帶壓擠水泥封堵高壓水層技術的應用

黃永剛

摘 要：高壓水層壓力高，洗井易造成大量水泥漿反吐，造成封堵失敗。平推擠入不洗井直接關井帶壓侯凝擠水泥封堵高壓水層技術可以有效的解決上述問題。

關鍵詞：帶壓擠水泥封堵；高壓水層；技術應用

引言

隨著油田開發的深入，油層的層間層內矛盾突出，動用率不均，水淹狀況差異較大，開發中后期階段必須調整產液結構及進一步細分層系，需要對一部分低效或高含水油層進行封堵，才能能夠充分發揮次動用層的潛力，從而提高原油采收率。目前油層封堵主要采用籠統擠注水泥或下擠灰橋塞擠注水泥方式進行封堵，然而籠統擠注水泥由于層間壓力差異較大而導致水泥注入不均，封堵效果差，鉆開灰塞后常出現試壓不合格，需要進行二次封堵作業；下擠灰橋塞逐層擠注封堵施工工序復雜，每封堵一次需要先下封隔器試吸收量、下橋塞坐封、再下插管擠注，施工后還需要下專用打撈工具回收擠灰橋塞，而且經常出現下入插管后橋塞不密封情況導致擠注失敗，成功率較低，施工周期長，作業成本高。為此，我們開展了逐層擠注封堵技術研究，通過對工藝管柱及配套工具的優化設計，實現了一趟管柱從下至上逐層擠注封堵。采用此技術對目的層逐級封堵操作簡單、封堵效果好，工藝管柱安全可靠，滿足封堵要求。

1、擠水泥的步驟

常規擠水泥封堵出水層的步驟為：將管柱完成于油層上屆100米，將水泥漿送至油管鞋，關閉套管閘門，從油管內擠入設計量的水泥漿，然后用清水將水泥漿推出油管鞋，然后反洗井，起出油管200米，灌滿井口關井候凝。高壓水層壓力高，洗井易造成大量水泥漿反吐，造成封堵失敗。平推擠入不洗井直接關井帶壓侯凝擠水泥封堵高壓水層技術可以有效的解決上述問題。試擠：用清水（井筒容積的2-4倍）洗井后，試擠清水15-30m3，并記錄擠入最高壓力。驗漏：下封隔器檢驗油層以上套管的完好性和抗壓性。下管柱：擠水泥封竄管柱完成在封堵部位以上100m，井口使用法蘭懸掛式井口。試壓：井口、擠水泥管線試壓合格。降溫：稠油井井溫高需注入清水15-30m3降溫。套管平衡液：在油管擠水泥的同時套管用清水打平衡液，防止水泥漿沿油套環空上返，當平衡液打至油管鞋時，停止打平衡液，油管繼續擠水泥。

2、擠水泥施工作業技術的應用

2.1循環擠入法

在工程實踐應用過程中，此種擠水泥作業方式的最顯著的優勢在于：實際施工過程當中水泥漿液注所產生的壓力維持在較高水平，在較低的油管擠柱壓力以及較高的套管壓力作用之下，油井修井作業中擠水泥作業的安全性能夠得到可靠性保障。然而應當特別關注的一個方面的問題在于：循環擠入施工過程當中對于失水壓力的控制難度比較大，導致此種擠水泥作業方式無法適宜于淺井、地層膠結松散水層以及高滲透率地層區域內的油井修井作業當中。

2.2送漿加壓擠入法

在油井修井工作實踐過程當中，此種擠水泥作業方式最為顯著的優勢在于其能夠針對擠水泥作業環節的擠入壓力加以合理且有效的控制，并且整個施工過程當中對于水泥漿的用量消耗是比較少的，對于水泥漿原材的依賴度是比較低的。與此同時，水泥漿送入環節以及擠注環節之間的時間間隔比較長，這就對施工過程中頂替量參數以及水泥漿原材參數有著較為精確性的要求與控制。與此同時，較高的井口擠注壓力對于送漿加壓擠入過程中的安全性有著較為系統的要求與控制。在借助于炮眼封堵方式針對擠水泥作業進行施工的過程當中，試壓成功率能夠得到可靠性保障。

2.3平推加壓擠入法

在工程實踐應用過程當中，此種擠水泥作業方式比較適宜于水泥漿量較大且擠注壓力較低的層位作業當中。在一般情況下，此種擠水泥作業方式較適用于淺層正壓水層區域擠水泥作業。施工過程當中應當重點關注的質量控制點在擠水泥管柱在擠入狀態以及侯凝狀態下的工作方式。從油井修井作業實踐的角度上來說，平推加壓擠入法在整個施工過程當中不存在對管柱的移動問題，且能夠確保在較低擠注壓力的狀態下滿足水泥漿原材總量的充分性，現階段可廣泛應用于淺井及松散底層區域作業。

3、帶壓擠水泥封堵高壓水層技術的應用

在某井封堵高壓水層過程中，用常規法擠灰3次，均不理想，灰面與設計灰面偏差在5米以上。最后采用平推擠入不洗井直接關井帶壓侯凝擠水泥封堵獲得成功。施工過程：管柱完成深度892.46米，調水泥漿4方，密度1.8g/cm3，正替水泥漿2.5方，關套管閘門，擠入水泥漿1.5方，擠入清水2.7方，關油管閘門，開套管閘門，從套管擠入清水3.5方，壓力0-6MPa，關井壓力6MPa，候凝24小時。回探灰面1062.80米，僅比設計灰面低0.34米。

擠水泥注意事項：

（1）擠水泥進口和出口在井口處至少各連接一段高壓軟管線，防止擠水泥時因泵車性能使井口和管線產生共振。如果發生共振時間過長可能導致井口、管線損壞折斷造成擠水泥失敗。

（2）油套流體靜止時的壓力值受摩阻的影響較小。

（3）控制最高擠水泥壓力，防止水泥漿在頂替到位前失水（水坑中的水泥漿完全脫水），而頂不到位。如果擠水泥壓力過高，可適當降低泵入排量或水泥漿密度，使擠水泥壓力降低至合理范圍內。

（4）擠水泥過程應連續不間斷，如果壓力較高，間斷或間斷時間過長起泵可能會導致泵壓升高或升高壓力超過炮眼處，使水泥漿全部失水壓力而擠不動。

（5）擠水泥時水泥車出現故障，水泥漿擠入量不足時，可用備用水泥車過頂替，將井筒內的水泥漿擠入地層直至壓力將為正常值，準備二次擠水泥。

（6）由于意外的原因水泥漿頂不到位，應及時進行反洗井，洗出管鞋以上的水泥漿，防止堵、卡管柱。

結語

綜上所述，高壓水層平推擠入直接關井帶壓侯凝擠水泥封堵技術在高壓水層中的應用具有顯著優點：避免封堵失敗，縮短擠水泥時間，減少反洗井和上提管柱產生的風險，有效地解決了擠水泥后的套管變形問題。

參考文獻

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