負壓井打水泥塞配套技術探討

摘要：最近幾年，伴隨著油田注采工藝的持續應用，地層壓力變得越來越低，為了保證油氣開采效果，負壓井的數量也在不斷提高，對于相應的工藝技術提出了更加嚴格的要求。本文結合具體工程實例，就負壓井打水泥塞配套技術進行了分析和討論，希望能夠提升油田開采的效率和效果。

關鍵詞：負壓井;水泥塞;配套技術

前言：負壓井指在油氣鉆井過程中，將井筒內部的介質壓力控制在較地層孔隙壓力略低的范疇內，確保地層內存在的流體能夠自由進入井筒中，通過設置在地表的井壓控制裝置，一邊放噴一邊鉆進。在進行負壓鉆井的過程中，需要在地面位置設置相應的井壓控制裝置，一般采用的都是旋轉防噴器頭，配合三通閥、油氣分離裝置等，保證油井開采的順利進行。在負壓井開采中，可以配合水泥塞封堵工藝實現增產，提升開采效率。

1 水泥塞封堵工藝

新時期，伴隨著油田開發的逐漸深入，一類和二類高滲透層的采出程度不斷提高，剩余可采儲量不斷減少開發價值也在逐漸降低。與之相比，三類和四類低滲透層因為本身較低的滲透率以及層間差異的存在，開采程度較低，剩余油儲量大且比較集中，一些大型油田在精細化開發理念的引導下，開始將目光轉向了三四類低滲透層，而想要提升此類儲層的開采效果，需要首先做好高滲透層的封堵或者調整，注水泥塞就是其中一種比較常見封堵方法，主要是通過灌注水泥漿液的方式，使得漿液能夠在被封堵層上部適當位置停留凝固，從而在相鄰兩層之間形成密封水泥塞，實現對于非目的層的有效封隔，消除其可能存在的影響，保證目的層的有效開發。水泥塞封堵工藝具備密封性好、有效期長的優點，不過地層壓力會在一定程度上影響施工的成功率，需要技術人員做好分析研究工作。

2 負壓井打水泥塞配套技術

以某油田為例，儲層以碎屑巖為主，油氣資源多數儲存在三角洲前緣砂體沉積，成巖作用相對較弱，油層屬于中高滲透層，不過在經過數十年的開采后，由于大孔道、出砂等因素的影響，存在比較嚴重的負壓問題，雖然可以通過打水泥塞的方式對地層進行封堵，但是常規工藝在實際應用中暴露出很多問題，如一次成功率低、容易引發油層污染、灰面不準確等。現階段，油田多數油井都已經進入到了高含水開發后期，負壓井的數量超過200，在對負壓井進行打水泥塞操作時，因為負壓壓力的波動，灰漿經常無法準確停留在預定位置，需要增加暫時性封堵工序，在導致工期延長的同時，也會增加成本。對此，技術人員在對負壓井的實際情況進行分析后，研制出了一種新的負壓打塞工具，配套有相應的碰壓膠塞，可以對管柱內部的清水進行隔離，有效減少入井液，促進打塞一次成功率的提高。

2.1配套技術研發

針對常規打塞技術存在的不足，技術人員在對新的配套工具進行研發時，一方面強調借助定位開關等工具，利用膠塞隔離來對灰漿進行頂替，以保證塞面的準確性，另一方面在確保灰漿頂替到位后，工具能夠將關注內的清水密封在油管膠塞上部，對打塞管柱進行處理時，能夠將管柱內的清水全部起出，減少其對于灰漿的壓力，避免出現塞面不準的現象。

負壓井打水泥塞配套工具可以設置在打塞管柱底部，包含上接頭、半球面鐵芯膠塞、內滑套和外套，其中半球面鐵芯膠塞上部采用的是多級膠塞，下部則為半球面結構，內滑套設置有連通孔，外套設置有進液孔，而且在內滑套連通孔兩端與外套的結合面之間，設置有密封圈來保證密封效果。借助剪釘，可以將內滑套固定在外套上，其本身上端部分為錐面結構，能夠與半球面鐵芯膠塞下部的半球面緊密連接在一起，在沒有剪開剪釘的情況下，內滑套上的連通孔和外套上的進液孔會處于密封且不連通的狀態。

依照設計要求，將配套工具放置在井筒內部預定位置，待完成注漿后，需要立即將半球面鐵芯膠塞投入到注灰管柱內，其在下行過程中，會推動內滑套運動，將剪釘剪斷后，內滑套會繼續下滑到外套內臺階位置，實現連通孔和進液孔的疏通。將注灰管柱上提后，處于下接頭以下油管內的灰漿就可以停留在設計深度，凝固后實現封堵。上接頭以上油管內的清水則會因為半球面鐵芯的存在，被密封在油管內部，將管柱起出時，清水也會被同時帶出，從而有效避免清水液柱壓力將灰漿壓入負壓井段的情況。相比較常規水泥塞封堵技術，新的工具和技術主要是利用膠塞來對灰漿進行輸送，而膠塞在拖動內滑套抵達預定位置后，連通孔和進液孔疏通，膠塞下部油套平衡，在將管柱上提后，灰漿就會滯留在井內，同時膠塞也可以對油管進行密封，避免清水進入到井內引發液柱壓力升高的問題。

2.2配套技術應用

在新工具研發完成后，技術人員將其應用到了負壓井中，截止2017年，應用打水泥塞配套技術的負壓井一共有20口，成功率達到100%，累計增加原油產量546t，消耗的成本費用包括工具費用2.4萬元以及勞務費用70.7萬元，累計創效169.56萬元，投入產出比可以達到1：2.32。在對技術進行應用的過程中，也需要注意兩個比較關鍵的問題，一是上述工藝僅適用于負壓井的封堵打塞作業，如果油井存在溢流，則可能導致灰面上移的問題;二是在施工過程中應該選擇新油管，對油管進行逐一過規。

3 結語

總而言之，在負壓井開采中，可以運用水泥塞封堵技術，結合相應的配套工具來提升打水泥塞的一次成功率，確保灰面能夠處于相對自由的狀態，以此來保證油井開采的順利進行，提升油井產量。

參考文獻：

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作者簡介：

王洪軍，男，出生日期1990-10-27，漢，籍貫吉林省松原市寧江區，在大慶鉆探工程公司試油測試公司從事試油工作。