擠水泥堵水工藝技術

孫超（長江大學石油工程學院，湖北武漢 430100）

擠水泥堵水工藝技術

孫超（長江大學石油工程學院，湖北武漢 430100）

在大多數的油田面對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為擠水泥漿封堵水層，常規的擠水泥漿封堵需要進行反洗井，在反洗井過程中會出現水泥返吐而導致封堵失敗。如果采用平推擠入不洗井直接關井侯凝的方式則能較好解決上述問題。

擠水泥;堵水

油井在開采的中后期，由于水層的干擾。油井的采收率會降低，其含水率則會升高。又因為長久的地質作用和井內流體的腐蝕作用從而導致的套管損失及固井等原因而導致的竄槽都對了油井的產量產生了影響。面對上述出現的問題，一般是采用用液體的壓力將水泥漿擠入地層通過水泥顆粒來堵塞地層中孔隙通道，從而封堵的目層段。

1 擠水泥現狀

目前在水泥堵水方面，常用的水泥都是常規的油井水泥（如D級油井水泥），該水泥的水泥漿穿透和滲透性良好且價格便宜。但，因為常規油井水泥的顆粒粒徑一般較大，無法進入較小的孔隙之中，在現場施工中，現在一般都改用超細油井水泥（如G級超細油井水泥）。

2 擠水泥步驟

一般擠水泥的封堵步驟為：①將管柱下至指定位置；②將水泥漿替至油管鞋處并將套管的閘門關閉；③將一定量的水泥漿從油管擠入，再在高壓下用清水將泥漿替出管鞋；④反洗井，將油管起出至一定的距離，將井口灌滿關井侯凝。然而，由于水層的高壓力，洗井時有時會出現泥漿返吐現象，從而導致施工失敗。采用平推劑入不洗凈直接關壓侯凝的方式可以有很好的解決泥漿返吐的問題。其一般步驟為：①試擠：用清水洗井，清水用量一般為井筒容量的兩倍以上，然后在擠入清水（用量為15～30m3），記下此時的壓力最高值；②驗漏：下封隔器，對套管有無損傷進行查驗；③下管柱：擠水泥管柱應位于待封層段100以上的位置，井口采用法蘭懸掛式；④試壓：對壓井口和擠水泥管線試壓檢驗是否合格；若是油井為稠油油井由于高溫的原因還需進行降溫措施，一般采用清水作為降溫液將其直接注入井內；⑤套管平衡液：從套管利用清水打平衡液[1]，避免水泥漿從油套環空上返，當平衡液至油管鞋處時，停止打平衡液。

3 擠水泥方法及注意事項

3.1 擠水泥的方法

⑴光油管擠水泥法

下光油管柱，位置應位于距封層段20～30m之上，正擠泥漿，將泥漿用頂替液替至指定位置，在反洗井完成后，將管柱上提50m關井侯凝。按照該方式施工其過程簡便，在操作時不用動管柱，但此方式僅能用于籠統擠注，卻無法用于分層封堵。

⑵封隔器擠水泥法

先利用封隔器將不封堵的井段隔開，在對需要進行堵水的層段采取擠水泥措施。如果采用封上采下的施工時，也可利用此種方式。一般對不進行堵水的層段采取的保護措施為人工填砂，該方式方便有效、所用時間少且具有較好的效果；接著下封隔器進行擠水泥的施工，待上層施工成功后在進行鉆塞，對要開采層段進行沖砂作業。

⑶橋塞試擠水泥法

在待封層段上先丟一個橋塞，再下擠水泥管柱，底部帶入打開橋塞的中心管，用中心管將橋塞打開后擠入水泥漿，當施工達到設計要求后上體擠灰管柱，在下鉆銑管柱鉆掉橋塞后鉆灰塞至指定深度。

3.2 注意事項

⑴在井口處的擠水泥進口和出口應采用高壓軟管進行連接，防止施工時由于泵車的原因而導致井口與管線發生共振。因為長時間的共振會使井口和管線出現損壞從而導致施工失敗。

⑵要注意調節擠入壓力，壓力過高會導致水泥漿在未到達指定位置前失水而無法頂替到指定位置的情況發生。如果壓力超過合理范圍，可以采取降低泵的排量或是減小水泥漿的密度的方式，使擠入壓力降至規定的數值范圍。

⑶在擠水泥施工時要保障施工持續不間斷，若是施工出現停止或是停止時間過長，則會促使泵壓上升，當壓力超過一定值時會使泥漿失水而無法擠動。

⑷在施工過程中，應該準備好備用水泥車，防止因其它原因導致泥漿用量不夠時可將其作為備用車輛繼續施工，但需將井筒內的泥漿擠入地層直到壓力降為正常值后，才能再次進行施工作業。

⑸擠水泥時，若出現頂不到指定位置的情況時，應該立即采取正洗井的措施，洗出油管鞋以上的泥漿，避免管柱被卡的情況發生。

4 擠水泥的準備工作

4.1 井筒準備

將管柱從井內起出，檢驗套管完好性。一般是下通井管通井至要待堵的層段后，對待封層段上部的套管采取反洗井措施。

4.2 選擇擠水泥的方法

如果要將井段全部封死且井段以上套管無損壞[2]，可以采用光油管擠水泥的方法；如果是封下采上，則可以采用封隔器擠水泥的方法；如果是封上采下，則可以采用先對下層進行人工填砂后，在封堵上層的方法。

4.3 管柱及井口的準備

裝井口前需將擠水泥管柱下至指定位置，對于井口閘門的要求一般應滿足好用、耐高壓且不會發生漏失，與水泥車相連的管線都應當采用硬管線，且要在25MPa條件下進行試壓，試壓要求管線不刺不漏，切忌使用水龍帶。

4.4 動力設備

擠水泥前應當保障作業機及其它設備的良好運作，利于起下施工的進行。

5 擠水泥漿施工

為了保障施工的質量和避免管柱被卡的情況發生，在擠泥漿前應當先灌滿套管。要先將隔離液打入才能開始擠注水泥漿。在水泥漿未進入到地層前，泵壓會開始下降，有時會降至零，這主要是由于水泥漿的密度比清水的密度大，其產生的液柱壓力高于回壓，從而造成泵壓的下降。當泥漿進入地層的阻力開始變大時，泵壓就會開始上升。當擠水泥漿施工結束后，應安裝壓力表，用來觀測壓力的變化，如果壓力讀數開始減小就先不放壓，待壓力數值達到較低值后再進行放壓；若是壓力數值沒有減小的趨勢，則進行放壓，可防止水泥漿返吐的量過多。待壓力放盡后進行反洗井，再上提管柱至一定距離并關井侯凝，侯凝過程中，井口應當斤閉且應當關嚴閘門。最后在進行探灰面試壓。

6 結語

在常規的施工過程中，若采用擠水泥的堵水工藝，只要選擇適當的工藝，計算出擠水泥漿的泥漿使用量和頂替液的使用量并按照規定的擠水泥步驟進行操作，就會取得較高的成功率以及良好的堵水效果。

[1]王中酩.帶壓擠水泥封堵高壓水層技術的應用[J].環球市場信息導報，2013,16:119.

[2]張德友.擠灰封堵工藝技術研究及應用[J].科技傳播, 2012,1:121.

[3]王鵬，薛玉華，石佃鵬等.油氣水井擠水泥工藝[J].廣東化工，2012,39（10）：81-82.

孫超，長江大學石油工程學院碩士研究生