孫超（長江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北武漢 430100）

擠水泥堵水工藝技術(shù)

孫超（長江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北武漢 430100）

在大多數(shù)的油田面對(duì)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(guī)的擠水泥漿封堵需要進(jìn)行反洗井，在反洗井過程中會(huì)出現(xiàn)水泥返吐而導(dǎo)致封堵失敗。如果采用平推擠入不洗井直接關(guān)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(huì)降低，其含水率則會(huì)升高。又因?yàn)殚L久的地質(zhì)作用和井內(nèi)流體的腐蝕作用從而導(dǎo)致的套管損失及固井等原因而導(dǎo)致的竄槽都對(duì)了油井的產(chǎn)量產(chǎn)生了影響。面對(duì)上述出現(xiàn)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(xiàn)狀

目前在水泥堵水方面，常用的水泥都是常規(guī)的油井水泥（如D級(jí)油井水泥），該水泥的水泥漿穿透和滲透性良好且價(jià)格便宜。但，因?yàn)槌Ｒ?guī)油井水泥的顆粒粒徑一般較大，無法進(jìn)入較小的孔隙之中，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，現(xiàn)在一般都改用超細(xì)油井水泥（如G級(jí)超細(xì)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(guān)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(guān)井侯凝。然而，由于水層的高壓力，洗井時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)泥漿返吐現(xiàn)象，從而導(dǎo)致施工失敗。采用平推劑入不洗凈直接關(guān)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(shí)的壓力最高值；②驗(yàn)漏：下封隔器，對(duì)套管有無損傷進(jìn)行查驗(yàn)；③下管柱：擠水泥管柱應(yīng)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(duì)壓井口和擠水泥管線試壓檢驗(yàn)是否合格；若是油井為稠油油井由于高溫的原因還需進(jìn)行降溫措施，一般采用清水作為降溫液將其直接注入井內(nèi)；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(huán)空上返，當(dāng)平衡液至油管鞋處時(shí)，停止打平衡液。

3 擠水泥方法及注意事項(xiàng)

3.1 擠水泥的方法

⑴光油管擠水泥法

下光油管柱，位置應(yīng)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(guān)井侯凝。按照該方式施工其過程簡便，在操作時(shí)不用動(dòng)管柱，但此方式僅能用于籠統(tǒng)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(duì)需要進(jìn)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(shí)，也可利用此種方式。一般對(duì)不進(jìn)行堵水的層段采取的保護(hù)措施為人工填砂，該方式方便有效、所用時(shí)間少且具有較好的效果；接著下封隔器進(jìn)行擠水泥的施工，待上層施工成功后在進(jìn)行鉆塞，對(duì)要開采層段進(jìn)行沖砂作業(yè)。

⑶橋塞試擠水泥法

在待封層段上先丟一個(gè)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(dāng)施工達(dá)到設(shè)計(jì)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(xiàng)

⑴在井口處的擠水泥進(jìn)口和出口應(yīng)采用高壓軟管進(jìn)行連接，防止施工時(shí)由于泵車的原因而導(dǎo)致井口與管線發(fā)生共振。因?yàn)殚L時(shí)間的共振會(huì)使井口和管線出現(xiàn)損壞從而導(dǎo)致施工失敗。

⑵要注意調(diào)節(jié)擠入壓力，壓力過高會(huì)導(dǎo)致水泥漿在未到達(dá)指定位置前失水而無法頂替到指定位置的情況發(fā)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(guī)定的數(shù)值范圍。

⑶在擠水泥施工時(shí)要保障施工持續(xù)不間斷，若是施工出現(xiàn)停止或是停止時(shí)間過長，則會(huì)促使泵壓上升，當(dāng)壓力超過一定值時(shí)會(huì)使泥漿失水而無法擠動(dòng)。

⑷在施工過程中，應(yīng)該準(zhǔn)備好備用水泥車，防止因其它原因?qū)е履酀{用量不夠時(shí)可將其作為備用車輛繼續(xù)施工，但需將井筒內(nèi)的泥漿擠入地層直到壓力降為正常值后，才能再次進(jìn)行施工作業(yè)。

⑸擠水泥時(shí)，若出現(xiàn)頂不到指定位置的情況時(shí)，應(yīng)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(fā)生。

4 擠水泥的準(zhǔn)備工作

4.1 井筒準(zhǔn)備

將管柱從井內(nèi)起出，檢驗(yàn)套管完好性。一般是下通井管通井至要待堵的層段后，對(duì)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(duì)下層進(jìn)行人工填砂后，在封堵上層的方法。

4.3 管柱及井口的準(zhǔn)備

裝井口前需將擠水泥管柱下至指定位置，對(duì)于井口閘門的要求一般應(yīng)滿足好用、耐高壓且不會(huì)發(fā)生漏失，與水泥車相連的管線都應(yīng)當(dāng)采用硬管線，且要在25MPa條件下進(jìn)行試壓，試壓要求管線不刺不漏，切忌使用水龍帶。

4.4 動(dòng)力設(shè)備

擠水泥前應(yīng)當(dāng)保障作業(yè)機(jī)及其它設(shè)備的良好運(yùn)作，利于起下施工的進(jìn)行。

5 擠水泥漿施工

為了保障施工的質(zhì)量和避免管柱被卡的情況發(fā)生，在擠泥漿前應(yīng)當(dāng)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(jìn)入到地層前，泵壓會(huì)開始下降，有時(shí)會(huì)降至零，這主要是由于水泥漿的密度比清水的密度大，其產(chǎn)生的液柱壓力高于回壓，從而造成泵壓的下降。當(dāng)泥漿進(jìn)入地層的阻力開始變大時(shí)，泵壓就會(huì)開始上升。當(dāng)擠水泥漿施工結(jié)束后，應(yīng)安裝壓力表，用來觀測(cè)壓力的變化，如果壓力讀數(shù)開始減小就先不放壓，待壓力數(shù)值達(dá)到較低值后再進(jìn)行放壓；若是壓力數(shù)值沒有減小的趨勢(shì)，則進(jìn)行放壓，可防止水泥漿返吐的量過多。待壓力放盡后進(jìn)行反洗井，再上提管柱至一定距離并關(guān)井侯凝，侯凝過程中，井口應(yīng)當(dāng)斤閉且應(yīng)當(dāng)關(guān)嚴(yán)閘門。最后在進(jìn)行探灰面試壓。

6 結(jié)語

在常規(guī)的施工過程中，若采用擠水泥的堵水工藝，只要選擇適當(dāng)?shù)墓に?，?jì)算出擠水泥漿的泥漿使用量和頂替液的使用量并按照規(guī)定的擠水泥步驟進(jìn)行操作，就會(huì)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(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)，2013,16:119.

[2]張德友.擠灰封堵工藝技術(shù)研究及應(yīng)用[J].科技傳播, 2012,1:121.

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

孫超，長江大學(xué)石油工程學(xué)院碩士研究生