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摘要：作为国内外固井作业工程中不断深入探索的技术难题之一就是浅层气井固井防气窜。本文根据不同地区的气井固井作业经验深入分析浅层气固井技术，并总结出一些关于浅层气固井防气窜的技术措施，以望能够提升我国浅层气固井作业水平。
关键词：浅层气井；固井防气窜技术；研究
前言：气层的埋藏深度较浅，气层上覆盖地表较为疏松，因此地层承压能力较弱，极其容易出现漏失的情况。同时浅层气井下方无法形成平衡的压力，油气层面对压力也不稳定，在气侵的情况发生时会以非常快的速度上窜，反应的时间也相对较短，难以提供充足的地层承压能力。浅层气井下方的防窜、防漏以及压稳等情况明显受到限制，再加上浅层气异常的高压，因此就会导致油气十分活跃的情况，同时在进行固井以及钻进的过程中油气上窜的速度非常快；井喷、滋流以及气侵等方面的表象特征不会出现较长的反应时间，在进行地面控制的过程中，通常都会因为时间过于短暂而不能及时处理。因此，相关工作人员应当针对浅层气井固井防气窜技术进行深入的研究，针对其中存在的隐患以及问题进行及时的应对。
1、固井技术的难点
由于浅层气的地层承压能力不足，在井下的部分极其容易发生泄露的情况，大多数情况下都会采用密度较低的水泥浆进行施工。密度低的水泥浆浆体中固相成分有着较大的密度差，整个浆体的稳定性也不足；低密度水泥浆浆体的固相颗粒之间存在较大的空隙，液固的比例较高，存在较多的有利水分，对其失水性进行控制有着很大的难度；就强度发展进程而言，低密度水泥浆体较难，需要很长的时间进行侯凝失重，同时浆体的整体防窜性也不够良好。
对于浅层气井而言，由于其地层较浅，因此对其进行钻进的速度会相对较快，水泥浆以及前置液并没有与底层有充分的接触时间。其次浅层气井的底层相对疏松，没有充足的承压能力，因此为了避免在作业的过程中出现井漏的情况，因此对于固井施工而言，往往安排的控制量都不大，到时水泥浆难以对井壁进行有效的冲刷，难以起到较好的净化井眼效果，井壁上附着的油污以及泥饼等都难以有效清除，井壁与水泥的胶结界面质量难以被保障。于此同时，水泥石与套管的外环之间会出现明显的空隙，当气体受到压力的情况下会顺着空隙向上窜，最终出现气窜的现象发生。对于浅层气井而言，由于其固井封固断都相对较短，难以形成充足的压井，同时对于井口的压力补偿和控制措施也相对较弱，若出现环空气窜的现象就难以及时的进行控制，进而导致浅层气井出现井喷或者是溢流的按情况。
2、浅层气井气窜的原因以及机理
2.1、原因
我们可以从以下三个方面对浅层气井的气窜原因进行分析：首先，是因为水泥浆的侯凝期时间过长，导致出现严重的水泥浆失重而引发的气窜；其次，由于水泥浆顶替效率不足，出现水泥浆窜槽的问题；最后，由于浅层气井的井眼没有得到充足的净化，水泥浆胶结界面的质量较差，在机上水泥浆失重严重，气井中压力以及温度等方面的因素出现变化的情况，导致管套与水泥石的井壁之间出现空气，进而导致出现气体受压向上窜进，最终出现气窜的情况。
2.2、机理
首先，水泥浆胶凝始终。当井筒中被注入水泥浆之后，会出现一个由液态向着固态进行转换的过程。当分子间作用力发生改变的情况下，传去液柱压力的能力就会逐渐的失去，水泥浆在这种情况下就会出现严重的十种情况，因此需要对水泥浆的性能进行优化才能够改变这一问题。
其次，桥堵。当井筒中被关注水泥浆，水泥浆在井筒这种环境内，就会出现持续的滤失，进而导致整个水泥浆的水灰比严重失调，难以对静液压力进行正常的传递，随后就会导致出现气窜的情况。因此，需要将添加剂添加到水泥浆体系中才能够充分保障这种情况能够得到改善。
3、浅层气井固井配套技术措施
3.1、提升水泥浆顶替效率
对固井隔离液进行优化，同时保障前置液的性能能够得到提升才能够真正促使水泥浆的顶替效率得到提升。在开展实际施工的过程中，相关施工人员应当充分参照地层压力、井眼深度以及井身的结构对隔离液进行合理的设计。同时根据实际情况选择冲洗液以及井隔离液的用量以及类型，促使钻井液与水泥浆的配伍性得到有效的提升，保障在是工作成中不会出现絮凝的情况而导致水泥浆体系的流动性受到影响，避免出现混窜污染水泥浆的情况。同时，相关工作人员因当做好隔离工作，避免水泥浆与钻井液出现接触而导致污染的情况发生，促使水泥浆体系的顶替率得以提升，为固井质量的提升做出保障。
3.2、注水泥浆程序的优化
在开展固井作业的过程中，相关工作人员应当意识到浅层气井不仅仅容易出现气窜的情况，同时因为固井水泥浆的密度过大更容易导致出现井漏的情况。因此，为了充分避免气窜与井漏的情况发生，应当对注水泥浆的程序进行优化，建议采用正反结合的浇筑方式进行施工。在开展实际操作的过程中，有关工作人员应当先对井眼内进行正注水泥浆，当水泥浆被灌注到容易发生井漏的位置时在进行冲洗液反注，将低密度快凝的水泥浆注入套管外环的空间中，当水泥浆稠化之后在进行反注水泥浆，充分保障固井的质量。
4、结论
本文就固井技术的难点进行深入的分析，选择采用使用浅层井防气窜固井水泥浆技术，配套固井技术措施作为基本的防气窜控制手段与措施，浅层气防气窜的固井技术难题能够被有效解决。同时针对该技术在实际的施工现场进行应用，应用效果良好，对未来类似的浅层气井固井实践有着重要的意义。
其次，要充分阻止气体侵入以及气体流窜的重要技术手段就是做好防气窜水泥浆体系并配合地面以及井下工具的控制措施。因此在实际的作业过程中，应当根据实际情况合理的选择防气窜固井数，能够保障估计质量得到有效的提升，保障气井封固的密闭性。
最后，在进行气井固井的过程中应当遵循基本的压力三平衡原则，要充分保障水泥凝固期、施工作业过程中以及固井前期的压力处于平衡的状态，避免任一环节出现井下压力失衡的情况都会出现井喷以及气窜的事故发生。在施工过程中，将顶替的效率进行提升，能够保障不会对封固段的水泥浆产生混窜污染的情况，是真正能够实现环空替净的气井固井防窜基本需求。
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