T25井长替空段补挤水泥固井实践与认识

田常铭

摘要：针对长替空段，文章预选了三种补注、补挤水泥方案。由于环空出现“桥堵”，分别采用封隔器、光钻杆等管串结构以注、挤水泥的方式逐段封堵。实践表明，对长替空井段挤水泥需避开“桥堵”点；封堵高压层应选择密闭挤水泥、蹩压候凝方式；地层吸水能力差，则需采用桥塞挤水泥工艺。

关键词：固井事故；套管射孔；挤水泥

中图分类号：TE256文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0159-02

油气井固井时长井段替空将导致油、气、水层漏封，影响勘探开发进程。从统计资料看，每年约有1%±的井出现固井注水泥替空，但多数井替空量较小，漏封井段短，挤水泥成功率较高，固井质量得以补救。T25井Φ139.7 mm油层套管固井时，因现场失误，导致大量替空，近千米地层漏封，油气水层段裸露。为此，首次采取长井段分段挤水泥补救。

1固井替空情况

T25井Φ215.9 mm井眼完钻井深3 516 m，Φ139.7 mm套管下深3 514 m，设计水泥封固段2 500~3 514 m。固井时，注水泥50 t；替井浆39 m3，碰压1 m3后压力由8 MPa上升至15 MPa；继续加压使封隔器座封时，由于指挥、操作失误，多替约20 m3，水泥上返至井段1 500~2 555 m，而设计应封井段2 555~3 501 m无水泥，油层裸露。

2补挤水泥方案

2.1全井段补挤水泥

先确定工程孔的位置，以尽量多封为原则；射上下孔；下封隔器至上孔以下10 m左右的套管本体上。如能建立循环，则进入挤水泥作业。接下承留器至下孔以上10 m处；注水泥浆；替浆；提松管柱、充分循环，将上孔返出的水泥浆返出井口；起钻，候凝。再下挤水泥管串至上孔位置对上孔挤注水泥封堵；候凝；探钻水泥塞后，进行质量检测。

2.2油层井段补挤水泥

如果上、下孔不能建立循环，则在油层和水层之间选择适当位置补射中孔，与上孔建立循环，对油层段进行封固。

2.3油水层间补挤水泥

如果上、中孔不能建立循环，而中、下孔畅通，则在中、下孔间挤注水泥，封堵高压盐水层，或者在中孔处强行向环空补挤水泥，以封隔油、水层。

3现场施工

3.1射工程孔及验通

分别对井段3 000~3 002 m（“上孔”）、3 428~3 430 m（“下孔”）的套管射孔。下入验通管柱，管串结构为ϕ73 mm球座+ϕ73 mm油管1根+ϕ106 mm节流器+江453封隔器（ϕ114 mm）+ϕ114 mm水力锚+下部连通阀（ϕ89 mm）+ϕ105 mm变扣接头+ϕ73 mm钻杆，对“上孔”与“下孔”之间的环空蹩压验通；蹩压33 MPa不通。

再对井段3 330~3332 m（“中孔”）的套管射孔。下入验通管柱，对“上孔”与“中孔”之间的环空蹩压验通；蹩压35 MPa不通。改变封隔器位置再次下入验通管柱，对“中孔”与“下孔”之间的环空蹩压，蹩压25 MPa环空通；循环排量0.45 m3/min，泵压14 MPa。

因此，只能对中、下孔间的井段进行挤水泥封固。

3.2第一次注水泥施工

目的是封固高压盐水层。注水泥管串下深3 418.11 m，封隔器位置3 416.22~3 417.72 m；管串结构为ϕ94 mm球座+ϕ93 mm单向流通阀+封隔器（ϕ114 mm卡瓦牙+ϕ115 mm胶筒+ϕ114 mm水力锚）+ϕ95 mm安全接头+ϕ105 mm变扣接头+ϕ73 mm钻杆。

蹩压4次，压力由10 MPa渐次增加到25 MPa，封隔器座封并建立循环，排量0.4 m3/min，循环压力12 MPa。

注三峡D级水泥4 t（水泥浆密度平均密度1.95 g/cm3），注水泥排量0.28 m3/min，压力12 MPa；替浆，泵压16 MPa，排量0.37 m3/min，替量6.9 m3；起钻；循环；候凝。

实探上塞井段3 330.34~3 349.4 m，表明“中孔”有水泥浆返出；下塞井段3 397.06~3 415.5 m，表明未替空。声幅检测，未见水泥环，分析为高压水层存在导致窜槽。

3.3第二次挤水泥施工

对“上孔”和“中孔”同时挤水泥封堵。为避免“插旗杆”，将水泥塞长度控制在300 m左右。下27/8"钻杆至井深3 188.61 m。测地层吸水，加压25 MPa，试挤15 min，共挤入盐水2 m3。注水泥浆3 m3，水泥浆密度平均1.91 g/cm3；替泥浆6.18 m3；起钻至井深2 747.86 m。水泥浆位置2 929.32~3 188.61 m。挤入盐水4.1 m3。蹩压、候凝。

实探表明井段2987.13-3029.5 m为水泥塞段；井段3 029.5~

3 415 m为混浆段。声幅检测，“上孔”附近的井段2 842~3 020 m有间断水泥环存在，封固合格的水泥段累长50 m；“中孔”附近无水泥浆进入迹象。用密度1.28 g/cm3，的井浆对套管试压不合格。

3.4第三次挤水泥施工

鉴于试压稳不住，决定对“中孔”再挤水泥封堵、封隔油气层。

下27/8"钻杆至井深3 348.72 m。注水泥浆2.5 m3，水泥浆密度平均1.90 g/cm3；替浆6.61 m3；水泥浆位置3 132.63~3 348.72 m；起钻至井深2 919.54 m；加压27 MPa，挤井浆3 m3；蹩压、候凝；放压时反吐0.75 m3。

实探水泥塞段3 155.13~3 415 m。声幅检测曲线特征与挤水泥前相近，表明无水泥浆进入环空。

4结论与认识

4.1环空通畅是长井段挤注水泥补救成功的关键

资料显示，上、下孔之间声幅值在30~80%，平均60%，固井质量差-无水泥胶结；但高压验窜时环空不畅通，导致全井段补挤水泥作业无法实施。该井从完井固井到射孔验窜历时10 d，经长时间浸泡后水化剥落的岩块在环空堆积形成“桥堵”，同时完井固井时，残余水泥浆在环空沉淀聚集也能形成“桥堵”。因此环空补挤水泥时，尽量缩短准备时间；对长替空井段挤水泥，需避开所有的“桥堵”点（声幅值小于50%的点）。

4.2对存在高压层的井段，常规注水泥易造成窜槽

该井对井段3 332~3 428 m间高压盐水层进行封固时，尽管前期进行了压稳处理，但由于封固段短，水泥浆量少，常规注水泥、开井式候凝方式很难防止高压盐水的窜槽。封堵高压盐水层应选择密闭挤水泥、蹩压候凝方式。

4.3地层的吸水量决定了对工程孔的封堵效果

该井对工程孔封堵时，加压25 MPa测得地层吸水能力为8 m3/h；采用光钻杆挤水泥，在“上孔”附近获得了累计50 m封固合格段的效果。对高压盐水层封堵时，加压27 MPa测得地层吸水能力为5 m3/h；采用光钻杆挤水泥，蹩压候凝，无水泥进入环空。两次施工对比表明，地层吸水能力大，即使采用光钻杆挤水泥对工程孔的封堵效果也好；反之，效果就差，需采用桥塞挤水泥工艺。

参考文献：

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