挤水泥堵水工艺技术

2017-03-05孙超长江大学石油工程学院湖北武汉430100

化工管理 2017年5期

孙超（长江大学石油工程学院，湖北武汉 430100）

挤水泥堵水工艺技术

孙超（长江大学石油工程学院，湖北武汉 430100）

在大多数的油田面对高含水的油井采取的堵水措施普遍采用水泥堵水的方式。而在水泥堵水中常采用的方式为挤水泥浆封堵水层，常规的挤水泥浆封堵需要进行反洗井，在反洗井过程中会出现水泥返吐而导致封堵失败。如果采用平推挤入不洗井直接关井侯凝的方式则能较好解决上述问题。

挤水泥;堵水

油井在开采的中后期，由于水层的干扰。油井的采收率会降低，其含水率则会升高。又因为长久的地质作用和井内流体的腐蚀作用从而导致的套管损失及固井等原因而导致的窜槽都对了油井的产量产生了影响。面对上述出现的问题，一般是采用用液体的压力将水泥浆挤入地层通过水泥颗粒来堵塞地层中孔隙通道，从而封堵的目层段。

1 挤水泥现状

目前在水泥堵水方面，常用的水泥都是常规的油井水泥（如D级油井水泥），该水泥的水泥浆穿透和渗透性良好且价格便宜。但，因为常规油井水泥的颗粒粒径一般较大，无法进入较小的孔隙之中，在现场施工中，现在一般都改用超细油井水泥（如G级超细油井水泥）。

2 挤水泥步骤

一般挤水泥的封堵步骤为：①将管柱下至指定位置；②将水泥浆替至油管鞋处并将套管的闸门关闭；③将一定量的水泥浆从油管挤入，再在高压下用清水将泥浆替出管鞋；④反洗井，将油管起出至一定的距离，将井口灌满关井侯凝。然而，由于水层的高压力，洗井时有时会出现泥浆返吐现象，从而导致施工失败。采用平推剂入不洗净直接关压侯凝的方式可以有很好的解决泥浆返吐的问题。其一般步骤为：①试挤：用清水洗井，清水用量一般为井筒容量的两倍以上，然后在挤入清水（用量为15～30m3），记下此时的压力最高值；②验漏：下封隔器，对套管有无损伤进行查验；③下管柱：挤水泥管柱应位于待封层段100以上的位置，井口采用法兰悬挂式；④试压：对压井口和挤水泥管线试压检验是否合格；若是油井为稠油油井由于高温的原因还需进行降温措施，一般采用清水作为降温液将其直接注入井内；⑤套管平衡液：从套管利用清水打平衡液[1]，避免水泥浆从油套环空上返，当平衡液至油管鞋处时，停止打平衡液。

3 挤水泥方法及注意事项

3.1 挤水泥的方法

⑴光油管挤水泥法

下光油管柱，位置应位于距封层段20～30m之上，正挤泥浆，将泥浆用顶替液替至指定位置，在反洗井完成后，将管柱上提50m关井侯凝。按照该方式施工其过程简便，在操作时不用动管柱，但此方式仅能用于笼统挤注，却无法用于分层封堵。

⑵封隔器挤水泥法

先利用封隔器将不封堵的井段隔开，在对需要进行堵水的层段采取挤水泥措施。如果采用封上采下的施工时，也可利用此种方式。一般对不进行堵水的层段采取的保护措施为人工填砂，该方式方便有效、所用时间少且具有较好的效果；接着下封隔器进行挤水泥的施工，待上层施工成功后在进行钻塞，对要开采层段进行冲砂作业。

⑶桥塞试挤水泥法

在待封层段上先丢一个桥塞，再下挤水泥管柱，底部带入打开桥塞的中心管，用中心管将桥塞打开后挤入水泥浆，当施工达到设计要求后上体挤灰管柱，在下钻铣管柱钻掉桥塞后钻灰塞至指定深度。

3.2 注意事项

⑴在井口处的挤水泥进口和出口应采用高压软管进行连接，防止施工时由于泵车的原因而导致井口与管线发生共振。因为长时间的共振会使井口和管线出现损坏从而导致施工失败。

⑵要注意调节挤入压力，压力过高会导致水泥浆在未到达指定位置前失水而无法顶替到指定位置的情况发生。如果压力超过合理范围，可以采取降低泵的排量或是减小水泥浆的密度的方式，使挤入压力降至规定的数值范围。

⑶在挤水泥施工时要保障施工持续不间断，若是施工出现停止或是停止时间过长，则会促使泵压上升，当压力超过一定值时会使泥浆失水而无法挤动。

⑷在施工过程中，应该准备好备用水泥车，防止因其它原因导致泥浆用量不够时可将其作为备用车辆继续施工，但需将井筒内的泥浆挤入地层直到压力降为正常值后，才能再次进行施工作业。

⑸挤水泥时，若出现顶不到指定位置的情况时，应该立即采取正洗井的措施，洗出油管鞋以上的泥浆，避免管柱被卡的情况发生。

4 挤水泥的准备工作

4.1 井筒准备

将管柱从井内起出，检验套管完好性。一般是下通井管通井至要待堵的层段后，对待封层段上部的套管采取反洗井措施。

4.2 选择挤水泥的方法

如果要将井段全部封死且井段以上套管无损坏[2]，可以采用光油管挤水泥的方法；如果是封下采上，则可以采用封隔器挤水泥的方法；如果是封上采下，则可以采用先对下层进行人工填砂后，在封堵上层的方法。

4.3 管柱及井口的准备

装井口前需将挤水泥管柱下至指定位置，对于井口闸门的要求一般应满足好用、耐高压且不会发生漏失，与水泥车相连的管线都应当采用硬管线，且要在25MPa条件下进行试压，试压要求管线不刺不漏，切忌使用水龙带。

4.4 动力设备

挤水泥前应当保障作业机及其它设备的良好运作，利于起下施工的进行。

5 挤水泥浆施工

为了保障施工的质量和避免管柱被卡的情况发生，在挤泥浆前应当先灌满套管。要先将隔离液打入才能开始挤注水泥浆。在水泥浆未进入到地层前，泵压会开始下降，有时会降至零，这主要是由于水泥浆的密度比清水的密度大，其产生的液柱压力高于回压，从而造成泵压的下降。当泥浆进入地层的阻力开始变大时，泵压就会开始上升。当挤水泥浆施工结束后，应安装压力表，用来观测压力的变化，如果压力读数开始减小就先不放压，待压力数值达到较低值后再进行放压；若是压力数值没有减小的趋势，则进行放压，可防止水泥浆返吐的量过多。待压力放尽后进行反洗井，再上提管柱至一定距离并关井侯凝，侯凝过程中，井口应当斤闭且应当关严闸门。最后在进行探灰面试压。