。

2.2 重视过平衡压力的有效增加

在运用防气窜固井技术时,海洋石油单位要重视环空过平衡压力的增加,可以凭借水泥浆或者钻井液密度的不断提升来促进过平衡压力的增加。同时也可以在灌注水泥浆后运用环空加回压工艺或者技术来推动出始过平衡压力的更好增加,提升防气窜固井技术的应用效果与水平。

2.3 重视水泥浆胶结质量的更好提高

目前,为了能够更好的推动水泥浆胶结质量的提升,可以通过活动套管、钻井液增大、紊流顶替、水泥浆与隔离液密度差等方式来促进顶替效率的提升。除此之外,运用膨胀剂也能够促进水泥浆胶结质量得到更好的提高,推动防气窜固井技术运用质量的有效提升。

2.4 科学、合理的选择水泥浆体系及外加剂

在实施海洋石油固井技术时,固井水泥浆液的密度是必须要考虑且重视的。科学、合理的选择水泥浆体系及外加剂是非常有必要的。为了能够减少水带、水槽的产生、促进环空桥堵、环空水泥浆体积损失得到更好的减少,重视水泥浆游离水、失水的降低是必须要解决的问题。而通过对水泥浆体系、外加剂的合理选择,能够有效的减少或者规避上述的问题,促进海洋石油防气窜固井技术得以更好的实施,并为提升固井质量奠定坚实的基础。

2.5 重视套管外封隔器的有效应用

在运用海洋石油防气窜固井技术的过程当中,在套管入井时,套管外的封隔器也能够随着进入,当碰压时,可以憋一定的的压力来推动套管外封隔器的胶皮得到更好的膨胀,此时膨胀的胶皮能够更好的密封环形空间,使得油气得到更好的隔绝,防止油气出现外窜的问题。

2.6 加强对钻井液性能的把控

为了能够促进海洋石油防气窜固井技术得到更好的发挥,加强对钻井液性能的把控是非常重要的。通过结合海洋石油固井施工的相关标准和实际需求,选择性能与固井技术相适应的钻井液,使得钻井液液柱的压力能够和地层的压力保持平衡,这样能够促进海洋油气层、水层的压力得到更好的稳固,能够更好的预防井漏问题、油气水窜问题的发生,保障海洋石油防气窜固井技术的更好提升。

2.7 结合旋转尾管固井技术来推动深井固井问题的有效解决

为了能够增强固井的质量,保障海洋石油的更好开采,重视旋转尾管固井技术的有效应用能够更好的解决套管负荷重、套管下入长、安全强度不足等问题和技术性难题,还能够更好的防气窜,为海洋石油高效率的开采保驾护航。

2.8 水泥浆混浆设备的高效运用

水泥浆混浆设备的性能会对海洋石油防气窜固井技术的应用效果产生影响。运用高效能的水泥浆设备,能够增强水泥浆混浆的质量,使其密度更加均匀,施工更加有序,这样能够促进水泥浆形成水泥石的质量更好、更高,使得海洋石油固井的品质得到更好的提高。

3 结语

综上所述,为了能够减少或者消除固井后的环空气窜问题,首先要对海洋石油钻井的实际情况进行更好的认知与把握,全面的分析海洋石油固井气窜问题产生的原因、危害,并以此为基础来深入研究如何运用防气窜固井技术来促进钻井作业后续工作的更好开展。与此同时,水泥浆的质量、均匀度也会影响水泥浆的密度和质量,这会直接影响到水泥石的质量,因而影响固井的质量。选择和运用高性能的水泥浆混浆设备、高性能的钻井液,并结合旋转尾管固井技术来促进海洋石油防气窜固井技术的应用效果与水平得到有效的提升,促进海洋石油固井质量、固井效率的有效提高。

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