优化工序实现封井工艺安全有效运用

王秀瑶

摘要：气井长期闲置无开发价值，封井工作量逐渐增多，老气田封井标准高，在封井过程中经常出现井口无法打开，储层当量漏失严重，封固质量不达标等问题，需要系统优化封井工艺予以解决。近几年油田公司也加大了气井安全隐患的整治，解决了部分历史遗留问题，提升了气井完整性管理水平。由于气井区块地质特征复杂、人文地理环境特殊，部分气井治理工作难度较大。但仍通过克服井下复杂、地企协调等诸多困难，安全、优质、高效完成气井隐患治理工作。

关键词： 封井工艺;逐层封堵;带压候凝;科学安全

1 天然气井的现状

在册部分气井长期闲置无开发价值停井，因蓄意破坏或非常规开采所导致的安全隐患。部分废弃长停井由于遭到人为破坏使井口装置及附属部件缺失，井下作业工具失效，整体气井失去开发意义，造成危害环境、伤害人身财产安全严重后果。由于封井作业标准不断提升，依据“废弃井及长停井处置指南”要求，打破油区笼统封井格局，提倡气井以“逐层封堵、带压候凝”为主指的技术环节，实现气井封堵的标准化，科学化，安全化。

2 气井报废的主要原因

2.1无气无潜力、气藏枯竭

气量、液量为0，油套压无显示，且没有其它气水层可以开发。

2.2地理位置不充许开井

周边人口稠密或近水区等环境敏感地区;临近居民区，最近距离仅为10米;

飞机场飞行跑道区附近;处于天然环境保护区内等诸多地条件都具备报废资格。

2.3高含CO2气井，油套管材质不满足开发需求

气井高含CO2，井下油层套管为P110钢级耐腐蚀性较差，由于完井油管柱丝扣或工具泄漏，高含硫气体进入油管、套管间环空，加剧油管外壁、套管内壁腐蚀，可能带来安全隐患。

2.4套管头裸漏，套外漏气，井口不可控

套管头裸露、无正规套管头，井口不可控。通过封隔器坐封（Y341+反循环阀+单流凡尔）打压验窜施工，压力无明显压降证明封隔器下入位置无漏点。

2.5固井质量差，不能满足有关规定要求

部分井固井质量差，特别是油套与技术套之间固井质量合格率较差，（无固井质量连续为好超过25m的井段），不满足有关规定。可通过射孔作业，将油层套管射开。

2.6前期综合评论

依托气井作业条件结合现场因素的评述，我们采取“评价-研究-应用-再评价”的技术路线，深入细化封井作业工序，真正实现提质、提速、提高作业的目的，从而达到安全、科学、节能、降耗的任务宗旨。

3封井施工的主要做法

3.1气井封闭的一般原则  （1）产层封堵：开层上至少15m处坐封水泥承留器. 承留器上注不低于50m灰塞。合理计算堵剂用量，封堵半径为2m.

（2）套管鞋封堵： 在生产套管内，表层套管鞋以下30米处;打桥塞。桥塞上注60m灰塞。

（3）油层套管固井水泥返高不够：对油套与技套之间水泥返高不够的井采用射孔作业将油层套管射开。正循环注入水泥浆，水泥浆从油套与技套环空中返至地面。挤水泥完成后，关井侯凝48小时;侯凝后试压15MPa稳压30分钟，压降不超过0.5MPa为合格。

3.2封堵工具、参数要求：

3.2.1水泥承留器技术原理

①使用机械式水泥承留器与机械座封工具连接后，管柱下放到预定位置;

②上提、旋转、再下放坐封，旋转丢手，再次将机械座封工具插入承留器;

③打开阀体，进行挤注水泥作业;

④拔出中心插管，带单流阀自动封死，避免由于挤水泥压力高于水泥浆上返，也使上部油层不受水泥污染。

3.2.2水泥承留器用途及优点：

①用于管外封串、层间封串、封堵产层;

②外径小，对井筒封堵效果好;

③承留器应适合5 1/2″套管（壁厚9.17mm）;

④结构设计合理，坐封可靠，有效防止堵剂回流，现场操作方便。

3.2.3桥塞技术原理：

①橋塞下到预定位置后，投球（Φ30mm）打压实现坐封;

②若未坐封，则上提管柱继续打压，直至坐封;

③然后上提管柱实现丢手;

④桥塞坐封后，上提管柱3-4米，缓放回探，直到探着为止。

⑤参数要求：承压35MPa以上，机械或液压方式坐封;坐封位置需要避开套管接箍，应适合于5 1/2″套管（壁厚9.17mm），

结构设计合理，坐封可靠，可钻

3.3堵剂的科学用量计算：

①封堵储层及水泥撑留器下方井筒所需堵剂用量：

储层V1=π（R）2*油层厚度*孔隙度*附加值

②同理计算出水泥塞/井口悬空水泥塞/所需堵剂用量。

3 结论认识及下步挖潜方向

（1）严把各项指标环节、做到节能降耗、提质增效;

（2）合理的计算水泥固井用量及其备用附加值。对于井深的不同，固井用量也会不同，其封井作业费用也不同。用量计算准确，对于标准卡点的费用选择尤为重要。虽然节约费用微小，但必须精益求精。

（3）全面排查即将封井作业中高含CO2井对油管腐蚀的影响，结合各项资料后确定是否有开采价值再衡量其封井的意义。

（4）孔隙度大小，对不同比重泥浆用量的权衡。

（5）加强作业工期督导与管理，是节约作业费用的直接原因。