環空擾動固井二界面膠結性能在固井中的應用價值分析

摘 要：為了探究在擾動環境下對于固井膠結性能的評價。通過構建不同環境下的固井還原水泥漿體系在井下受到流動水沖刷的過程，通過模擬實驗的方式實現對固井二界面膠結性能的測試，為之后提升固井二界面的質量措施提供相關的依據。本文主要對不同底層的環控擾動固井二界面的膠結性能進行測試，分析其在固井中的應用價值。

關鍵詞：擾動;固井二界面;膠結性能

0 引言

隨著我國的油田開發進入注水開發的中后期，由于長期注水開發導致油田的儲層進入了高含水階段，在開發過程中發現油水關系十分復雜[1]。同時為了提升產生而對鉆井的謎底進行調整的方式導致地層水長期處于流動狀態[2]。這會對固井的水泥環與井壁的膠結界面的膠結產生十分不利的影響，從而對固井的實際使用質量造成嚴重影響[3]。

1 影響膠結性能的不利因素

1.1 地基因素

不同的地基條件會對膠結性能產生不同的影響，特別是對于不同地形的巖性、孔滲透性、溫度和壓力等，會對于固井二界面的膠結性能產生嚴重的影響。而另一方面，不同地基下的底層流體情況可能會對水泥漿在侯凝狀態造成十分嚴重的影響。

1.2 井眼狀況

在鉆井過程中，不規則的井眼會對固井的水泥漿的頂替效率產生影響。導致在水泥漿出現窩存現象，不僅會造成膠結質量下降的情況出現，同時還會對固井的整體質量造成影響，降低了固井井體的抗腐蝕能力。

1.3 沖洗液性能

高性能的沖洗液能夠在沖洗的過程中對水泥漿起到良好的潤濕作用，保證水泥漿在注入過程中的流動性。同時沖洗液還能夠對水泥漿中的浮泥餅進行沖洗，提升水泥漿的膠結性能。

1.4 水泥漿性能

水泥漿性能是直接影響二界面膠結性能的重要因素，水泥漿不達標，往往會導致膠結能敵低下等問題的出現。

2 試驗方法

2.1 設備構成

在試驗開始前，需要進行設備的整備。主要包括了以下設備：

2.1.1 養護釜

養護釜是試驗研究的主題，在試驗過程中主要對流動水流過二界面形成的擾動進行模擬。

2.1.2 壓力系統

壓力系統是為了實現對地層水在的流動狀態進行模擬，使模擬環境更加貼近于真實情況。

2.1.3 評價裝置

評價裝置能夠對二界面的膠結性能急性偏激。主要是通過壓出法對剪切膠結強度進行測試。同時在這過程中還可以通過對水力膠結強度的測試來對二界面的水力封隔能力進行表征。

2.1.4 加熱系統

加熱系統是保證在模擬過程中對于地層溫度的模擬，通過實時調整的你方式來實現對釜內溫度的恒定。

2.1.5 參數確定

在試驗中，需要對標準巖心的高徑比進行確定。同時需要對不同區域的先谷底壓差進行試驗和探究。對不同深度的固井的溫度情況進行考慮。

2.2 試驗步驟

在器具和相關的參數準備好之后，就可以開始進行試驗過程。主要包括了以下幾個步驟：

2.2.1 巖心飽和水處理

在試驗開始前，需要將巖心放入相應的養護介質中，通過真空飽和的方式對巖心做飽和水處理，避免巖心對水分的吸收干擾試驗結果。

2.2.2 組裝試驗設備

在試驗設備的組裝過程中，需要處理好設備間的密封關系。同時對水泥漿中出現的氣泡進行消除后調整柱塞位置，裝好密封蓋。

2.2.3 開始試驗

在試驗過程中通過對釜內壓力的調節，來進行動態的養護模擬。最后通過對圓環形模擬巖心的水流量的總量來計算。

2.2.4 性能評價

在養護完成之后，需要操作人員將各加壓管路進行關閉后，等裝置完成冷卻后開始測試固井二姐面的膠結強度。

3 結果

通過該類模擬，可以很清晰的感知到，在對于不同的水流和模擬擾動的情況下。環空擾動固井的二界面膠結性能均有比較良好的表現，無論是其自身的性能而言還是抗水流的侵蝕狀況，都能夠證明其在不同環境下的優越性能。

4 討論

隨著對我國當前現有油田的開采，大多數老油田存在著嚴重的油水混合情況，由于該類型的油水狀態分布復雜，而在固井的侯凝過程中常常由于地層水的流動情況而導致固井的結構強度和抗腐蝕能力西江。因此需要針對不同的地區區域條件使用不同的固井方案，以滿足基礎的二界面膠結性能，從而保證固井工作的穩定性[4]。

環空擾動固井中的環控是指懸于井內的管柱的四周的空間，環空的外壁往往可以是裸眼或者是外徑相對更大的管柱。環空能夠對地層水的滲透起到良好的緩沖作用，降低了地層水的滲透率。綜合來看，當前的大部分研究中，重點只講述了靜止條件下地層水對于水泥漿的復試請款。并沒有考慮到在水泥漿的侯凝狀態下的動態環境的影響。環空擾動固井能夠盡量的對動態作用下的底層水的腐蝕作用進行抵抗的同時幫助對老油田的剩余產能進行挖掘，使其能夠提高最終的采收率。通過該類試驗，可以對不同地區的不同底層物的性質和溫度情況進行模擬。從而對環空擾動固井在不同地區的廣泛適用性進行證實[5]。通過實驗可以看見，環空擾動固井的二界面膠結性能良好，能夠在不同區域均保持比較好的結構強度和膠結性能，使其發揮水油分離的作用。同時能夠對固井周圍注采井的關井范圍的預測提供相關的參考，即固井過程中地層水流速超過該了臨界值時需要停止固井周邊的注采井進行停采，指導地層水的流速降到了臨界值之下，從而對調整井固井質量的改善奠定基礎。

5 結語

綜上所述，在進行固井的過程中使用環空擾動固井，能夠對不同地區的不同地質情況進行做到良好的適應性的同時確保了二界面的膠結性能的保持，使其能夠有比較良好的應用前景和應用效果，同時能夠有效地提升老油田的最終采收率。因此在對于老油田的油水分離挖掘的過程中值得進行推廣。

參考文獻：

[1]楊川，劉忠飛，肖勇，等.庫車山前構造高溫高壓儲層環空密封固井技術[J].斷塊油氣田，2019，26（02）：264-268.

[2]沈欣宇，胡錫輝，楊博仲，等.近平衡壓力固井技術在超深易漏失井的應用——以五探1井1683mm尾管固井為例[J].石油鉆采工藝，2020，42（01）：35-39.

[3]劉洋，鮮明，馮予淇.川中高壓氣井鉆完井期間環空帶壓原因分析及應對固井技術[J].鉆井液與完井液，2018， 35（01）：81-86.

[4]郭建華，鄭有成，李維，等.窄壓力窗口井段精細控壓壓力平衡法固井設計方法與應用[J].天然氣工業，2019，39 （11）：86-91.

[5]竇倩，王濤，張書勤，等.碳納米管固井水泥復合材料抗腐蝕及力學性能研究[J].硅酸鹽通報，2019，38（11）：330-338.

作者簡介：

廖志昊（1984- ），漢族，湖北天門人，畢業于東北石油大學，石油與天然氣工程專業，碩士學位。