張彥壘

摘 要：低密度的水泥漿是最近幾年才發(fā)展起來的一項(xiàng)固井技術(shù)。在整個(gè)中低壓的產(chǎn)層增加的情況下，采用一種低密度的水泥井進(jìn)行灌漿對(duì)于提高單井的相應(yīng)產(chǎn)能和增加相應(yīng)的勘探儲(chǔ)量以及對(duì)于汽油的開發(fā)都具有重要的意義，同時(shí)也得到了比較充分的應(yīng)用。但是，因?yàn)榭招奈⒅榈募尤氤浞值母淖兞怂嗍c水泥漿的本來性能，直接的導(dǎo)致了聲幅的測(cè)井不可以準(zhǔn)確的對(duì)固井質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，這樣是不利于該項(xiàng)技術(shù)的推廣的。所以，對(duì)水泥固井相對(duì)質(zhì)量在實(shí)際的測(cè)量方法上進(jìn)行了具體的評(píng)估和分析，希望可以給有關(guān)人士提供參考性意見。

關(guān)鍵詞：水泥固井；檢測(cè)方法；探討；具體評(píng)估

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2014）09-0183-02

在整個(gè)油田的生產(chǎn)工藝中，為了充分的確保正常的采購原油，就必須在地層和鋼套管之間用水泥進(jìn)行加固連接，這種連接加固的方式就是所說的固井，緊接著會(huì)在水泥和套管之間射穿，只有這樣才可以將油層內(nèi)部的原油從套管和透過的水泥采出來。但是，對(duì)于水泥固井的實(shí)際質(zhì)量檢測(cè)，并從實(shí)際的工程上來說，是有一定要求的。本文就此進(jìn)行了分析和探討。

1 關(guān)于固井的定義

固井是水井和油在建井過程中一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)之一，對(duì)于固井質(zhì)量的好壞將直接的關(guān)系到有關(guān)固井的使用年限，甚至對(duì)于整個(gè)注以及采期之間是否可以順利的進(jìn)行生產(chǎn)都有影響。固井質(zhì)量上的評(píng)價(jià)體現(xiàn)：對(duì)水泥環(huán)和套管界面、地層和水泥環(huán)的交界面在水泥結(jié)膠的程度。日前，對(duì)于固井的質(zhì)量評(píng)價(jià)很大程度上都集中在了固井的水泥環(huán)和套管的界面上，但是從地層和水泥環(huán)的界面來說對(duì)于膠結(jié)的質(zhì)量評(píng)價(jià)比較少。對(duì)于水泥環(huán)的界面來說，其膠結(jié)如果良好，對(duì)于地層界面的竄通也會(huì)帶來比較嚴(yán)重的后果。所以，不僅要對(duì)水泥環(huán)界面的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的同時(shí)也要去重視地層界面的質(zhì)量評(píng)價(jià)。

2 有關(guān)水泥固井平衡壓力的注水泥

對(duì)于水泥固井來說，其水泥施工監(jiān)控和設(shè)計(jì)是整個(gè)固井施工中一項(xiàng)比較重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于井的施工參數(shù)和水泥相關(guān)的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及相應(yīng)水平的調(diào)整，會(huì)直接影響到相應(yīng)固井的質(zhì)量。對(duì)于平衡壓力下進(jìn)行水泥的注漿要通過兩個(gè)不同的過程：主要有候凝的過程和頂替的全過程。對(duì)于其中基本的主要原則就是在這兩個(gè)過程中相應(yīng)的環(huán)空壓力處于一個(gè)壓力比較平衡的狀態(tài)，而且在封固的水泥漿中可以充分的代替鉆井液，不僅可以壓漏相關(guān)的地層也不會(huì)使相應(yīng)的油氣水進(jìn)入到環(huán)形的空間。在整個(gè)注水泥的頂替實(shí)驗(yàn)中，要做到不漏和相應(yīng)的平穩(wěn)度。對(duì)于壓穩(wěn)來說，就是要將與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)相關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行平衡的地層壓，并且在注入水泥的整個(gè)過程中對(duì)其環(huán)控的壓力變化可以得到相應(yīng)的滿足。而對(duì)于不漏來說，是指在整個(gè)施工過程中，環(huán)空液柱的壓力和流動(dòng)的阻力不可以大于漏失的壓力以及破裂的壓力。如果要保證該原則的實(shí)現(xiàn)，要通過比較合理的設(shè)計(jì)和環(huán)空流體的組成以及比較合理的代替來獲得。與此同時(shí)，注替的過程也是固井施工中一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)，而對(duì)于這個(gè)過程中可能涉及到的流體種類是比較多的，一般情況是前置液、水泥漿和鉆井液以及后置液等等。因?yàn)樗鶎俚牧餍秃拖鄳?yīng)的流體密度是不同的，盡管在一個(gè)相同的井身?xiàng)l件下，其流態(tài)和循環(huán)壓力也是不同的，實(shí)際的井身?xiàng)l件也是不同的，固井中流體流動(dòng)的實(shí)際變化，在注入水泥的施工中也是跟著變化的。下文就根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)于水泥固井在質(zhì)量檢測(cè)和具體情況作了簡要的分析和相關(guān)探討，希望相關(guān)人士提供借鑒。它將直接關(guān)系到水泥固井在未來的實(shí)際發(fā)展。

3 有關(guān)固井質(zhì)量檢測(cè)的方法和實(shí)例以及相關(guān)結(jié)果分析

對(duì)于水泥固井的相關(guān)質(zhì)量的檢測(cè)曾經(jīng)在大慶石油局就做了比較詳細(xì)的研究和分析，而且還專門的制作了有關(guān)水泥固井方面的相關(guān)模型如圖1。

該套管的高為250毫米，在中間的內(nèi)徑約為130毫米，實(shí)際的壁厚是8.2毫米，在其外面套有巖芯，兩者之間的實(shí)際間隔為40毫米。以60號(hào)的水泥為例，對(duì)其進(jìn)行分割填充水泥并分別對(duì)固井的使用過程進(jìn)行模擬的情況有很多，比如：一界面的微環(huán)、一界面的竄槽和空套管以及一界面的水泥膜有四種界面的膠結(jié)的缺陷。對(duì)于二界面來說其有二界面的泥膜和二界面的微環(huán)等三種界面的膠結(jié)缺陷。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，我們利用了一個(gè)推靠的裝置就可以將換能器貼在油管的壁上，然后聲波就會(huì)垂直的穿過油管的壁端，和水泥環(huán)一直到巖芯的位置，在經(jīng)過每個(gè)界面的實(shí)際反射之后就會(huì)被相同的換能器所接收。我們會(huì)采用一項(xiàng)自行研制的測(cè)井儀進(jìn)行輪流的采集波形，當(dāng)完成一種具體的情況時(shí)相應(yīng)的采集就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)推靠到另一個(gè)有缺陷的位置上，此時(shí)換能器的中心頻率為1兆赫茲。圖2就是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

該圖就是膠結(jié)合空套管之前的對(duì)比。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果回波的幅度進(jìn)行了對(duì)比，實(shí)線就是空套管的走線，而點(diǎn)線就是較好的水泥膠結(jié)。從該圖中我們可以知道，在空套管的整個(gè)曲線上擁有二界面的回波信號(hào)，但是在交結(jié)良好的情況中就沒有出現(xiàn)這種信號(hào)。這主要是由于我們?cè)诳仗坠苤谐錆M了水。

4 有關(guān)水泥固井的前景推廣措施以及應(yīng)用

在如今的固井質(zhì)量的檢測(cè)中，聲波的測(cè)井方法對(duì)于膠結(jié)面的實(shí)際狀態(tài)是比較敏感的，對(duì)于水泥環(huán)體的結(jié)固狀態(tài)也是不敏感的。進(jìn)行測(cè)量水泥的相應(yīng)密度，這種方式和固井的膠結(jié)面的狀態(tài)沒有關(guān)系?？梢岳眠@兩種方式進(jìn)行綜合性的分析，也可以進(jìn)行互補(bǔ)，從而相應(yīng)的提高其相應(yīng)的準(zhǔn)確性和全面性。對(duì)于水泥固井的質(zhì)量研究，不僅解決了儀器的接口問題，還相應(yīng)的解決了國產(chǎn)數(shù)控的配接性問題。已經(jīng)制作了兩種套管外徑的水泥密度和相應(yīng)套管的壁厚裝置。與此同時(shí)，也解決了刻度的檢驗(yàn)問題。為了我國水泥固井質(zhì)量的檢測(cè)更好的發(fā)展，相關(guān)人士進(jìn)行實(shí)際的探討和分析是十分有必要的。

5 結(jié)論

作為潔凈新能源的天然氣來說，具有環(huán)境代價(jià)低、在實(shí)際的轉(zhuǎn)換中效率較快，以及建設(shè)的周期和相應(yīng)的投資較低的多重優(yōu)勢(shì)，并且也積極的利用了天然氣。這已經(jīng)成為了全球產(chǎn)業(yè)的新潮流產(chǎn)業(yè)，如今天然氣在我國各個(gè)城市已經(jīng)被高度的重視并使用。隨著天然氣更加廣泛的應(yīng)用，新的加氣站已經(jīng)變得越來越多。然而，對(duì)于水泥固井的實(shí)際工藝來說比較特殊，如果在實(shí)際的固井中發(fā)現(xiàn)不合格的現(xiàn)象，是無法進(jìn)行修復(fù)的。而本文就對(duì)水泥加固井進(jìn)行了分析和探討。

6 結(jié)語

通過文章中的實(shí)驗(yàn)我們可以看出，對(duì)于水泥加固的竄槽缺陷在對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行比較時(shí)是很明顯的，這是因?yàn)槿毕葜谐錆M了水，但是水的聲阻抗和水泥、崗以及巖芯之間的差距比較大。而對(duì)于其他幾種缺陷來說因?yàn)槁曇舻淖杩沟牟顒e比較小，實(shí)際的樣品在制作的過程中并沒有保持一定性，所以現(xiàn)在并沒有一個(gè)讓人十分滿意的答案。通過本文對(duì)水泥固井的相應(yīng)研究和探討分析，希望可以給有關(guān)人士提供參考性意見和建議。

參考文獻(xiàn)

[1]王瑞和，王成文，步玉環(huán)等.深水固井技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，（01）.

[2]劉巨保，王成艷，羅敏等.套管串受力變形分析與居中度計(jì)算[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，（04）.

[3]舒中選，陳德東，鄭嚴(yán)等.常用套管扶正器扶正力及其變形關(guān)系的探討[J].石油鉆探技術(shù)，2003，（05）.

[4]朱忠喜，夏宏南，金業(yè)權(quán)等.用三維力學(xué)分析方法進(jìn)行扶正器間距設(shè)計(jì)[J].石油鉆探技術(shù)，2003，（02）.

[5]馬保國，譚洪波，許永和等.不同減水劑對(duì)水泥水化的作用機(jī)理研究[J].混凝土與水泥制品，2007，（05）.

[6]楊昌學(xué).油氣井固井質(zhì)量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方法研究[D].南充：西南石油學(xué)院，2003.