連續(xù)油管注水泥封堵技術(shù)應(yīng)用

吳偉東 陳國強(qiáng) 姚寒梅 何娟 蔣紅波

摘要：隨著氣田不斷勘探、開發(fā)，鉆井技術(shù)不斷進(jìn)步，高壓油氣井、高含硫油氣井被逐漸開發(fā)，為了安全常常進(jìn)行封井作業(yè)以便將來技術(shù)成熟后開采。連續(xù)油管注水泥技術(shù)在高壓、高含硫化氫的油井封堵作業(yè)有著明顯優(yōu)勢。而連續(xù)油管具有尺寸小、可帶壓作業(yè)、無需壓井和起出井內(nèi)管柱、井控風(fēng)險(xiǎn)小、省時(shí)高效、對(duì)作業(yè)場地的要求低等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管;高壓;高硫化氫;帶壓作業(yè);省時(shí)高效;廣泛應(yīng)用;封堵作業(yè)

1 連續(xù)油管注水泥技術(shù)難點(diǎn)：

（1）在作業(yè)中常常和前置液部分混合，極易失水泥漿稠化時(shí)間變短，發(fā)生固鉆具事故;

（2）水泥漿自井口運(yùn)移到作業(yè)層的過程中容易與連續(xù)油管內(nèi)殘余的隔離液及井筒中的洗井液形成混漿，影響水泥塞強(qiáng)度和施工安全。

（3）前置液和水泥漿的沉降穩(wěn)定性會(huì)影響流動(dòng)阻力，甚至?xí)逻B續(xù)油管發(fā)生鉆具憋堵無法完成施工，造成工程事故。

（4）替漿過程中，替漿排量和上提連續(xù)油管速度會(huì)影響水泥塞的質(zhì)量，盡量做到上提油管和替漿排量同步。

2 針對(duì)性技術(shù)措施：

（1）調(diào)整好水泥漿流動(dòng)性，保障水泥漿穩(wěn)定性前提下盡量降低水泥漿初/終切，降低粘度，具有良好的流動(dòng)性。

（2）水泥漿密度要均勻，波動(dòng)值范圍控制在±0.02g/cm3以內(nèi)，做好水泥漿、前置液和壓井液污染試驗(yàn)工作，做好溫度發(fā)散實(shí)驗(yàn);

（3）優(yōu)選性能良好的前置液充分隔離鉆井液和水泥漿。

（4）前置液提前水化，確保前置液上下密度差不能超過±0.02g/cm3，具有良好的流動(dòng)性。

（5）精細(xì)計(jì)算保障上提油管和替漿排量同步，上塞面不出現(xiàn)混漿;

3.前置液體系優(yōu)選

將水泥漿、隔離液按照水泥漿與隔離液兩者混合，通過改變混合過程中成分的比例，將混合后所配制的液體進(jìn)行稠化實(shí)驗(yàn)，測定出在安全時(shí)間內(nèi)，混合后的液體是否稠化，從而確定其安全性。

4.塑性流體流變參數(shù)的測量與計(jì)算

①石英砂前置液六速粘度計(jì)數(shù)據(jù)：

②重晶石前置液六速粘度計(jì)數(shù)據(jù)

由測得的600r/min和300r/min的刻度盤讀數(shù)，可以利用以下公式求得塑性粘度和動(dòng)切力：

μp=?600-?300

依據(jù)賓漢模式，τ0=τ-μpγ，因此

τ0=τ600-μpγ600

=0.511×（? 300—μp）

n=2.096lg（?300/?100）

K=（O.511×?300）/511n

由此將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入公式得到數(shù)據(jù)見下表：

石英砂前置液n值較大，流動(dòng)性能良好，沖刷能力較強(qiáng)。

5 注水泥量的計(jì)算：

水泥漿的注入量計(jì)算，如下式所示：

水泥漿總量：Vt=V1+V2

式中：Vt-水泥漿總量，m3;V1-注入封堵層的水泥漿量，m3;V2-封堵層段井筒內(nèi)灰塞水泥漿用量，m3。

注入封堵層的水泥漿量 V1 用下式計(jì)算：V1=πR2HФ

式中：R-封堵半徑，m;r-套管內(nèi)徑，m;H-封堵層有效厚度，m;ψ-平均有效孔隙度， %。

封堵層段井筒內(nèi)灰塞水泥漿用量 V2 用下式計(jì)算：V2=πr2h 式中：h-井筒內(nèi)灰塞厚度，m。

6連續(xù)油管上提速度控制：