带压挤水泥封堵高压水层技术的应用

黄永刚

摘 要：高压水层压力高，洗井易造成大量水泥浆反吐，造成封堵失败。平推挤入不洗井直接关井带压侯凝挤水泥封堵高压水层技术可以有效的解决上述问题。

关键词：带压挤水泥封堵；高压水层；技术应用

引言

随着油田开发的深入，油层的层间层内矛盾突出，动用率不均，水淹状况差异较大，开发中后期阶段必须调整产液结构及进一步细分层系，需要对一部分低效或高含水油层进行封堵，才能能够充分发挥次动用层的潜力，从而提高原油采收率。目前油层封堵主要采用笼统挤注水泥或下挤灰桥塞挤注水泥方式进行封堵，然而笼统挤注水泥由于层间压力差异较大而导致水泥注入不均，封堵效果差，钻开灰塞后常出现试压不合格，需要进行二次封堵作业；下挤灰桥塞逐层挤注封堵施工工序复杂，每封堵一次需要先下封隔器试吸收量、下桥塞坐封、再下插管挤注，施工后还需要下专用打捞工具回收挤灰桥塞，而且经常出现下入插管后桥塞不密封情况导致挤注失败，成功率较低，施工周期长，作业成本高。为此，我们开展了逐层挤注封堵技术研究，通过对工艺管柱及配套工具的优化设计，实现了一趟管柱从下至上逐层挤注封堵。采用此技术对目的层逐级封堵操作简单、封堵效果好，工艺管柱安全可靠，满足封堵要求。

1、挤水泥的步骤

常规挤水泥封堵出水层的步骤为：将管柱完成于油层上届100米，将水泥浆送至油管鞋，关闭套管闸门，从油管内挤入设计量的水泥浆，然后用清水将水泥浆推出油管鞋，然后反洗井，起出油管200米，灌满井口关井候凝。高压水层压力高，洗井易造成大量水泥浆反吐，造成封堵失败。平推挤入不洗井直接关井带压侯凝挤水泥封堵高压水层技术可以有效的解决上述问题。试挤：用清水（井筒容积的2-4倍）洗井后，试挤清水15-30m3，并记录挤入最高压力。验漏：下封隔器检验油层以上套管的完好性和抗压性。下管柱：挤水泥封窜管柱完成在封堵部位以上100m，井口使用法兰悬挂式井口。试压：井口、挤水泥管线试压合格。降温：稠油井井温高需注入清水15-30m3降温。套管平衡液：在油管挤水泥的同时套管用清水打平衡液，防止水泥浆沿油套环空上返，当平衡液打至油管鞋时，停止打平衡液，油管继续挤水泥。

2、挤水泥施工作业技术的应用

2.1循环挤入法

在工程实践应用过程中，此种挤水泥作业方式的最显著的优势在于：实际施工过程当中水泥浆液注所产生的压力维持在较高水平，在较低的油管挤柱压力以及较高的套管压力作用之下，油井修井作业中挤水泥作业的安全性能够得到可靠性保障。然而应当特别关注的一个方面的问题在于：循环挤入施工过程当中对于失水压力的控制难度比较大，导致此种挤水泥作业方式无法适宜于浅井、地层胶结松散水层以及高渗透率地层区域内的油井修井作业当中。

2.2送浆加压挤入法

在油井修井工作实践过程当中，此种挤水泥作业方式最为显著的优势在于其能够针对挤水泥作业环节的挤入压力加以合理且有效的控制，并且整个施工过程当中对于水泥浆的用量消耗是比较少的，对于水泥浆原材的依赖度是比较低的。与此同时，水泥浆送入环节以及挤注环节之间的时间间隔比较长，这就对施工过程中顶替量参数以及水泥浆原材参数有着较为精确性的要求与控制。与此同时，较高的井口挤注压力对于送浆加压挤入过程中的安全性有着较为系统的要求与控制。在借助于炮眼封堵方式针对挤水泥作业进行施工的过程当中，试压成功率能够得到可靠性保障。

2.3平推加压挤入法

在工程实践应用过程当中，此种挤水泥作业方式比较适宜于水泥浆量较大且挤注压力较低的层位作业当中。在一般情况下，此种挤水泥作业方式较适用于浅层正压水层区域挤水泥作业。施工过程当中应当重点关注的质量控制点在挤水泥管柱在挤入状态以及侯凝状态下的工作方式。从油井修井作业实践的角度上来说，平推加压挤入法在整个施工过程当中不存在对管柱的移动问题，且能够确保在较低挤注压力的状态下满足水泥浆原材总量的充分性，现阶段可广泛應用于浅井及松散底层区域作业。

3、带压挤水泥封堵高压水层技术的应用

在某井封堵高压水层过程中，用常规法挤灰3次，均不理想，灰面与设计灰面偏差在5米以上。最后采用平推挤入不洗井直接关井带压侯凝挤水泥封堵获得成功。施工过程：管柱完成深度892.46米，调水泥浆4方，密度1.8g/cm3，正替水泥浆2.5方，关套管闸门，挤入水泥浆1.5方，挤入清水2.7方，关油管闸门，开套管闸门，从套管挤入清水3.5方，压力0-6MPa，关井压力6MPa，候凝24小时。回探灰面1062.80米，仅比设计灰面低0.34米。

挤水泥注意事项：

（1）挤水泥进口和出口在井口处至少各连接一段高压软管线，防止挤水泥时因泵车性能使井口和管线产生共振。如果发生共振时间过长可能导致井口、管线损坏折断造成挤水泥失败。

（2）油套流体静止时的压力值受摩阻的影响较小。

（3）控制最高挤水泥压力，防止水泥浆在顶替到位前失水（水坑中的水泥浆完全脱水），而顶不到位。如果挤水泥压力过高，可适当降低泵入排量或水泥浆密度，使挤水泥压力降低至合理范围内。

（4）挤水泥过程应连续不间断，如果压力较高，间断或间断时间过长起泵可能会导致泵压升高或升高压力超过炮眼处，使水泥浆全部失水压力而挤不动。

（5）挤水泥时水泥车出现故障，水泥浆挤入量不足时，可用备用水泥车过顶替，将井筒内的水泥浆挤入地层直至压力将为正常值，准备二次挤水泥。

（6）由于意外的原因水泥浆顶不到位，应及时进行反洗井，洗出管鞋以上的水泥浆，防止堵、卡管柱。

结语

综上所述，高压水层平推挤入直接关井带压侯凝挤水泥封堵技术在高压水层中的应用具有显著优点：避免封堵失败，缩短挤水泥时间，减少反洗井和上提管柱产生的风险，有效地解决了挤水泥后的套管变形问题。

参考文献

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