摘 要：為了探究在擾動環(huán)境下對于固井膠結(jié)性能的評價。通過構(gòu)建不同環(huán)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(xiàn)對固井二界面膠結(jié)性能的測試，為之后提升固井二界面的質(zhì)量措施提供相關(guān)的依據(jù)。本文主要對不同底層的環(huán)控擾動固井二界面的膠結(jié)性能進(jìn)行測試，分析其在固井中的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：擾動;固井二界面;膠結(jié)性能

0 引言

隨著我國的油田開發(fā)進(jìn)入注水開發(fā)的中后期，由于長期注水開發(fā)導(dǎo)致油田的儲層進(jìn)入了高含水階段，在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)油水關(guān)系十分復(fù)雜[1]。同時為了提升產(chǎn)生而對鉆井的謎底進(jìn)行調(diào)整的方式導(dǎo)致地層水長期處于流動狀態(tài)[2]。這會對固井的水泥環(huán)與井壁的膠結(jié)界面的膠結(jié)產(chǎn)生十分不利的影響，從而對固井的實際使用質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[3]。

1 影響膠結(jié)性能的不利因素

1.1 地基因素

不同的地基條件會對膠結(jié)性能產(chǎn)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(jié)性能產(chǎn)生嚴(yán)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(tài)造成十分嚴(yán)重的影響。

1.2 井眼狀況

在鉆井過程中，不規(guī)則的井眼會對固井的水泥漿的頂替效率產(chǎn)生影響。導(dǎo)致在水泥漿出現(xiàn)窩存現(xiàn)象，不僅會造成膠結(jié)質(zhì)量下降的情況出現(xiàn)，同時還會對固井的整體質(zhì)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?qū)λ酀{中的浮泥餅進(jìn)行沖洗，提升水泥漿的膠結(jié)性能。

1.4 水泥漿性能

水泥漿性能是直接影響二界面膠結(jié)性能的重要因素，水泥漿不達(dá)標(biāo)，往往會導(dǎo)致膠結(jié)能敵低下等問題的出現(xiàn)。

2 試驗方法

2.1 設(shè)備構(gòu)成

在試驗開始前，需要進(jìn)行設(shè)備的整備。主要包括了以下設(shè)備：

2.1.1 養(yǎng)護(hù)釜

養(yǎng)護(hù)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(jìn)行模擬。

2.1.2 壓力系統(tǒng)

壓力系統(tǒng)是為了實現(xiàn)對地層水在的流動狀態(tài)進(jìn)行模擬，使模擬環(huán)境更加貼近于真實情況。

2.1.3 評價裝置

評價裝置能夠?qū)Χ缑娴哪z結(jié)性能急性偏激。主要是通過壓出法對剪切膠結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行測試。同時在這過程中還可以通過對水力膠結(jié)強(qiáng)度的測試來對二界面的水力封隔能力進(jìn)行表征。

2.1.4 加熱系統(tǒng)

加熱系統(tǒng)是保證在模擬過程中對于地層溫度的模擬，通過實時調(diào)整的你方式來實現(xiàn)對釜內(nèi)溫度的恒定。

2.1.5 參數(shù)確定

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

2.2 試驗步驟

在器具和相關(guān)的參數(shù)準(zhǔn)備好之后，就可以開始進(jìn)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(yīng)的養(yǎng)護(hù)介質(zhì)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(jié)果。

2.2.2 組裝試驗設(shè)備

在試驗設(shè)備的組裝過程中，需要處理好設(shè)備間的密封關(guān)系。同時對水泥漿中出現(xiàn)的氣泡進(jìn)行消除后調(diào)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(nèi)壓力的調(diào)節(jié)，來進(jìn)行動態(tài)的養(yǎng)護(hù)模擬。最后通過對圓環(huán)形模擬巖心的水流量的總量來計算。

2.2.4 性能評價

在養(yǎng)護(hù)完成之后，需要操作人員將各加壓管路進(jìn)行關(guān)閉后，等裝置完成冷卻后開始測試固井二姐面的膠結(jié)強(qiáng)度。

3 結(jié)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(huán)空擾動固井的二界面膠結(jié)性能均有比較良好的表現(xiàn)，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(huán)境下的優(yōu)越性能。

4 討論

隨著對我國當(dāng)前現(xiàn)有油田的開采，大多數(shù)老油田存在著嚴(yán)重的油水混合情況，由于該類型的油水狀態(tài)分布復(fù)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(dǎo)致固井的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗腐蝕能力西江。因此需要針對不同的地區(qū)區(qū)域條件使用不同的固井方案，以滿足基礎(chǔ)的二界面膠結(jié)性能，從而保證固井工作的穩(wěn)定性[4]。

環(huán)空擾動固井中的環(huán)控是指懸于井內(nèi)的管柱的四周的空間，環(huán)空的外壁往往可以是裸眼或者是外徑相對更大的管柱。環(huán)空能夠?qū)Φ貙铀臐B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(dāng)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(fù)試請款。并沒有考慮到在水泥漿的侯凝狀態(tài)下的動態(tài)環(huán)境的影響。環(huán)空擾動固井能夠盡量的對動態(tài)作用下的底層水的腐蝕作用進(jìn)行抵抗的同時幫助對老油田的剩余產(chǎn)能進(jìn)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(qū)的不同底層物的性質(zhì)和溫度情況進(jìn)行模擬。從而對環(huán)空擾動固井在不同地區(qū)的廣泛適用性進(jìn)行證實[5]。通過實驗可以看見，環(huán)空擾動固井的二界面膠結(jié)性能良好，能夠在不同區(qū)域均保持比較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和膠結(jié)性能，使其發(fā)揮水油分離的作用。同時能夠?qū)叹車⒉删年P(guān)井范圍的預(yù)測提供相關(guān)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(jìn)行停采，指導(dǎo)地層水的流速降到了臨界值之下，從而對調(diào)整井固井質(zhì)量的改善奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行固井的過程中使用環(huán)空擾動固井，能夠?qū)Σ煌貐^(qū)的不同地質(zhì)情況進(jìn)行做到良好的適應(yīng)性的同時確保了二界面的膠結(jié)性能的保持，使其能夠有比較良好的應(yīng)用前景和應(yīng)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(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)：

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

[5]竇倩，王濤，張書勤，等.碳納米管固井水泥復(fù)合材料抗腐蝕及力學(xué)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(yè)于東北石油大學(xué)，石油與天然氣工程專業(yè)，碩士學(xué)位。