淺談水平井注水泥塞堵水工藝研究

蔡園

(中原油田分公司采油五廠,河南濮陽(yáng) 457001)

淺談水平井注水泥塞堵水工藝研究

蔡園

(中原油田分公司采油五廠,河南濮陽(yáng) 457001)

由于目前,全國(guó)石油系統(tǒng)在水平井水平段打塞獲得成功概率極低,除了在高壓井用比重達(dá)到1.75以上泥漿壓井取得成功的,一般采用清水做壓井液幾乎沒(méi)有成功的,中原油田有采用推木塞打壓的方法,但是也沒(méi)有達(dá)到目的。一是由于水平段像一個(gè)平放的瓶子,高密度水泥漿無(wú)法充滿打塞井段,水泥漿只會(huì)凝結(jié)在“瓶”底。二是使用高比重壓井液不但容易使油層漏失或者達(dá)到破裂壓力損壞油層,而且最終結(jié)果沒(méi)有塞面或者塞面位置不理想。三是推木塞或者膠塞在上打塞,水泥漿仍然無(wú)法充滿,無(wú)法到密封封堵下部出水油層的施工目的。在這里我就針對(duì)水平井注水泥塞工藝加以探討。

水平井 注水泥塞 高比重壓井液 堵水

1 注水泥塞封堵工藝

注水泥塞封堵就是將按要求配置好的水泥漿正循環(huán)替入需要封堵的射孔井段，使套管內(nèi)某一段充滿水泥漿，經(jīng)過(guò)關(guān)井待水泥漿完全固化后，通過(guò)封堵層段試壓合格，達(dá)到要求的一個(gè)工藝過(guò)程。

2 水平井的井身結(jié)構(gòu)

井斜角達(dá)到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井。如附圖所示，井眼在油層中水平延伸相當(dāng)長(zhǎng)一段長(zhǎng)度。有時(shí)為了某種特殊的需要，井斜角可以超過(guò)90°，中原油田水平井一般采用固井射孔完井方式，在水平段下入套管并在套管和油層環(huán)空注水泥進(jìn)行固井，然后下入射孔槍和射孔彈面向油層將套管射開(kāi)溝通油層。固井、射孔易造成油層重復(fù)污染。

3 水平井注水泥塞堵水工藝的關(guān)鍵問(wèn)題

注水泥塞工藝是針對(duì)出下部油層出水水層進(jìn)行封堵，施工前提是封堵層上部套管要保證密封，無(wú)漏失點(diǎn)，在直井段套管可以下入封隔器至射孔井段上部進(jìn)行套管驗(yàn)漏，驗(yàn)證套管是否達(dá)到注水泥塞要求，從而根據(jù)驗(yàn)漏的結(jié)果制定出合理有效的注水泥塞堵水方案，而目前還沒(méi)有針對(duì)水平段注水泥塞有效及工藝，這樣往往造成無(wú)水泥塞面或者密封不嚴(yán)現(xiàn)象。

4 水平井注水泥塞堵水工藝主要工序及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(1)起出目前井內(nèi)全部生產(chǎn)管柱。(2)通井、洗井。首先下小于套管內(nèi)徑6-8mm通井規(guī)通井至設(shè)計(jì)深度或人工井底。(3)測(cè)井找水，確定出水層位及出水層位溫度，確定水泥型號(hào)及添加劑類型及用量。(4)套管驗(yàn)套:在直徑段下Y221封隔器對(duì)油層以上套管驗(yàn)套、驗(yàn)管，井口要求350型。管柱組合采用:公堵＋Y221封隔器＋泄油器＋Φ73mm加厚油管;座封后，座井口，正打壓28MPa，穩(wěn)壓30min，壓降小于0.5MPa驗(yàn)管合格。投桿打開(kāi)泄油器，正打壓25MPa，穩(wěn)壓30min，壓降小于0.5MPa驗(yàn)套合格。(5)下筆尖至設(shè)計(jì)位置;(6)用比重1.0清水洗井1.5-2周至出口完全返出清水，機(jī)雜量小于0.2%。(7)正替比重1.85左右泥漿(根據(jù)套管與油管環(huán)空容積計(jì)算，管腳至水平段以上10m左右即可)。(8)關(guān)套管閘門，配制比重1.85水泥漿，灰塞所需2倍體積即可。(9)打開(kāi)套管閘門，正替水泥塞所需1.85水泥漿，嚴(yán)格計(jì)量。(10)正替1.85左右泥漿(管腳至水平段以上10m左右即可)。(11)正頂替清水井口至水泥塞厚度+水平段以上10m。(12)上提管柱至水段以上50m。(13)關(guān)井候凝36-48小時(shí)，探灰面合格。(14)反洗井替出水泥漿。

圖1 篩管頂部注水泥管柱示意圖

5 篩管頂部注水泥工藝

該工藝主要是采用管外封隔器、分級(jí)箍以及尾管懸掛器等特殊完井工具配合下部的篩管共同實(shí)施的完井技術(shù)。在主要油層段采用篩管完井，保持了油層的原始滲透率，在上部井段采用配合工具實(shí)施完井，可有效封隔水層等異質(zhì)層。

與固井射孔完井相比，水平井采用篩管完井大大降低了建井成本，減少建井時(shí)間，油井產(chǎn)能高，采油指數(shù)比射孔完井高30%;并且油層具有較大的裸露面積，能夠避免水泥漿對(duì)油層的損害，有效地保護(hù)油氣層。

完井時(shí)管串結(jié)構(gòu)如圖1所示，在篩管串上部接入一根肓板，然后依次為管外封隔器，壓差式分級(jí)箍。

施工時(shí)，首先打壓脹封管外封隔器，然后繼續(xù)加壓打開(kāi)壓差式分級(jí)箍，使上部套管段與管外環(huán)空串通，接著循環(huán)泥漿后進(jìn)行注水泥施工，由于在篩管環(huán)空上部有管外封隔器阻隔，因此阻止了水泥漿進(jìn)入篩管段對(duì)儲(chǔ)層造成污染。

6 結(jié)語(yǔ)

(1)利用同種比重不同類別液體在水平段不會(huì)出現(xiàn)上下分離現(xiàn)象。解決了水平段內(nèi)打水泥塞施工技術(shù)難題。達(dá)到了封堵下部油層的目的，提高了油層利用，滿足了開(kāi)發(fā)要求。

(2)需要解決水泥與泥漿配伍性問(wèn)題，接觸不會(huì)產(chǎn)生速凝及泥漿短期沉淀的問(wèn)題。

[1]萬(wàn)仁溥.采油技術(shù)手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1989.

[2]聶海光,王新河.《油氣田井下作業(yè)修井工程》.北京:石油工業(yè)出版社,2002.

[3]分支水平井完井技術(shù)在勝利油田的應(yīng)用.石油機(jī)械,2004,33(5).-65-67

蔡園(1987—),男,助理工程師,中原油田采油五廠井下作業(yè)大隊(duì)七聯(lián)隊(duì)技術(shù)主管,從事井下作業(yè)技術(shù)管理工作。