油田固井工程技术优化探讨

　摘

 要：固井技术在油田油井寿命和资源保护中起着不可忽视的作用。随着钻井技术的进

一步提高对固井工程提出了更高的要求，本文对固井工程中出现的问题与难点进行简要分
析，并针对这些问题提出一些建议，以提高固井质量，增加油气产量，延长油井寿命，保
障油田后期顺利的开发和发展，进而提高社会经济效益。

 

　　关键词：固井技术

 难点分析 解决对策 

　　最近几年来，由于石油天然气勘探开发工作不断深入发展，特殊井不断增加，固井工
程日益复杂，因此对固井施工设计与分析提出了更高要求；随着固井工程技术的飞速发展
国家和行业近年来对固井设计与分析的相关标准进行了更新，以便推动固井技术的发展。我
们应基于最新行业标准和理论研究成果，系统的总结固井施工经验，开发一套设计与分析
内容丰富、功能齐全、适用广泛的同井设计与分析系统，能够更好满足固井现场施工需要，
设计与分析水平，改善固井质量，促进固井技术的发展。

 

　　一、固井作业中的技术难题

 

　　

1.水泥返高不够，不能按设计要求封隔地层 

　　造成环空流速下降，影响顶替效率胶结质量差。下套管过程井漏可能造成卡套管事故，
套管下不到设计深度。水泥环质量差层间油层、气层、水层互窜。水泥浆漏失到产层，污染产
层，油气井失控。固井工程中发生井下漏失，大部分情况将导致固井失败或影响固井质量。
在老油田开发后期，老油区发生固井漏失主要是因为人为产生地层裂缝。

 

　　

2.水泥浆应用效率不高 

　　在深水固井工程中，水泥浆的应用效率不高，可以主要分析为以下几种原因：

 

　　

1）井身结构不合理，给套管居中处理带来难度。 

　　

2）对于表面较为松软的地层来说，在钻井时会受到高压砂层或者浅

“一气”完流动的影

响，影响井身结构，成流体的摩擦阻力加大，紊流顶替作用不易于实现。

 

　　

3）在深水海底的表层，大多数是没有胶结的松软状态，再加上破压力与地层孔隙压力

之间出现狭窄的

“窗口”现象，难以实现紊流替或者分级梯度顶替。 

　　

4）因为套管结构比较复杂，所以在表层套管和井眼间的空隙较大，井下位置的空隙反

而减小。

 

　　二、油田深层固井技术有效运用的建议

 

　　

1. 提高水泥浆顶替效率的研究与应用 

　　为了使环形空间的密封质量得到保证，首先需要考虑的是怎样使环空充满水泥浆。充满
的过程，其实就是水泥浆驱替或钻井液的过程。水泥浆与钻井液的顶替质量应满足以下基本
要求：

①注水泥浆井段的环空空间，钻井液应全部被水顶替干净，无窜槽现象存在；②水

泥浆返高和套管内水泥塞的高度应符合设计要求。有效地驱替钻井液，提高注水泥的顶替效
率是清除钻井液窜槽、保证水泥胶结质量和水泥环密封效果的基本前提。经过国内外专家的
研究发现影响注水泥顶替效率主要有如下几种因素：套管在井内的居中度；液体在环空间
的流动状态；紊流时液体流过封隔层位所接触的时间；钻井液的触变性；钻井液与水泥浆
的流变性能；水泥浆与钻井液的密度差。

 

　　

2、确定合理顶替流速范围的原则 

　　一个合理的顶替流速范围，应考虑该井如下几方况：

①井眼的稳定性，是否有易漏、易

塌等薄弱地层，这些层位对环空返速的限制情况，这些数据可根据邻井或区块的资料获得
②正常钻井过程中的环空返速情况；③裸眼井径变化情况及对返速的限制，如当裸眼井径
变化较大，存在所谓的

“大肚子”时，一般要求返速不能太大，以免进一步冲蚀井壁。同时

“大肚子”段一般是很难达到紊流的；④套管居中度情况，当套管居中度太差时，环空返速