水平井注水泥塞回填技术探讨

科技论坛
2015.07
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水平井注水泥塞回填技术探讨
水平井注水泥塞回填技术探讨
陈 利
（中海油田服务股份有限公司，新疆 轮台 841600）

【摘 要】随着社会的发展，科学技术的进步，水平井技术也
在不断地进步。然而，它也有很多的不够完善的地方，水平井受层
间出水、干层、水层的影响比较大，因此对水平井的封堵技术要求
比较的高，从而导致对封堵工具的应用范围有了很多的限制，在第
一次施工就会受到许多的影响。所以，本文将从水平井的定义、水
平井注水泥塞回填过程中遇到的问题、问题出现的原因以及解决问
题的办法四个方面进行研究，从而提高水平井注水泥塞回填技术，
达到最高的经济效益。
【关键词】水平井；水泥塞；注水泥塞回填技术

随着油田开发的需要，钻井技术的发展的需求，水平井技术已经成为各个油田开发最重要的技术。为什么会出现这种趋势呢？那是因为水平井能够提高油田开发的产量，增加可以采的储量。如今，水平井的钻井、修井的技术越来越完善，所以，水平井的数量迅速增加。但是，有很多的地质条件不能够预料，现在在水平井钻井和修井过程中注水泥的施工变得越来越多，遇到的情况也越来越复杂，因此，在注水泥的过程中容易发生卡钻事故。如果发生事故，那么钻井周期势必会延长，更严重者，油井将会损毁，给企业经济效益带来极大的损失。然而，我国水平井注水泥塞回填技术能够参考的资料极为有限，工作人员只好通过对施工的几口井的施工情况以及遇到的问题进行分析，由此来制定相关的应对措施，减少施工风险。 1 水平井的定义 一般情况下，不低于86度的井斜角的油气层井眼的井段叫做水平段，而水平井就是能够沿着油层的走向而形成这种水平位移的特殊定向井。水平井是产油量增加的最有效的方法之一，因为它可以扩大油气层的泄露面积，增加采收率。水平井主要就是指井的透水段（透气段）滤管呈水平放置的抽（注）流体的集水建筑物。而水平井也有几个比较显著的特点：首先就是水向水平井的流动过程中有着较大的垂向分速度，其次就是井透水段同含水层具备面较为大的接触范围，井的地表出口可避开地表永久障碍物（飞机跑道、河流、公路和建筑物等），然而在含水的层面厚度却比较小的时候，同样也可以安装具备良好透水性的水平井，实际上在许多日常生活的应用中水平井的许多因素使它在多数领域的应用较竖直井优势比较大，一般来讲，水平井大大提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积，有效地提高了流体的抽取效率。 2 水平井注水泥塞回填过程中遇到的问题 根据钻井的设计，钻完后注水泥塞回填时，钻井的回填井段是4610-4265米，而回填后井深4301.39米，由于钻斜井眼的下油组目的层的垂深度与直导眼目的层垂深度相差比较大，为了达到采油的避水高度，就要改变水平段的垂深度，就要进行水平井注水泥塞填眼重新钻。第一次进行打水泥塞填眼的工程中，不断地对钻具进行上下活动，没有挂卡现象出现，并且钻井液能够正常的返出，在进行第一柱起钻的时候，会遇卡问题，结束后，又恢复了正常，进行第二柱起钻的时候是正常的，第三次的时候又不正常。然而又进行第二次打水泥塞填眼的时候，为了避免第一次操作过程中出现的问题，改变了方法，但是在进行第二柱进行上提操作的时候，会出现遇卡问题，多次上下提放没有效果，同时也导致了卡钻问题的出现。 3 水平井注水泥塞回填过程中问题出现的原因 从之前水平井的注入水泥塞回填的情况发现，有一个共同的问题出现在大斜度、大位移水平段，那就是：注水泥结束后，便容易发生上提下放的困难，另一个就是转不动转盘，从而导致卡钻现象。出现这种情况主要有以下几个几个原因： 在大斜度水平井的情况下，摩擦阻力比值较大主要是因为钻具和钻进井眼之间的差距，其中钻具在钻进下部井段的时候是处于井眼的边缘区域的，所以压力较大的浆液柱会导致压差变大，然后形成钻具贴着井壁进行工作，从而会产生的摩擦力会越来越大，这也就是卡钻压差的一个非常重要的原因。其次，因为钻井液的密度一定程度上小于水泥浆密度，所以就会产生水泥塞在进行灌注的时候导致岩页柱的压力远远大于地层表面的压力。这样就会造成压差较
大，从而导致压差卡钻。
整个水泥塞的工作过程中，因为在井内钻工作的时候就会产生
一段静止不动的时间。而恰恰因为钻具在静止的时候，作用在钻具
周围的压力就会失去平衡，所以压差就会作用在钻具上面。这个时
候，滤饼以及钻具配合的时候会产生比较大的阻力以及摩擦力。因
为水泥塞的回填过程中，水泥浆的本身特性，一旦流动的水泥处于
静止的状态，那么整个操作剪切应力就会逐渐的变大，从而让钻具
以及水泥之间的摩擦力也一定程度上加强，就加剧了钻井的过程中
的困难系数，这也是形成卡钻压差的一个原因。在砂岩地层、因为
会产生高压的条件，水泥浆的失水就会比平时大，而且要高于钻井
液的失水程度，失水程度的加强，就会导致水泥颗粒之间相互形成
网状的结构，对于钻进的过程也形成了一定的阻力。
4 水平井注水泥过程中出现的问题的解决方法
在大斜度、大位移水平段过程中，注水泥塞回填时容易发生压
差的卡钻问题，为了解决这一问题，增大注水泥塞回填工作的安全
性，减少事故发生的概率，同时提高水泥塞的质量，我们可以从以
下几个方面进行改善：
首先，水泥塞在环空上返的时候，应该使用钻盘活动的钻具，
一直到打水泥塞和替钻井液活动结束，这样一来就可以改善并提高
水平井段的水泥塞的质量。
然后，在适当的情况下，我们可以通过放慢转动转盘的速度，
从而缩短钻具在井里面的静止的时间，这样一来不仅可以减少压差
卡钻发生的概率，还可以配合好各个工序的工作，从而加快起钻时
的速度。其次，可以通过加入适量的漂珠在水泥里面，这样不仅可
以减少材料的阻力，还可以减小钻具和地层的摩擦力，从而降低水
泥浆的密度。最后，在注水泥塞过程中，如果埋填的井眼的井段比
起一般的比较长，我们可以用分段的注水泥塞的方法，从而减小注
水泥塞回填的风险。
5 结束语
从以上的分析中，我们可以知道，如果在进行水平井注水泥塞
回填工作时，影响它的施工能否顺利进行时，最重要的一个因素，
那便是压钻卡钻事件的风险是否存在。如果压钻卡钻的风险存在，
那水平井注水泥塞回填就不会顺利进行，从而导致企业经济利益损
失惨重。因此，我们应该注重水平井注水泥塞回填技术的提高。
参考文献：
[1]王兴武.超深井注水泥塞技术[J].钻井工艺,2012(4).
[2]李达.水井平打水泥塞回填技术[J].钻采工艺,2011(7).