固井质量评价中应重视的几个问题

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1、固井质量评价中应重视的若干问题主要内容1二界面胶结对固井质量评价的影响2影响二界面胶结质量的因素3提高二界面胶结质量的技术措施4针对二界面胶结的室内研究5水泥混合材对固井质量评价的影响固井质量评价中必须面对的现实为何仅依靠固井作业部门，不能够获得良好的声波评价结果？有完善的注水泥工程工艺措施，就一定能够获得理想声波评价结果？本标准采用综合评判的客观性科学评价固井质量，应高度重视基础研究1界面胶结对固井质量评价的影响第一界面封固系统：套管-钻井液附着物-水泥环第二界面封固系统：地层-钻井液滤饼-水泥环地层

2、流体互窜，管外冒汽且外窜至地面均是由于第二界面胶结被破坏的结果，第二界面胶结质量好坏是有效层间封隔的保证；产生固井质量问题的根源在于二界面的封固系统上，第二界面封固失效地层流体即通过第二界面进入环空，进而对水泥浆（环）产生破坏作用，导致固井质量问题复杂化；固井质量的好坏，很大程度上取决于二界面胶结质量的好坏。2影响二界面胶结质量的因素（1）地层特性：地层特性是影响水泥环第二界面胶结质量的重要因素之一，在水泥浆凝固过程中地层流体受到侵污，将由于粘土组分和流体受离子置换变化影响水泥石与地层的胶结强度。（2）

3、井眼状况：井眼不规则，难以有效驱替干净泥浆，弯曲井眼中套管不居中，增加驱替窄边泥浆难度，残留泥浆和水泥浆不相容，严重影响水泥浆流变性和胶结强度的发展。2影响二界面胶结质量的因素（3）泥浆性能：厚而疏松的泥饼使水泥浆不能直接接触井壁，并在水泥水化过程中脱水粉化，形成微环隙，引起油气水混窜，降低油气井固井质量；性能优良的泥浆不仅可提供一个较为规则的井眼，而且还会在井壁上形成薄而韧的泥饼，有利于提高第二界面胶结质量。（4）水泥石的体积收缩：水泥水化过程中，水泥熟料在与水发生化学反应后形成的水化产物体积比水化前

4、的总体积小，纯水泥水化后的总化学体积收缩率可达到5％，水泥石本身体积收缩将可能导致水泥石与套管、水泥石与井壁两个界面的胶结强度降低。3提高二界面胶结质量的技术措施（1）井眼准备：一个清洁、稳定、合格的井眼是提高固井水泥环第二界面胶结质量的首要条件,为了改善井眼状况、提高顶替效率,必须进行充分的井眼准备。（2）使用套管扶正器和泥饼刷：应用弹性套管扶正器可以提高套管柱在井眼中的居中度,从而提高泥浆顶替效率。泥饼刷作为套管附件可根据井眼条件安装在套管串下部的任何位置,与套管扶正器配合使用安全可靠。它能够依靠上

5、下或旋转运动有效清除井壁虚厚泥饼,极大地改善井壁上的胶结环境,从而提高水泥环第二界面的胶结质量。3提高二界面胶结质量的技术措施（3）应用膨胀水泥：室内试验和现场实践证明,水泥浆在水化硬化过程中体积会收缩,从而在水泥环两个界面上产生微环隙,导致地层封隔不良。而膨胀水泥能有效地弥补水泥石的体积收缩,增加水泥石两个界面的胶结强度。（4）应用高效前置液：高效前置液具有良好冲洗、隔离效果，含有多种表面活性剂，可使井壁表面润湿反转，与泥浆、水泥浆相容性好，有助于界面胶结强度发展，可有效提高水泥环第二界面胶结质量。（

6、5）采用其他合理的固井工艺技术措施。4针对二界面胶结的室内研究（1）评价方法①模拟二界面：HTHP试验在人造岩心上形成泥饼②模拟一界面：模拟套管钻井液中浸泡24h形成吸附层③将形成泥饼的人造岩心和带吸附层的试件放入模具中与水泥浆进行胶结试验④采用压力机测试其胶结强度(剪切固结强度)（2）评价装置及原理图图1改进的HTHP失水装置照片4针对二界面胶结的室内研究岩心夹持器氮气加压滤液钻井液加热套釜体人造岩心图2HTHP滤失示意图4针对二界面胶结的室内研究图3剪切胶结强度测量示意图岩心或铁棒泥饼或吸附层力力支

7、撑环剪切水泥环固化模（1）钻井液调整对界面胶结的影响大港油田聚合物钻井液调整对第一、第二界面胶结强度的影响KHm%模拟第一界胶结强度MPa模拟第二界面胶结强度MPa00.147（吸附层厚度为0.8mm）0.245（泥饼厚度为3.0mm）1.33.724（吸附层厚度为0.4mm）0.882（泥饼厚度为2.0mm）室内对大港油田聚合物钻井液进行调整，并模拟第一界面和第二界面的胶结情况，室内结果表明：未调整前吸附层及泥饼均较厚，表面呈虚状絮凝团聚物，调整后的钻井液，第一界面吸附层厚度及第二界面泥饼厚度明显降低

8、，且界面胶结强度明显提高。（2）多周循环冲洗对胶结强度的影响钻井液体系冲洗时间第一界面胶结强度MPa第二界面胶结强度MPa大港油田聚合物钻井液03.7240.8822h3.9201.0293h4.3121.1764h4.8021.323大港油田聚合物硅基钻井液06.8600.4412h7.2520.5393h7.4970.6374h7.7620.882冲洗实验目的是模拟完井前进行固井作业时调整钻井液性能进行的大排量洗井，结果表明随着冲洗时间