水泥浆在固井施工安全中的应用

水泥浆在固井施工安全中的应用

战垒

胜利石油工程公司固井技术服务中心  山东东营  257000

摘要:在石油石化生产管理体系中,固井施工安全是极为重要的组成部分,尤其是在水泥浆性能和外加剂等生产技术不断提升背景下,也带来多方面的安全管理问题｡本文在简要阐述水泥浆性能基础上,分析其在固井施工安全中的影响因素,并结合施工管理提出对应的监督策略,以此为相关管理工作开展提供参考｡

关键词:水泥浆;固井施工;安全管理

石油固井在石油钻井工程中占据重要的地位,在石油开采工程中也发挥着重要作用｡因此,在石油固井作业进行时,相关管理部门要给予高度重视,结合实际情况制定科学合理的工程规划,将其贯彻于工程的全部,奠定开采工作基础,提高工程质量｡本文主要就水泥浆的相关内容展开,希望可以为促进我国石油安全施工提供一定的帮助｡

1水泥浆对石油固井的影响

作为影响石油固井质量的关键因素,水泥浆的质量能够对石油固井的质量产生很大影响｡在石油开采过程中,油田位置表层涂层的硬度在很大程度上取决于水泥浆的密度及其性能｡例如,低密度的水泥浆在应用时,由于其较高的含水量会使多余的水渗透到土层中,从而对土层的坚硬度造成破坏,给石油固井作业造成负面影响;水泥浆的流速也会对工程产生影响,过快的流速会造成材料分层,较慢的流速会提高作业的难度｡

2水泥浆在固井施工安全中的影响因素

2.1现场供料与试样存在差异

固井设计不合理,未能根据地质状况､油气井特点和井眼条件进行合理地设计,设计不具有针对性｡按照原则,每口井都应该是“一井一策”,重点井更应该组织专家进行论证设计方案｡固井前期的准备工作,不能依据所谓的经验进行固井设计,尤其是水泥浆的化验工作更是重中之重,水泥浆的化验对于固井来说有着举足轻重的地位,只有做好了化验工作,现场固井工程师才能有把握地去进行固井作业｡当然还有如水泥浆流变性能和注替设计不合理,造成水泥浆顶替效率差,这都是造成固井质量不合格的隐患｡在固井施工使用水泥浆之前,必须要进行小样试验,对相关生产参数进行调整,但由于管理和室内外环境差异,依然会存在室内实验样品与现场施工材料存在差异的实际问题｡如果在二者参数误差较大的情形下,将会对施工安全造成明显影响,尤其是在现场施工中,大样水存在陈化和缓凝剂材料失效等方面问题,造成施工安全隐患｡

2.2水泥浆混配不均

受到技术人员操作水平影响,在现场施工中,水泥浆配置还存在混合不均､密度不一致的情形,由此造成不同作业时间段内的水泥浆稠化时间性能存在明显差异｡在水中加入不同的外加剂时,必须做好搅拌处理,对于密度较高或较低的灰样,应当在灰库内搅拌均匀后,再输送至现场均匀地倒在井内｡如果出现密度不一致的情形,就需要重新进行倒灰混合,直至密度与施工设计要求相一致｡

2.3现场复核检测不到位

由于水泥浆与钻井液在作用机理方面存在较为明显的差异,二者无法直接相容,在稠化时间上存在明显偏差,必须要求施工前做好现场复核检测工作｡但是在某些施工管理环节中,对现场复核检测工作重视不足,使得施工中存在较为明显的安全隐患｡

2.4固井施工设备状况不达标

固井施工设备状况不达标,无法满足施工要求｡我们都知道固井是一种“一次性”工程,出现任何的事故都将造成巨大的经济损失｡因此对作业时间性要求特别强,讲究的是紧凑性和连续性｡施工中一旦设备出现故障,势必引发固井质量事故｡所以固井前应该将这一问题考虑进去,也就是要现场施工配套要配套备用车组,如果施工车辆出现无法进行施工的情况,备用车辆要在最短的时间内进行衔接作业,保证固井施工的连续性｡

2.5井眼条件差或不规则

井眼条件差或井眼不规则;对于这种情况,固井工程师首先应该考虑的是什么原因造成出现这种情况,要根据现有的资料去反复论证｡如果是地层原因,那么在固井前要考虑是不是应该先进行地层承压试压实验,只有知道了地层承压能力,我们才能做到压稳地层同时不压漏地层｡同时井眼不规则也会造成“大肚子”井段,这就要求固井工程师在注水泥或替浆时,要考虑该井段上返速度,如果顶替效率达不到,容易导致水泥浆胶结不好,形成窜槽｡同时复杂的井身轨迹和不规则的井眼条件,受扶正器数量和质量的限制,套管集中度难以保证,部分井段环空间狭小或套管紧贴井壁,都会造成水泥胶结质量差,影响固井质量｡

3提升水泥浆应用安全的基本策略

石油固井质量的重要相关因素为水泥浆的质量,其质量能够对石油固井的质量产生很大影响｡由于低密度的水泥浆在应用时,由于其较高的含水量会使多余的水渗透到土层中,从而对土层的坚硬度造成破坏,给石油固井作业造成负面影响,所以可以从以下几点做起｡

3.1强化油井水泥质量检测

要确保水泥浆在固井施工中的作用充分发挥出来,确保现场施工安全,首先要做好油井水泥的质量检测工作｡技术人员在进行质量检测时,需要参照GB/T10238-2015《油井水泥》标准规范,结合现场施工进度分批次做好检测工作｡对于同一批次样品,也要尽量扩大采用范围,避免由于稠化时间偏差大对施工质量造成影响｡

3.2完善固井外加剂评价标准

由于外加剂生产工艺复杂及相关规范体系方面建设滞后等原因,当前在外加剂质量评价方面,还未形成统一的检测标准及评价方法｡不同企业所执行的企业标准,在检验项目､检验参数要求等方面,存在较大差异｡部分企业的标准体系中,只规定了部分共性标准,在一些差异性标准方面没有明确要求｡这就使得施工中选择外加剂缺乏统一的技术尺度,影响到实际应用中的质量控制效果｡

3.3加大外加剂抽查力度

由于外加剂评价标准方面的问题,要从根本上解决由此带来的施工安全问题,需要施工管理部门加强对这方面工作的重视程度,制定完善的检查制度,强化抽查工作的开展｡在采购工作流程,需要对不同区块､不同厂家采取不同类型的抽查方案,采用不定点､不定量的随机性抽查模式,深入做好抽查工作｡对于抽查过程中出现的问题,在明确质量问题产生原因基础上,通过信息化的溯源模式,追查相关岗位和工作人员责任｡同时,还要做好施工现场大样的随机抽查工作,确保材料质量达到要求｡

3.4强化水泥浆大样的现场检测

水泥浆大样现场检测是确保固井施工质量控制的最后环节,也是最为重要的环节｡大样的现场检测,应当以具体管理办法为依据,采用统一性的外加剂取样标准,均匀､准确地完成取样工作｡对于重点井和一类井,还应当建立专门的现场检测管理制度,对实验内容进行准确界定,明确相关参数要求,采用先进的设备仪器开展检测工作｡以此才能够在完善整体检测体系前提下,全面落实精细化管理措施,为固井施工安全奠定良好基础｡

3.5强化施工组织管理

在水泥浆应用于固井施工中,实际应用质量还受到人为因素影响,因此还应当强化施工组织管理工作,明确不同施工流程中水泥浆注入的要点｡在施工开始前,应当强化对施工人员的技术培训,要求施工人员能够熟练掌握检测设备的应用要求,能够准确判断施工过程中出现的问题,并及时采取对应的措施进行处理｡同时,还要能够强化施工现场技术流程及规范体系建设,确保各个流程能够有效衔接在一起,避免由于衔接不当造成的施工安全问题｡

4结束语

随着固井施工作业要求水平提升,水泥浆在固井施工安全中的作用也更加重要｡对于相关管理部门而言,必须在完善抽样检测和现场检测工作体系基础上,强化新型检测技术应用,强化技术人员培训,完善对应的奖惩制度,以此才能够更好地提升整体管理质量,确保固井施工安全｡

参考文献:

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