APP下载

浅谈在海洋钻井中固井技术的重要性

2020-01-13李明昊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:固井水泥浆钻井液

李明昊(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)

海洋上钻井技术中,固井工程是保障油田作业的安全性和可靠性以及影响整个石油生产过程的进度和效益的重要因素,是油田钻井工作开展的重要环节。固井技术作为石油开采的重要手段之一,与整体井身的质量有着重要的关联。因此要不断完善海洋钻井中固井技术,寻求更为科学的方案进行优化和提高固井的质量,保障油田工作开展中的运行安全,从而促进和推动我国石油行业的高效、高速发展。

1 海洋钻井中固井技术发展的现状

首先,随着社会竞争加剧与对石油开采需求的不断扩大,传统油田相对落后的钻井技术,已经难以满足现今社会的需求,加之经过多年的开采,大部分老油田进入了开采的中后阶段,已经呈现出后继乏力的颓势,这些问题已经严重损害了石油的生产和油田企业的进步。海洋钻完井是一项高风险、高投入的事业,投入与产出难以形成正比,若钻新的调整井或是对老油井进行治理势必需要投入大量的资金。海洋中钻井工程开展的环境极为复杂,钻井建设工程需要耗费极大的人力极物力,因此在海洋钻井中加强固井技术,通过在钻井时加强固井工作以及对原有的老油气田油井进行固井工作,可以有效延长油井服役时间,提高油田采油率,节省钻井设备的投入,降低成本,具有极大的经济价值。

2 海洋钻井中固井技术的难点分析

经过多年的探索与发展,我国油田钻井包括定向井、水平井以及大位移钻井技术已经小有成就,已经能够应对大部分地质复杂的油田区域。目前我国海洋钻井中固井技术的难点,主要包括海洋复杂环境的勘探以及机械装备两个方面。海域地区的地质与陆地相比,地层松软、分布不均,这些特点决定了海上钻井的复杂性,对油田的安全及高效开采具有重要的影响。其次是钻井及固井设备方面,一直是我国海洋石油勘探和开采中的薄弱点,被国外的技术高度垄断,想要实现海洋钻井固井设备机械设备的突破,我国相关的研究领域还有很长一段需要探索的历程。在海洋钻井的基础上提高固井技术,是强化现有海洋钻井工程质量的重要举措。开展海洋井固井工程以及提高固井质量的过程中,根据不同的海域的井况,不同的地区和油田环境,从前期的考察与勘探、进行施工的全过程直到进行石油开采作业的监测和跟踪,都需要及时把握住固井工程的侧重点,从而在实际的应用过程中进行加强与完善,逐步构建一套完整的海洋钻井中的固井技术体系,更好地推进海洋油田开采工作的顺利进行。

3 提高海洋钻井中固井技术的具体策略探究

3.1 重视井眼稳定性的保持

随着钻井技术的发展,钻井深度不断增加,尤其在海洋当中复杂的井况条件下,保持井眼的稳定性是钻井、固井技术实施的关键。保持井眼的稳定性有如下几个措施:(1)保证井钻的润滑防卡,在钻井过程中,井钻的润滑度是保证钻井固井工程开展进程的重要因素。经过多年的钻井工作实践,我们发现液体润滑剂和固体润滑剂组合起来对井钻进行润滑,可以通过降低滤饼的摩擦阻力因数有效防止井钻的卡顿状况的出现,从而保证井钻在钻井过程中的畅通性。(2)滤矢量及滤饼厚度的控制,滤矢量及滤饼厚度在钻井过程中有着重要影响,必须控制在合理的范围之内。如果滤矢量及滤饼厚度达不到预定值,钻井工作的质量和效率就会难以保证,滤矢量及滤饼厚度若超出预定值,则可能在进行钻井的过程中出现堵塞的现象。(3)控制钻井液的含沙量。钻井液对于泥沙含量有一定程度的容忍度,然而必须得控制在一定范围内。尤其海洋中泥沙含量大,对钻井液中的泥沙含量难以把控,需得工作人员加强重视。含沙量若超出合理范围,则会加大摩擦阻力,对滤饼造成极大的负担。(4)钻井液的比例控制,钻井液的密度对岩层的压力及支撑力有着直接的影响,必须要严格进行把控才能有效加强固井工程的质量。如果钻井液密度过大,会造成岩层裂缝、井壁破坏,造成钻井液的流失,钻井液的密度过小又会导致钻井液受到地层流体的污染,破坏井身质量。保持井眼在钻井及固井工程中的稳定性十分重要,还不断发现问题并继续进行探究。

3.2 海洋钻井中固井新技术

我国多数海湾的油田地质构成十分复杂且都已经经历过相当一段时间的开发,在这过程中由于某些区域调整井的含水率的不断上升而出现了“底水锥进”的现象,在很大程度上缩短了油井的服役寿命。陆地上常规化的固井技术难以满足海洋中固井的技术需求,因此提出了不留水泥塞技术与水淹封堵技术两个海洋钻井固井新技术。不留水泥塞技术是指在钻井过程中出现挤压或者堵塞的状况时,利用堵漏剂,以防止发生泄漏或炮眼等情况。在压力达到预定值后,利用刚开始凝结并达到一定程度流体的砂浆,注入下层柱子,冲洗干净里面多余的砂浆,并将管柱上提,等待灰浆凝固。不留水泥塞技术最大的特点是在挤堵后,井筒内没有水泥浆。水淹封堵技术指的是利用水泥封堵含水层,并通过对油气层进行定向射开实现油井稳定油层及控制含水量的目标,降低油井整体的含水率,从而实现井身质量的加强,提高固井工程的实效性。

3.3 海洋钻井中固井技术的注意事项

首先在钻井工程的前期准备阶段,应当综合考察整体的油田环境与井况,精确地掌握油井各方面的信息,包括地层压力系数、地质结构等,从而设计具有针对性的,更加科学的固井方案,综合提高固井工作的实效性。其次海洋中钻井工程具有环境复杂、风险系数高、工作难度较大等特点,因此需要综合考量油田的实际情况,通过调整和优化水平井的结构,增强井身的质量,从而提供更好的油田开采环境。在进行固井工作时,需要针对现场环境,选择适宜的水泥浆。这就需要工作人员不断完善与优化,形成一套更加具有针对性的水泥浆体系,从而提高海上水平井固井技术的水平,增强固井质量。

3.4 优化海洋钻井中固井的设计软件系统

信息化时代背景下,石油开发与勘探过程也逐渐信息化、智能化。通过构建系统化的海洋深水固井设计的软件,能够更加精确的对固井工程建设过程中的地层承压、水泥浆温度变化等情况进行模拟,通过综合考察海底包括温度、密度、浅流层流窜状况等环境状况,精确地掌握油井各方面的信息,以便于及时发现疏漏并提出对应的解决措施。海洋钻井固井技术中,水泥浆的调配也是其中重要的环节,对固井质量有着重要影响。现代的水泥车成套的智能化水泥车管控装置,可以实现自动的浆液混合并通过智能显示屏反馈各个时段浆液的密度,相对于传统裸眼的人工查验比例,大大提高了水泥浆比例的精确性。要切实提高我国海洋钻井中固井技术的智能,通过精确的计算,设计更为科学的、具有针对性固井设计软件系统,优化海底固井的设计方案。

4 结语

近几年来在全球的油气资源开发中,海洋石油资源的总量不断增大,具有成为未来接替全球石油战略的潜力。目前我国针对海洋的石油勘探开发逐渐迈入了一个新的发展阶段,在这方面的投入也在不断加大,并取得了一定的成效,但是从整体的技术实力及水平上来说,我国的海洋石油勘探实力与国际上的先进水平还存在着较大的差距。我国还需要在这方面不断努力,努力借鉴与学习并不断创新,开发符合我国海洋石油开采的实际情况的先进的石油钻井、固井技术,实现我国海洋石油勘探及开采技术整体的提高。

猜你喜欢

固井水泥浆钻井液
一套适用于墨西哥湾的广密度水泥浆技术的研究与应用
固井水泥浆性能对固井质量的影响分析
纳米材料在水基钻井液中的应用
流动式海上水基钻井液EPS处理技术研究及应用
配浆转速对水泥浆性能的影响
韧性防气窜固井水泥浆体系研究
贝克休斯SealBond固井隔离液
固井数据实时采集系统及运用
固井施工质量控制措施
高密度钻井液技术的现状与发展趋势