作業(yè)擠壓灰漿封堵封竄關(guān)鍵技術(shù)與施工應(yīng)用

趙法武+王燕+張榮兵

摘要：隨著油田開發(fā)的不斷深入，油水井出現(xiàn)水淹層、油氣枯竭層、套管損壞、套管外竄通等現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，灰漿封堵封竄工藝措施的應(yīng)用也越來越多。針對(duì)油水井出現(xiàn)水淹層、油氣枯竭層、套管損壞、套管外竄通等問題，常利用液體壓力擠壓灰漿使之進(jìn)入地層縫隙或多孔地層，或是利用液體輸送灰漿在井筒套管內(nèi)留一定長(zhǎng)度的灰漿柱，從而實(shí)現(xiàn)封堵封竄。采油廠經(jīng)過近年來不斷探索，解剖分析每次施工，在優(yōu)選封堵材料，拓展封堵技術(shù)，優(yōu)化封堵方式方面，總結(jié)形成了一定的工作思路，從而達(dá)到灰漿封堵封竄施工規(guī)范化，收到了很好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：油田開發(fā)；套損井治理技術(shù)；灰漿封堵封竄工藝；施工

針對(duì)目前套損井增加，治理難度大的情況，開展了套損井治理技術(shù)的研究與引進(jìn)，取得一定成效。隨著油田開發(fā)的不斷深入，油水井出現(xiàn)水淹層、油氣枯竭層、套管損壞、套管外竄通等現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，灰漿封堵封竄工藝措施的應(yīng)用也越來越多，經(jīng)過近年來不斷探索，解剖分析每次施工，總結(jié)形成了適合油區(qū)封堵封竄工作思路，即針對(duì)不同井筒狀況（深度、吸水量、壓力、溫度、套管老化程度）、不同施工目的，規(guī)范出對(duì)應(yīng)的封堵材料、用量及封堵方式，從而達(dá)到灰漿封堵封竄施工規(guī)范化，收到了很好的應(yīng)用效果。

1 灰漿封堵封竄技術(shù)

灰漿封堵封竄技術(shù)就是利用液體壓力擠壓灰漿使之進(jìn)入地層縫隙或多孔地層，或是利用液體輸送灰漿在井筒套管內(nèi)留一定長(zhǎng)度的灰漿柱，從而實(shí)現(xiàn)封堵封竄的目的。灰漿封堵封竄主要是所施加的壓力能使灰漿在炮眼以及孔道和裂縫處脫水，形成灰漿濾餅，而獲得封堵成功。在地層壓力高及中高溫井中合理使用添加劑，可控制稠化時(shí)間在90-300min，使用灰漿添加劑能減小施工風(fēng)險(xiǎn)，提高封堵封竄成功率，它可分以下五種施工方式：高壓擠灰漿技術(shù)，低壓擠灰漿技術(shù)，封閉井口擠灰漿法，封隔器擠灰漿法，留灰漿塞技術(shù)。

2 灰漿封堵封竄技術(shù)探索與應(yīng)用

2.1 優(yōu)選封堵材料

2.1.1 超細(xì)水泥及添加劑的選用

針對(duì)封堵炮眼井段深、地層溫度高、壓力大、吸水量小，以及沒有與之相配伍的緩凝劑、減阻劑、分散劑等添加劑，導(dǎo)致普通灰漿早凝固結(jié)油管，有時(shí)出現(xiàn)作業(yè)事故。引進(jìn)使用超細(xì)油井水泥及配套添加劑，并結(jié)合油水井的井況進(jìn)行了篩選和改進(jìn)，在生產(chǎn)廠家做了室內(nèi)試驗(yàn)，確定油區(qū)使用超細(xì)油井水泥粒徑為450目，配套緩凝劑GH-2、降失水劑301，重量比為1-5%，目前已使用13口井，均取得良好效果。超細(xì)油井水泥是經(jīng)粉碎細(xì)化后占總量95%的粒徑不大于35μm的水泥，超細(xì)水泥按占總量95%粒徑分為35（450目）、22（600目）、16（800目）、10（1200目）四個(gè)標(biāo)號(hào)。它具有粒徑小、比表面積大、水化速度快，通過窄縫能力強(qiáng)等特性，與G級(jí)油井灰漿比，其物理性能得到了改善和提高，懸浮性好、穿透力強(qiáng)，固結(jié)后抗?jié)B透能力強(qiáng)，封堵強(qiáng)度更高，有效期更長(zhǎng)。

2.1.2 高水膨脹成巖粉

由鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽、碳酸鹽等礦物及調(diào)節(jié)劑混合研磨而成的粉末，緩凝時(shí)間長(zhǎng)，固結(jié)中體積不縮小，適用于水泥返高以上，滲透性強(qiáng)，套管損傷嚴(yán)重，地層坍塌，需大劑量封堵的井，價(jià)格便宜，來源廣。

2.1.3DH-07堵漏劑

該堵劑進(jìn)入封堵層或套管破損位置后，能快速形成互竄網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效地滯留在封堵層內(nèi)；在井下溫度和壓力養(yǎng)護(hù)條件下，通過有機(jī)和無機(jī)材料的協(xié)同效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，能夠在封堵層位形成抗壓強(qiáng)度高、韌性好、微膨漲和有效期長(zhǎng)的固化體；應(yīng)用界面固化膠結(jié)技術(shù)和固化體自膨脹技術(shù)，能將周圍介質(zhì)膠結(jié)成一個(gè)牢固的整體，與所膠結(jié)的界面具有較高的膠結(jié)強(qiáng)度，從而大大提高有效期；配制的堵漿流變性能好，固化時(shí)間可調(diào)，便于安全施工。

2.1.4ZY-QC-1堵劑

堵劑固化體超塑形變性好、抗斷裂柔韌性好、蠕變性能好，具有顯著的抗裂、抗?jié)B、抗沖擊、抗震、抗沖磨，使堵劑固化體韌性抗折強(qiáng)度提高10-15%以上；堵劑液漿觸變性好，能在漏失位置有效駐留；堵劑固化體還具有一定的低高溫均勻微膨膨脹性，常壓下膨漲率在3-5%，使堵劑固化體充滿套管外壁環(huán)行空間，從而克服了堵劑固化后體積收縮，造成堵劑固化體膠結(jié)質(zhì)量差和誘發(fā)氣竄的弊端；界面膠結(jié)強(qiáng)度高、有效期長(zhǎng)；堵劑液漿低密度、流變性好易泵送；可用于10℃-150℃環(huán)境溫度下油氣水井套損堵漏。在施工過程中，地質(zhì)、工藝、作業(yè)、采油等部門依據(jù)井況，反復(fù)論證，優(yōu)選堵劑及封堵工藝，并加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控指導(dǎo)，確保施工效果。2012年利用各類堵劑封堵治理套損井，施工井?dāng)?shù)及封堵有效率91%，累計(jì)增油3679噸。

2.2實(shí)施預(yù)堵封堵、解堵封堵，拓展封堵技術(shù)

針對(duì)封堵段吐砂嚴(yán)重，沖開砂隨之又被埋掉的井，難以進(jìn)行下步工序，經(jīng)過研究試驗(yàn)，采用白灰膏預(yù)堵，即利用沖砂管柱沖開吐砂井段，立即擠入白灰膏，白灰膏進(jìn)入地層縫隙后，與散砂膠粘固結(jié)，有效預(yù)防地層吐砂，為下步處理井筒，實(shí)施灰漿封堵奠定了基礎(chǔ)。白灰膏價(jià)格便宜，來源廣，在井筒中不固結(jié)，無施工風(fēng)險(xiǎn)，利用白灰膏預(yù)堵，實(shí)施預(yù)堵封堵井8口，成功率100%。針對(duì)待封堵段因結(jié)垢、污物堵塞等特低滲的井，灰漿難以擠入，無法達(dá)到預(yù)期效果，在處理完井筒后，首先利用酸液解除地層堵塞，提高滲透能力，然后注灰達(dá)到封堵目的，實(shí)施解堵封堵的井成功率100%。

2.3 依據(jù)封堵目的，優(yōu)化封堵方式

封堵不同層系高含水層，解決層間干擾，最有效的方法是采用灰漿封堵高含水層，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管柱，一是封上采下即封堵炮眼，二是封下采上即打灰漿塞。采用全井封堵，重射潛力層，由動(dòng)態(tài)分析或各種測(cè)井方法解釋有些小層動(dòng)用程度差，剩余油相對(duì)富集，但在開采時(shí)往往因?yàn)榭v向上含油層系多，夾層小無法卡封單采或油井斜度大卡封困難，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管柱，往往采取大井段、多層系井的全井封堵，然后重射潛力層。解決層內(nèi)干擾，對(duì)管外層間竄槽的油井，采用擠入法和循環(huán)法進(jìn)行封竄，全井封堵后采用避射的方法來解決層內(nèi)干擾，它分為擠入法封堵套管外竄槽、插管注灰塞循環(huán)擠入法封竄。封堵套管漏失，對(duì)套管漏失，首先確定漏失具體位置，漏失類型，搞清漏失機(jī)理，然后采取相應(yīng)措施，它分為封堵套管微縫與絲扣漏失、高壓漏失水層封堵等。

3 認(rèn)識(shí)

根據(jù)不同井況，優(yōu)化封堵作業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步選擇、試驗(yàn)篩選出與地區(qū)油層物性相配伍的封堵劑及各類添加劑，確保高溫高壓下初凝時(shí)間不小于2小時(shí)。下步要試驗(yàn)泵車管線上裝流量計(jì)，以便準(zhǔn)確計(jì)量入井液量。施工前按設(shè)計(jì)配方取樣做灰漿性能小樣初、終凝試驗(yàn)；對(duì)高溫注灰層段，注灰漿前先充分洗井降溫，試擠求吸水指數(shù)；對(duì)有溢流井，需進(jìn)行壓井；對(duì)關(guān)鍵施工步驟，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，制定應(yīng)對(duì)措施，遇到特殊情況，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

地層原因要求封堵的層段巖層致密，試擠壓力高、吸水量小，擠注封堵工藝難以實(shí)施；層間干擾嚴(yán)重，對(duì)于水層、油層都已射開的井，如出水層壓力高，停產(chǎn)或生產(chǎn)過程中水向油層倒灌，導(dǎo)致油層污染、水淹，這部分井實(shí)施封堵措施后需要長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)觀察；封堵措施實(shí)施后，補(bǔ)孔生產(chǎn)層段是否真正為低含水層，有待與地質(zhì)技術(shù)人員一起認(rèn)真取樣化驗(yàn)分析。井況復(fù)雜需要封堵的井大多數(shù)為老井、長(zhǎng)期停產(chǎn)井，套變、腐蝕、結(jié)垢、落物等都不同程度影響封堵成功率；水平井封堵難題也有待于研究、試驗(yàn)。工藝原因?qū)Ψ舛聦佣握J(rèn)識(shí)不足，選擇堵劑類型及用量不恰當(dāng)，造成封堵效果不理想；封堵施工工序比較復(fù)雜，技術(shù)含量較高，出現(xiàn)小問題可能釀成大事故。endprint