注水泥塞關(guān)鍵技術(shù)探討

孫樂

摘 要：注水泥塞是井下施工的關(guān)鍵技術(shù)，隨著油田的開采進(jìn)行，特別是開采到油田的中后期階段中，對于增油增注、儲(chǔ)層改造等措施的實(shí)施都少不了注水泥塞施工。注水泥塞施工備獨(dú)特性，要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)全部完成所要求的操作，同時(shí)應(yīng)該保證在整個(gè)施工的過程中不能存在任何事物，一旦出現(xiàn)事故就會(huì)造成巨大的影響。因此，保證注水泥塞環(huán)節(jié)的成功率具備非常高的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：注水泥塞;井下施工;施工質(zhì)量;下井管柱

1 工程概況

油田在經(jīng)過多年的開采之后，當(dāng)前開采已經(jīng)逐漸的進(jìn)入到滲層油田中期，其中油層系包含了稀油、稠油與超稠油等油品種類。在經(jīng)過了如此長時(shí)間的油田開采之后，老井維護(hù)難度在逐漸的提升，很多油井都已經(jīng)失去了開采價(jià)值，但是對這些失去價(jià)值的井進(jìn)行開采，通過轉(zhuǎn)變它還是存在一定用途，例如改成注水井、側(cè)鉆井等等，而在實(shí)踐過程中封堵作業(yè)主要就是采用注水泥塞施工。

2? 注水泥塞的目的、用途

注水泥塞施工工藝就需要將限量的水泥漿來替代套管或者井眼中的某個(gè)特殊的位置，使其可以達(dá)到注采中的新井底或者達(dá)到工藝要求的臨時(shí)封閉工藝技術(shù)。其主要的作用如下所示：（1）將某個(gè)井段來進(jìn)行封閉處理，避免出現(xiàn)油氣資源浪費(fèi)的情況存在。（2）油井回采油層上部位置上實(shí)施試油，同時(shí)還應(yīng)該將下一層進(jìn)行封隔處理。（3）將油井層位進(jìn)行封隔處理，深入了解套管密封狀態(tài)。（4）為了可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)開采上油層，應(yīng)該進(jìn)行隔水層分隔。（5）油氣水井不具備開采價(jià)值就要進(jìn)行封閉處理。（6）從整體角度分析需要進(jìn)行某個(gè)層段封隔。

3? 注水泥塞的質(zhì)量問題原因

雖然當(dāng)前很多的理論研究以及實(shí)踐分析中，都總結(jié)出非常多的成功經(jīng)驗(yàn)，但是注水泥塞在施工的過程中還存在如下的問題：井漏不上塞、結(jié)構(gòu)下移等等，如果控制不嚴(yán)格還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，導(dǎo)致這種情況的主要因素如下所示：（1）沒有深入了解漏失井，在注水泥塞施工中沒有應(yīng)用防漏處理方法。（2）水泥漿性能無法滿足要求。（3）使用材料計(jì)量不準(zhǔn)確。（4）反洗井深度不合理或者時(shí)間不合理。（5）前后墊的參數(shù)出現(xiàn)偏差，造成的油、套液面嚴(yán)重的不均衡。（6）油管鞋直接與砂面接觸而導(dǎo)致事故發(fā)生。（7）應(yīng)用鹽水等材料進(jìn)行清洗的過程中，注水泥塞的過程中沒有充分考慮到壓井液密度的影響，對于最終的結(jié)果產(chǎn)生不良影響。（8）油管掛膠皮座不合理，造成了套管環(huán)空或者反洗過程中未及時(shí)清理剩余泥漿。

4? 注水泥塞的質(zhì)量控制途徑

（1）深入了解井漏失情況、洗井具體狀況以及地層壓力參數(shù)等等，然后根據(jù)不同情況選擇合理的處理措施，要綜合各個(gè)方面的因素。根據(jù)這些外部影響因素來確定注水泥塞的厚度參數(shù)，通常設(shè)定為 20 m 左右。施工中所使用是灰量通過下式進(jìn)行計(jì)算： V = V0×（H1- H2）× K。

其中：V—水泥漿用量;V0—每米套管內(nèi)容積;H1—注水泥塞管柱深度;H2—反洗深度;K—附加系數(shù)，通常都設(shè)定為 1.5。施工材料配制的過程中，所選擇使用的水泥與水的量需要嚴(yán)格的控制，同時(shí)還應(yīng)該預(yù)先留有雨量，避免出現(xiàn)配制不合理的情況需要及時(shí)的添加，否則將會(huì)導(dǎo)致水泥將密度參數(shù)達(dá)不到規(guī)定要求。施工井出現(xiàn)了輕微漏失的情況就要適當(dāng)?shù)奶嵘牧厦芏?，避免出現(xiàn)嚴(yán)重下沉或者漏失量增加的情況。

（2）施工前準(zhǔn)備：施工中所有工器具都要準(zhǔn)備齊全，要確保其可以正常應(yīng)用，特別是油管懸掛器應(yīng)該有備用品。各個(gè)進(jìn)、出口的位置上應(yīng)該連接穩(wěn)定，同時(shí)還應(yīng)該壓力試驗(yàn)達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)，施工現(xiàn)場中應(yīng)該準(zhǔn)備好足夠使用的水泥運(yùn)輸車輛，且能夠正常實(shí)現(xiàn)施工材料的供應(yīng)。

（3）下井管柱具體要求：施工管柱的尺寸需要嚴(yán)格的控制，各個(gè)部分的組合深度尺寸應(yīng)該達(dá)到要求，同時(shí)還應(yīng)該準(zhǔn)確計(jì)算油管內(nèi)部的容積參數(shù)。

（4）施工過程中具體操作：①注水泥塞在施工之前應(yīng)該使用清水來進(jìn)行井內(nèi)的全面清洗與脫氣處理，此時(shí)應(yīng)該確定所使用的洗凈液至少應(yīng)該為井筒容積的 1.5 倍。多次清洗處理的油井還應(yīng)該在循環(huán)處理之后返口，以檢驗(yàn)油管是否能夠達(dá)到通暢性的要求。②全面的檢測攪拌罐內(nèi)的容積參數(shù)，同時(shí)還應(yīng)該檢查確認(rèn)其是否存在變形、開裂等缺陷。在施工前需要準(zhǔn)備好材料運(yùn)輸車，同時(shí)還應(yīng)該檢查其材料是輸送管路是否能夠滿足施工的需要。同時(shí)應(yīng)該選擇達(dá)標(biāo)的清水進(jìn)行配制，嚴(yán)格控制各個(gè)材料的配比參數(shù)。③注水泥塞施工階段，所有的工作人員都應(yīng)該協(xié)調(diào)進(jìn)行，要克服施工中所存在的任何困難，尤其是一些施工條件比較惡劣的環(huán)境，要避免水泥袋進(jìn)入到攪拌罐內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)該確保其混合均勻，水泥塊不會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊的情況，管線也滿足順暢性的要求。所有人員齊心協(xié)力完成該環(huán)節(jié)施工，配灰時(shí)間應(yīng)該嚴(yán)格的控制在30 min 以下，同時(shí)還應(yīng)該盡量縮短時(shí)間。④進(jìn)行水泥材料密度檢測的過程中一般都需要使用密度計(jì)來進(jìn)行，要保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減小誤差，同時(shí)還應(yīng)該與之前所使用的水泥量進(jìn)行對比分析。在進(jìn)行水泥漿注入到井內(nèi)之后需要使用尺子進(jìn)行測量，然后經(jīng)過計(jì)算可以確定所需要使用的水泥漿總量。⑤反洗井壓井液一般需要使用量在管路容積的 1.5 倍以上，同時(shí)應(yīng)該在出口位置上出現(xiàn)清水流能夠停止反洗，不能因?yàn)闆_洗時(shí)間過長而導(dǎo)致出現(xiàn)了內(nèi)部灌滿的情況存在。⑥施工完成之后的 24 h就要進(jìn)行深度探測，同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行其他技術(shù)參數(shù)的檢測，保證其最終的施工效果滿足規(guī)定的要求。

（5）其它要求：①設(shè)備方面：注灰施工中如果存在施工機(jī)械故障的問題，應(yīng)該立即進(jìn)行反洗處理;如果水泥漿存在故障問題且不存在備用車輛的情況應(yīng)該直接將注灰管取出。運(yùn)輸車輛需要將施工所需要的清水和洗凈液全部運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，量不足就不能施工。②環(huán)境方面：合理的布置施工現(xiàn)場的環(huán)境，要具備基本的交通基礎(chǔ)設(shè)施，保證車輛可以有序進(jìn)入到施工現(xiàn)場中，同時(shí)還應(yīng)該避免在夜間施工。通過改善設(shè)備的方式來降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)還能夠提升施工質(zhì)量。

5? 特殊井注水泥技術(shù)要求

（1）對于超深井來說，需要使用深井水泥進(jìn)行施工，對于深度在3000 m 以上的超深井，應(yīng)該選擇使用耐高溫的水泥施工材料，同時(shí)還應(yīng)該在施工前進(jìn)行徹底的清洗，以降低內(nèi)部溫度。（2）為了避免出現(xiàn)懸空水泥塞下沉的問題，對于低壓井來說，一般都需要先填充到水泥塞的下部位置上。對于套管損壞嚴(yán)重的情況，可以使用密度較高的液體來進(jìn)行。對于壓力比較高的油井來說，當(dāng)選擇使用鹵水進(jìn)行洗井的時(shí)候，要避免水泥漿與壓井液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加快凝固前應(yīng)該使用閉原先洗凈液比重更大的材料來進(jìn)行，從而可以保持系統(tǒng)的平衡性。（3）如果油層出現(xiàn)上部位置上的溢流情況，不管壓力口有多高，在開井時(shí)，由于油套環(huán)空截面尺寸較大，會(huì)導(dǎo)致向下流阻量變小，一旦其壓力值在 1 MPa以下，那么在打水泥塞時(shí)，應(yīng)預(yù)先準(zhǔn)備一定量的水泥將，使用該材料來取代清水，主要是水泥漿密度較大，在代替清水過程中就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部液體存在一定壓力，當(dāng)該壓力等于溢流壓力時(shí)，管柱中的油套會(huì)達(dá)到平衡性的要求。在管尾部分提升到預(yù)定位置上，應(yīng)進(jìn)行反循環(huán)洗井，就能將油管中存在的水泥漿清理干凈，原有平衡性就不存在，但此時(shí)的管尾已經(jīng)處在灰面以上，井下溢流也不能將底部水泥漿沖洗掉，只需要進(jìn)行上提油管就能夠達(dá)到要求。（4）漏失井缺乏完善處理方法，只要是存在井漏的問題就應(yīng)該選擇合適的應(yīng)對措施;操作階段可以選擇物理方法來加速初凝，同時(shí)應(yīng)該將灰漿密度較大的材料注入到底部位置上采取措施避免臨近油井的影響。在采取了這一措施之后，注水泥塞施工的成功率可以大大提升。

6? 結(jié)語

綜上所述，在修井作業(yè)過程中，想要全面的提高井下作業(yè)質(zhì)量，那么就需要做好修井作業(yè)中注水泥塞質(zhì)量問題研究，并且根據(jù)問題現(xiàn)狀給出科學(xué)的處理方案，唯有如此，才能滿足工程需求。

參考文獻(xiàn)：

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