油井作業(yè)擠水泥施工關(guān)鍵技術(shù)研究

孫鐵軍

摘 要：在油田修井工作過(guò)程當(dāng)中，擠水泥封竄、封井、封層以及堵水均是油田建設(shè)開(kāi)發(fā)施工過(guò)程當(dāng)中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)于地質(zhì)條件、油井情況以及工藝目的不同的油井修井作業(yè)而言，現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)采取的擠水泥措施也存在一定的差異性。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程當(dāng)中結(jié)合油井修井作業(yè)實(shí)際工況可將擠水泥措施分為高壓擠水泥措施以及低壓擠水泥措施這兩個(gè)方面。前者主要是指在擠入壓力高于地層破裂壓力的情況下實(shí)現(xiàn)水泥的擠入，而后者主要是指在擠入壓力低于地層破裂壓力的情況下即可實(shí)現(xiàn)水泥的擠入。本文旨在于研究并分析油井修井作業(yè)過(guò)程中擠水泥措施的諸多影響因素，希望能夠有助于擠水泥作業(yè)時(shí)間的規(guī)范化與有序化發(fā)展，現(xiàn)對(duì)其做詳細(xì)分析與說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：油井修井； 擠水泥作業(yè)； 施工技術(shù)；問(wèn)題分析

在油井修井過(guò)程中擠水泥作業(yè)相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較復(fù)雜的，隨著科技水平不斷提高，越來(lái)越多的石化企業(yè)開(kāi)始著手探討修井作業(yè)中擠水泥措施，同時(shí)也總結(jié)出科學(xué)合理化的解決方法，使得油井修井作業(yè)工程趨向于標(biāo)準(zhǔn)化。本文就通過(guò)對(duì)油井修井作業(yè)中擠水泥機(jī)理、油井水泥的特點(diǎn)、擠水泥施工技術(shù)以及擠水泥措施的影響原因進(jìn)行探究分析，進(jìn)而提出了有效的施工措施。

1油井修井作業(yè)中油井水泥的特點(diǎn)分析

1.1油井修井作業(yè)中油井水泥成分分析

油井修井作業(yè)時(shí)間過(guò)程中所選取的油井水泥從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)屬于硅酸鹽類(lèi)水泥原材，主要有石灰石原材、鐵礦石原材以及粘土原材這三類(lèi)成分所構(gòu)成。其主要制備方式為：將石灰石原材、鐵礦原材以及粘土原材按照一定的比例進(jìn)行混合與磨碎處理，將其制備成為混合生料。

1.2油井修井作業(yè)中油井水泥漿的物理性能分析

為確保油井修井作業(yè)擠水泥環(huán)節(jié)施工質(zhì)量及施工性能能夠得到穩(wěn)定發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)確保進(jìn)場(chǎng)水泥漿原材具備以下方面物理性能： （1）水泥漿原材應(yīng)當(dāng)具備較為顯著的流動(dòng)性能且在注水泥原材中同樣保持良好的流動(dòng)性，不會(huì)出現(xiàn)任何形式的凝固問(wèn)題；（2）水泥漿原材在注入至預(yù)定位置的情況下應(yīng)當(dāng)在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生凝結(jié)硬化反應(yīng)并形成水泥石；（3）水泥漿原材自身密度參數(shù)、失水性能以及強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)參數(shù)取值范圍均應(yīng)當(dāng)結(jié)合油井修井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行綜合選取與調(diào)配處理。

1.3油井修井作業(yè)中油井水泥添加劑分析

對(duì)于油井修井作業(yè)而言，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的水泥添加劑試劑大致可以分為以下幾個(gè)方面： （1）促凝劑：應(yīng)用促凝劑的關(guān)鍵目的在于有效減少水泥漿作業(yè)過(guò)程中的發(fā)生稠化反應(yīng)的時(shí)間。結(jié)合油井修井作業(yè)實(shí)踐，可供選取的促凝劑試劑類(lèi)型包括水玻璃原材、氯化鈣原材、以及氯化鈉原材等； （2）緩凝劑：應(yīng)用緩凝劑的最主要目的在于有效延長(zhǎng)水泥漿作業(yè)過(guò)程中發(fā)生稠化反應(yīng)的時(shí)間。當(dāng)前技術(shù)條件支持下應(yīng)用比較廣泛的緩凝劑主要可以分為鐵絡(luò)鹽原材、磺化單寧原材以及葡萄糖酸鈣原材這幾種類(lèi)型； （3）降失水劑：在油井修井作業(yè)過(guò)程當(dāng)中向油井水泥中所添加的降失水劑可以在檸檬酸試劑、粘土試劑以及竣甲基纖維素鈉試劑當(dāng)中進(jìn)行選取，應(yīng)用此類(lèi)降失水劑的最關(guān)鍵目的在于有效控制水泥漿在擠水階段的失水量問(wèn)題； （4）分散劑：應(yīng)用分散劑參與擠水泥作業(yè)過(guò)程的最主要目的在于有效控制水泥漿原材在流動(dòng)過(guò)程中所承受的阻力作用力?，F(xiàn)階段油井修井作業(yè)實(shí)踐中應(yīng)用較為普遍的分散劑主要包括木質(zhì)素磺化納原材以及鐵烙木質(zhì)素磺酸鹽原材這幾種類(lèi)型。

2油井修井作業(yè)中的擠水泥施工作業(yè)技術(shù)分析

擠水泥作業(yè)可以在高于或是低于地層破裂壓力的擠入壓力的情況下開(kāi)展。在擠入壓力低于地層破裂壓力的情況下實(shí)現(xiàn)水泥擠入的狀態(tài)下，其能夠針對(duì)油井修井過(guò)程中所存在的大量低滲透性地層進(jìn)行有效封堵處理，而在擠入壓力高于地層破裂壓力的情況下實(shí)現(xiàn)水泥擠入的狀態(tài)下，其能夠針對(duì)地層裂縫問(wèn)題加以有效控制。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，常見(jiàn)擠水泥作業(yè)方式基本可以歸納為以下幾種類(lèi)型。

2.1送漿加壓擠入法

下光管柱自油管內(nèi)部將充分符合油井修井作業(yè)性能要求的一定數(shù)量的水泥漿原材輸送至預(yù)設(shè)位置，在此基礎(chǔ)之上針對(duì)管柱進(jìn)行上提處理（上提作業(yè)應(yīng)當(dāng)在井眼較小的情況下進(jìn)行）。針對(duì)管柱進(jìn)行上提處理的關(guān)鍵在于針對(duì)井筒施加一定程度上的壓力，從而確保水泥漿能夠有效進(jìn)入目的層并且在導(dǎo)管喉部位置轉(zhuǎn)化成為堅(jiān)硬水泥石原材。在油井修井工作實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中，此種擠水泥作業(yè)方式最為顯著的優(yōu)勢(shì)在于其能夠針對(duì)擠水泥作業(yè)環(huán)節(jié)的擠入壓力加以合理且有效的控制，并且整個(gè)施工過(guò)程當(dāng)中對(duì)于水泥漿的用量消耗是比較少的，對(duì)于水泥漿原材的依賴度是比較低的。與此同時(shí)，水泥漿送入環(huán)節(jié)以及擠注環(huán)節(jié)之間的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，這就對(duì)施工過(guò)程中頂替量參數(shù)以及水泥漿原材參數(shù)有著較為精確性的要求與控制。與此同時(shí)，較高的井口擠注壓力對(duì)于送漿加壓擠入過(guò)程中的安全性有著較為系統(tǒng)的要求與控制。在借助于炮眼封堵方式針對(duì)擠水泥作業(yè)進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中，試壓成功率能夠得到可靠性保障。

2.2循環(huán)擠入法

管柱裝置應(yīng)當(dāng)下達(dá)至擠注層底部以上10-20m位置，水泥漿原材自油管裝置進(jìn)行擠注處理?，F(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)于水泥漿原材在管道喉道位置或是射孔炮眼位置出現(xiàn)失水并形成濾餅，并且泵壓實(shí)時(shí)測(cè)定參數(shù)呈現(xiàn)出顯著上升趨勢(shì)的情況下應(yīng)當(dāng)停止水泥漿原材的循環(huán)擠入作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上應(yīng)當(dāng)進(jìn)行洗井處理，其目的在于將油井底部多余水泥漿原材進(jìn)行徹底清除。在工程實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，此種擠水泥作業(yè)方式的最顯著的優(yōu)勢(shì)在于：實(shí)際施工過(guò)程當(dāng)中水泥漿液注所產(chǎn)生的壓力維持在較高水平，在較低的油管擠柱壓力以及較高的套管壓力作用之下，油井修井作業(yè)中擠水泥作業(yè)的安全性能夠得到可靠性保障。然而應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注的一個(gè)方面的問(wèn)題在于：循環(huán)擠入施工過(guò)程當(dāng)中對(duì)于失水壓力的控制難度比較大，導(dǎo)致此種擠水泥作業(yè)方式無(wú)法適宜于淺井、地層膠結(jié)松散水層以及高滲透率地層區(qū)域內(nèi)的油井修井作業(yè)當(dāng)中。

2.3平推加壓擠入法

在平推加壓擠入法作業(yè)之下，光管柱的下達(dá)位置應(yīng)當(dāng)擠入距離井段一定位置上。在油管進(jìn)行一定量的水泥漿原材擠入或是水泥漿原材擠入已達(dá)到一定擠注壓力狀態(tài)下轉(zhuǎn)入替擠清水作業(yè)狀態(tài)，此種作業(yè)方式的最關(guān)鍵目的在于確保水泥漿原材能夠在管鞋以下一定位置的狀態(tài)進(jìn)行直接帶壓關(guān)井處理。在工程實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，此種擠水泥作業(yè)方式比較適宜于水泥漿量較大且擠注壓力較低的層位作業(yè)當(dāng)中。在一般情況下，此種擠水泥作業(yè)方式較適用于淺層正壓水層區(qū)域擠水泥作業(yè)。施工過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量控制點(diǎn)在擠水泥管柱在擠入狀態(tài)以及侯凝狀態(tài)下的工作方式。從油井修井作業(yè)實(shí)踐的角度上來(lái)說(shuō)，平推加壓擠入法在整個(gè)施工過(guò)程當(dāng)中不存在對(duì)管柱的移動(dòng)問(wèn)題，且能夠確保在較低擠注壓力的狀態(tài)下滿足水泥漿原材總量的充分性，現(xiàn)階段可廣泛應(yīng)用于淺井及松散底層區(qū)域作業(yè)。

3 注意事項(xiàng)

油井修井作業(yè)在進(jìn)行擠水泥操作之前應(yīng)當(dāng)針對(duì)井口位置及管線位置進(jìn)行試壓處理。在一般情況下，試壓壓力應(yīng)當(dāng)控制在擠水泥作業(yè)控制工作壓力參數(shù)的1.2倍范圍之內(nèi)；油井修井?dāng)D水泥作業(yè)過(guò)程當(dāng)中需要安排專(zhuān)業(yè)工作人員針對(duì)擠水泥壓力進(jìn)行有效控制，此種作業(yè)方式的最主要目的在于最大限度的防止水泥漿原材在頂替到位之前出現(xiàn)明顯性失水問(wèn)題。與此同時(shí)，若出現(xiàn)擠水泥壓力參數(shù)過(guò)高的問(wèn)題，則應(yīng)當(dāng)針對(duì)泵入排量參數(shù)或是水泥漿密度參數(shù)進(jìn)行有效控制，同時(shí)也能夠確保擠水泥壓力作業(yè)過(guò)程中的實(shí)時(shí)參數(shù)能夠得到充分且有效地控制。

參考文獻(xiàn)：

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