注灰基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)分享

1、第一節(jié) 概 述新鉆油水井固井， 老區(qū)油水井由于生產(chǎn)層位調(diào)整， 大修井下襯、 尾管后均需注水泥。 注水泥工藝技術(shù)應(yīng)用于油氣水井井內(nèi)形成新的人 工井底，應(yīng)用于固套管，襯、尾管形成能密封油、氣、水層及隔層的 人工井壁， 從而滿足注采需要。 擠水泥是在足夠的壓力下將水泥漿注 在井中某一段 ,是水泥漿在地層表面脫水、造壁、硬化并封堵空隙的 過程。在鉆井、固井、完井和修井作業(yè)中都采用擠水泥。油田油、氣水井在開發(fā)生產(chǎn)過程中，由于受油、氣、水運(yùn)移及 各種應(yīng)力、腐蝕、 地質(zhì)結(jié)構(gòu)及施工措施諸因素的影響，一方面使新打 井水泥返高不夠，固井質(zhì)量不合格 ;另一方面使生產(chǎn)井原固井水泥環(huán) 遭到破壞，或造成油層竄通或地層膠結(jié)

2、物被破壞， 近井地帶形成空洞， 或因地層出水， 套管破漏使油水井不能正常生產(chǎn)， 通過擠水泥工藝技 術(shù)，可使固井質(zhì)量不合。格井、竄槽井，套管破漏的油、氣、水井恢 復(fù)正常生產(chǎn)。第二節(jié) 注水泥塞封堵技術(shù) 注水泥塞工藝是將一定量的水泥漿替到套管內(nèi)或井眼的某一部 位，使其形成滿足注采需要的新的人工井底或滿足工藝過程的臨時(shí)封 閉某井段的工藝技術(shù)。（一）. 工藝原理 當(dāng)干水泥與適量的水混合成水泥漿后，水泥顆粒與水立即發(fā)生 水化反應(yīng)， 使水泥漿中產(chǎn)生以水硅酸鈣為主要成分的膠體， 隨著水化 作用的不斷進(jìn)行，膠體不斷增多，并逐漸聚集變稠。同時(shí)在膠體中產(chǎn) 生形成水泥石的新化合物，逐漸在非晶質(zhì)膠體中開始呈現(xiàn)微粒晶體，

3、 并逐漸硬化，使水泥漿失去流動(dòng)性。在這一過程中，當(dāng)水泥漿開始變 稠并部分失去塑性時(shí)， 稱為初凝； 當(dāng)水泥漿完全失去流動(dòng)性并剛能承 擔(dān)一定壓力時(shí)稱為終凝。終凝完畢后水泥漿硬化成石。（二）. 注水泥塞的目的及用途在井下作業(yè)中注水泥塞是常用的工藝技術(shù)之一。注水泥塞的目的 及用途主要有以下幾種：（1）封閉已試油層上返新層試油，或進(jìn)行分層作業(yè)時(shí)的封堵非目的 層。（ 2）封閉底部水層；（3）找堵漏、找封竄、上部套管試壓等隔開封閉某一層段。（4）堵塞報(bào)廢井及回填枯竭層位。（5）出于安全目的的封閉層位（如封閉高壓層、有毒有害流體層）（6）特殊情況下的封堵。（三）. 注水泥塞的方法及施工步驟1. 注水泥塞方法按

4、注水泥塞位置來分有實(shí)心水泥塞及懸空水泥塞兩種。為節(jié)省水 泥、和方便施工，一般情況下多采用注懸空水泥塞方法。根據(jù)井內(nèi)壓力及施工工藝分為灌注法注水泥塞、 循環(huán)法注水泥塞、 擠注法注水泥塞（包括循環(huán) +擠注）、電纜 / 繩索倒灰法等四種方法。2. 注水泥塞施工步驟（1）循環(huán)注水泥塞這是目前油田應(yīng)用最廣泛的方法。是將配好的水泥漿泵入井內(nèi)循環(huán)頂替至預(yù)定位置，候凝固結(jié)，形成封堵。其施工步驟如下：1) .將注水泥管柱下至預(yù)計(jì)水泥塞底部 , 并循環(huán)洗井到井內(nèi)穩(wěn)定。2) .按設(shè)計(jì)配制好水泥漿后按前隔離液， 水泥漿、后隔離液、 替置 液順序和設(shè)計(jì)量注入井內(nèi)。3) .將水泥漿替置到設(shè)計(jì)位置 , 此時(shí),管內(nèi)外應(yīng)處于平

5、衡， 上提管柱 至預(yù)定水泥面以上 1-3m4) .反循環(huán)洗井，洗出多余水泥漿。5) .起管柱至安全位置 , 坐井口、灌滿壓井液、關(guān)井候凝。6) .候凝一定時(shí)間后 , 探水泥面位置 (深度)7) .按標(biāo)準(zhǔn)試壓檢驗(yàn)水泥塞密封情況 .試壓方法根據(jù)不同的井況采 用相應(yīng)的方法 .(2) 擠注水泥塞操作程序擠注水泥塞多用于封堵高壓層 , 其施工步驟如下：1) .將管柱或封隔器 / 橋塞下至設(shè)計(jì)位置。2) .充分洗井后座井口或座封封隔器。3) .用清水試擠吸收性以壓力穩(wěn)定后計(jì)算，時(shí)間和擠入量4) .按試擠數(shù)據(jù)參數(shù)，擠入水泥漿量及替置量， 并上提至反洗位置。5) .反洗井或正(反)擠入壓井液 , 關(guān)井候凝。6

6、) .候凝一定時(shí)間后 , 探水泥面位置 (深度)7) .按標(biāo)準(zhǔn)試壓檢驗(yàn)水泥塞密封情況 .試壓方法根據(jù)不同的井況采 用相應(yīng)的方法 .特別提示 : 為了避免擠水泥過程中造成井下管柱固封及其它井 下事故，所以在擠水泥作業(yè)中應(yīng)注意以下事項(xiàng)。1）擠水泥前必須對(duì)目的井段以上的套管進(jìn)行試壓，試壓不合格 則需下封隔器進(jìn)行保護(hù)。不能驗(yàn)證上部套管情況的 , 不宜使用擠注法 注水泥塞。2）擠注管柱必須密封 ,不得出現(xiàn)短路等現(xiàn)象 , 管柱結(jié)構(gòu)應(yīng)有詳細(xì) 記錄。3）根據(jù)施工要求加入一定比例添加劑 , 保證有足夠的施工時(shí)間。4）擠水泥施工過程必須保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。5）井口承受擠入壓力和關(guān)井憋壓候凝不刺不漏。6）出現(xiàn)問題后

7、, 可采用擠清水措施，將水泥漿稀釋推遠(yuǎn)。（3）電纜/ 繩索倒灰法注水泥塞操作程序倒灰法法注水泥塞是 利用倒灰筒等工具將一定量水泥漿裝入筒 內(nèi)，由電纜或鋼絲繩送至預(yù)定的注水泥深度處， 通過電流爆破或機(jī)械 撞擊等方法將灰筒打開， 水泥漿流出 ,然后提出倒灰筒 , 置流在井筒內(nèi) 的水泥漿候凝固結(jié)，形成封堵。倒灰法注水泥塞多用于封堵要求不高 , 灰塞厚度較小的層段 , 其 施工步驟如下：1）.采用電纜 / 繩索 +帶規(guī)環(huán)的碎削打撈籃通井至預(yù)定水泥塞底部以 下。定位校深并標(biāo)定記號(hào) .2）.配制水泥漿3）.將配制好的水泥漿灌入倒灰筒內(nèi)4）.用電纜或鋼絲繩送至預(yù)定的注水泥深度處， 深度采用校深或標(biāo)定的記號(hào)深

8、度 .5) .將灰筒打開后提出倒灰筒6).關(guān)井候凝。7) .候凝一定時(shí)間后 , 用電纜或鋼絲繩探水泥面位置 (深度)8) .按標(biāo)準(zhǔn)試壓檢驗(yàn)水泥塞密封情況 .(4) 灌注法注水泥塞操作程序灌注法注水泥塞就是往井筒內(nèi)一定深度處灌注部分水泥漿，然后 上提管柱至安全位置，關(guān)井侯凝的一種工藝方法，多用于夾層較厚、 灰面要求不嚴(yán)格的井，是成功率最大的。其施工步驟如下：1) .將注水泥管柱下至預(yù)計(jì)水泥塞底部 , 并循環(huán)洗井到井內(nèi)穩(wěn)定。2) .按設(shè)計(jì)配制好水泥漿后按前隔離液， 水泥漿、后隔離液、 替置 液順序和設(shè)計(jì)量注入井內(nèi)。3) .將水泥漿替置到設(shè)計(jì)位置4) .起管柱至安全位置 , 坐井口、關(guān)井候凝。5)

9、.候凝一定時(shí)間后 , 探水泥面位置 (深度)6) . 按標(biāo)準(zhǔn)試壓檢驗(yàn)水泥塞密封情況 .試壓方法根據(jù)不同的井況 采用相應(yīng)的方法 .3. 特殊情況下的注水泥塞方法(1).對(duì)漏失層的措施1) 填砂、填石子堵漏2) 長纖維物混入水泥漿中防漏失3) 云母片等規(guī)則雜物4) .墊稠泥漿或粘稠劑物質(zhì)5) .底木塞6) .化學(xué)暫堵劑處理(2).高壓井注水泥1) .壓井2) .對(duì)高壓低滲層、高壓高含水層等注水泥采用擠注工藝方法。要 擠壓候凝3) .特殊情況下，可采用將水泥漿替到位后擠注，原地反洗出口控 制壓力(裝油嘴)，帶壓候凝。(四) 注水泥塞計(jì)算1. 水泥漿體積的計(jì)算Vd2hk4式中V水泥漿用量，m3;D.套

10、管內(nèi)徑，m;H水泥塞長度，m;K附加系數(shù)(1.5 -1.7)，其取值原則是井深多取，井淺少取，井徑小多取，井徑大少取，水泥塞短多取，水泥塞長少取。2. 干水泥量計(jì)算t=1.467 V （丫 水泥漿-1 ）式中V水泥漿用量，m3;t干水泥數(shù)量，t ;丫水泥漿配置水泥漿密度，g/cm3。3. 清水用量計(jì)算Q=V Xy水泥漿-t式中Q清水用量，L;丫水泥漿水泥漿密度，g/cm3;t干水泥數(shù)量，t。（五）影響水泥漿性能因素及水泥漿填加劑1. 注水泥塞對(duì)井內(nèi)壓井液的要求1 ）井內(nèi)壓井液應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，油套平衡。2）注水泥塞前，應(yīng)充分循環(huán)洗井，其作用是降溫除氣3）作好水泥漿與壓井液配伍性試驗(yàn)，采取調(diào)整壓井

11、液或水泥漿 性能來解決，以及考慮隔離液等。4）必要時(shí)為了保證注水泥塞質(zhì)量，在調(diào)整好壓井液性能基礎(chǔ)上應(yīng) 對(duì)水泥塞井段井壁泥餅油垢污物的清除及對(duì)套管的洗刷。2. 影響因素水泥的性能主要表現(xiàn)在其凝固過程中。影響因素除了其本身的礦 物成分及物理性影響外， 外部影響條件也很多， 因此施工作業(yè)使用油 井水泥時(shí)應(yīng)注意考慮以下因素。（1）水泥礦物成分要求得到不同凝結(jié)時(shí)間， 一定強(qiáng)度及較好流動(dòng)性的水泥， 水泥礦物 成分是一個(gè)重要的參數(shù)。 對(duì)于油氣井注水泥塞施工， 應(yīng)選擇油井水泥， 其成分基本能滿足強(qiáng)度、流動(dòng)性抗腐蝕等條件。（2）水灰比對(duì)水泥性能的影響水泥水化所需的水量是很難確定的， 因不同礦物成分， 不同細(xì)度、

12、 不同溫度、 不同的混合材料和處理劑， 水泥水化時(shí)所需的水量都是不 同的，生成的水化物也是不同的。水灰比的增加，水泥漿中膠體成分相對(duì)降低，漿體對(duì)水泥顆粒的 懸浮能力也降低， 自由水在水泥塞段或封堵層等中形成水帶， 大大影 響水泥塞質(zhì)量。（3）溫度和壓力對(duì)水泥性能的影響隨著井深增加，井下溫度和壓力也增加，水泥水化速度加快，水 泥的水化物也發(fā)生變化，水泥漿（石）的性能也隨之發(fā)生很大變化。 其中溫度的影響較壓力更顯著。一般隨溫度和壓力的增加，都會(huì)使水泥凝結(jié)時(shí)間縮短，流動(dòng)度下 降，水泥早期強(qiáng)度增加，由此造成水泥石強(qiáng)度降低，滲透性增加。因 此，深井施工中要特別注意。3. 水泥漿填加劑及性能油井水泥的品種

13、是有限的，為了滿足不同情況下注水泥塞作業(yè)施 工及其質(zhì)量的要求，有時(shí)須配合各種外加劑填加劑來調(diào)節(jié)水泥性能。 目前所用填加劑主要有緩凝劑、速凝劑、減阻劑、降失水劑、降密度 劑、加重劑及防漏劑等。1）.緩凝劑對(duì)于深井或地溫梯度高的井， 由于水泥漿凝結(jié)時(shí)間縮短， 流動(dòng)性差， 而施工時(shí)間比較長，常加入延長凝結(jié)時(shí)間（或稠化時(shí)間）的緩凝劑。常用的緩凝劑有鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽（ 123）、酒石酸、葡萄糖酸鈣 （鈉）、硼酸鹽、羧甲基羥乙基纖維素、磷酸鹽、磺化丹寧等。2）.速凝劑在淺井和井下溫度較低的注水泥塞或堵漏施工中， 為了縮短水泥凝 結(jié)時(shí)間及增加水泥早期強(qiáng)度，加入速凝劑。常用的速凝劑有氯化鈣， 氯化鈉和硅酸鈉等

14、。3）.減阻劑減阻劑的加入能改善水泥漿的流動(dòng)性， 有利于水泥漿在低速低壓 下進(jìn)入紊流狀態(tài)， 提高注水泥質(zhì)量。 例如在循環(huán)法封串中減阻劑的加 入更為重要， 常用的減阻劑有萘磺酸甲醛聚合物、 木質(zhì)素磺酸鹽及鐵 鉻木質(zhì)素磺酸鹽等。4）降失水劑降失水劑能防止水泥漿急劇脫水、 改善水泥漿中微粒的數(shù)量和級(jí) 配。常用降失水劑有羧甲基羥乙基纖維素、土般土及烷基磺酸鈉等。5）降密度劑井下有低壓漏失層時(shí)， 注水泥時(shí)可能發(fā)生井漏， 以引出更多的麻 煩，因而常加入降密度劑， 降低水泥漿密度。常用降密度添加劑有搬 土、硅藻土，瀝青粉等密度小、吸水性強(qiáng)的混合材料。6）加重劑在有高壓地層情況下擠注水泥， 常加入密度大的添加

15、劑。 主要有 赤鐵礦粉、重晶石粉、鈦鐵礦粉和石英砂粉等高密度的惰性材料。7）防漏劑井下有低壓漏失層時(shí)， 也可以加入與泥漿堵漏劑相同的物質(zhì)， 也 可用膠質(zhì)水泥漿。常用添加劑有碎木片、樹皮、鋸木等纖維狀物質(zhì)，還有顆粒狀物質(zhì)如 硬瀝青，塑料及珍珠巖等，還有片狀材料如云母、玻璃紙片等。選擇填加劑時(shí)還必須注意以下問題：（1）在填加劑時(shí)，不僅要使水泥漿某項(xiàng)性能要求能達(dá)到要求，還 應(yīng)考慮填加劑對(duì)其它性能的影響。 如在使用緩凝劑時(shí)， 往往使水泥早 期強(qiáng)度下降；使用速凝劑時(shí)，往往使水泥漿流動(dòng)性變差，所以必須對(duì) 水泥漿全面性能進(jìn)行檢查。（2）填加劑品種的選選和用量的確定，事先應(yīng)作室內(nèi)試驗(yàn)，取得 基本數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)現(xiàn)

16、場施工。有些填加劑用量比例都有極限，超過此 限，則會(huì)起相反的作用，應(yīng)引起注意。（3）在選用填加劑時(shí)還應(yīng)注意施工條件。如用量過大或過于靈敏都 會(huì)給現(xiàn)場施工帶來困難。（六）注水泥塞的有關(guān)工藝探討1. 注水泥塞過程中，注水泥管柱類型選擇，下入深度及井下結(jié)構(gòu) 很重要。 首先注水泥塞管柱不能在施工過程中造成掉落事故。 同時(shí)注 水泥管柱深度是將水泥塞注到什么位置的重要依據(jù)， 不能超過允許誤 差。2. 井內(nèi)穩(wěn)定是注好水泥塞， 留好水泥塞面的關(guān)鍵條件， 尤其是一 些高壓注水井或油井、 水竄井內(nèi)注懸空水泥塞與底水泥塞， 要將別注意水泥漿上頂或稀釋無水泥塞的情況。對(duì)類似井況需采取下列措施 水泥漿中加入速凝劑或其他

17、添加劑。 少量上提鉆具，控壓洗井加壓候凝。 采用井控裝置，用密閉法注水泥塞。 對(duì)高壓高含水層采用擠注工藝方法。 注懸空水泥塞時(shí)底部熱稠修井液，防止水泥漿下沉。3. 替水泥漿時(shí)，兩端需墊清水，其目的是 : 避免水泥漿與壓井液摻混。 沖洗套管壁，保證水泥塞能與套管壁牢固粘結(jié)。 潤滑油管，造壓差，使水泥漿易于流動(dòng)。4. 對(duì)采用壓井液密度較小的井注懸空水泥塞時(shí)除采用熱稠化物 外還可采取下列措施，防止水泥漿下沉。 對(duì)低壓井采用填砂的方法， 將砂面填到預(yù)注水泥塞底部位置， 要求口袋較小，否則費(fèi)人、費(fèi)力增加工作量。 對(duì)常規(guī)套管井，采用壓木塞的方法，用鉆具 （油管）將木塞壓 送到設(shè)計(jì)位置。 注水泥塞底部投入電

18、橋或橋5. 注水泥塞對(duì)井內(nèi)壓井液的要求（1）井內(nèi)壓井液應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，不漏失，不存在油 （ 氣）、水 浸現(xiàn)象（對(duì)于處理漏失，注水泥塞情況除外 ）。（2）作好水泥漿與壓井液配伍性試驗(yàn)， 采取調(diào)整壓井液或水泥漿 性能來解決，以及考慮隔離液作用。必要時(shí)為了保證注水泥塞質(zhì)量， 在調(diào)整好壓井液性能基礎(chǔ)上應(yīng)對(duì)水泥塞井段井壁疏松泥餅的清除及 對(duì)套管的刷洗。（3）調(diào)整壓井液性能，尤其是密度， 為了保持注水泥塞成功，注 水泥塞段以下壓井液應(yīng)盡可能呈高粘高切， 而上部壓井液保持低粘低 切和較小失水。（七）注水泥塞注意事項(xiàng)注水泥塞的特點(diǎn)在于要將相對(duì)體積少的水泥漿置于大的井眼中 去，而流徑管道均比套管小，因此存在壓井

19、液污染、摻混、升溫快、 流阻大，壓差大易失水等一系列問題?？紤]注水泥塞的特點(diǎn)，注水泥塞時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下問題：1井徑資料，在裸眼注水泥塞時(shí)應(yīng)選擇堅(jiān)硬地層處，優(yōu)選一個(gè)規(guī) 則井段，并在要求允許的范圍內(nèi)。2掌握準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)量與記錄量，認(rèn)真計(jì)算水泥、水、添加劑和頂 替量，使用足夠量的隔離液，尤其實(shí)際施工記錄量要準(zhǔn)確。水泥量的 附加數(shù)要求考慮注替過程中被稀釋，摻混或污染影響水泥塞質(zhì)量問 題。3要求水泥漿均勻程度和流動(dòng)性能好。4嚴(yán)格施工程序，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程，防止掉落事故及各類事故第三節(jié) 擠水泥封堵技術(shù)擠水泥就是利用液體壓力擠壓水泥漿，使之進(jìn)入地層縫隙或多孔地層，達(dá)到地層或地層與套管之間造成密封和固結(jié)的一種方法

20、， 在 鉆井、固井、完井和修井作業(yè)中都采用擠水泥（一）. 工藝原理擠注水泥工藝機(jī)理是將水泥漿循環(huán)入井筒后， 從油管、套管或油 套管同時(shí)擠入液體， 使一部分水泥漿進(jìn)入目的層后凝固， 再采用恰當(dāng) 的鉆塞工具鉆開水泥塞，達(dá)到封堵目的層的效果。（二）. 擠水泥的目的及用途目前，擠水泥作業(yè)的主要目的是封隔油氣產(chǎn)層和其他流體層， 以 達(dá)到完井和修井的施工目的 :（ 1）對(duì)油、氣、水井封堵某一出水層位或高含水層，解決在生 產(chǎn)過程中注水開發(fā)形成的矛盾。（2）對(duì)油、氣、水井層間竄通，油層與非油層竄通， 生產(chǎn)井 與鄰井竄通，通過擠水泥封竄槽。（3）通過擠水泥彌補(bǔ)油水井因套管破損不能承受各種應(yīng)力作 用，填補(bǔ)地層虧空

21、。（4）封堵某井段漏失，保護(hù)油氣資源。（5）對(duì)固井質(zhì)量不合格的油、氣、水井，通過擠水泥使其達(dá) 到完井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（6）對(duì)油、氣、水井地層出砂井段，采用擠水泥及其添加劑 實(shí)現(xiàn)人土井壁防砂。（7）對(duì)某些因地質(zhì)、工程因素需暫閉井及油田井網(wǎng)，生產(chǎn)層 調(diào)整需上返的油水井進(jìn)行擠封。（三）. 擠水泥的方法及施工步驟1. 擠水泥方法如按擠入方法來分，可分為擠入法循環(huán)擠入法和封隔器擠入法； 如按井下結(jié)構(gòu)來分，可分為套管法，油管法和封隔器法擠水泥，每種 都有它適用的條件和優(yōu)缺點(diǎn)。（1）平推法。 平推法在井內(nèi)無任何結(jié)構(gòu)，利用原油、氣、水井套管作為擠水 泥的通道，從井口直接擠水泥的方法。 其優(yōu)點(diǎn)是施工簡單， 安全可靠。

22、 不足點(diǎn)是不能分層作業(yè)，套管壁上易留水泥環(huán)。適用范圍多用于油、 氣、水井上部套管損壞有漏失點(diǎn)， 需封堵或因地質(zhì)工程因素報(bào)廢井的 擠封。（2）鉆具（油管）擠入法。鉆具擠入法就是將鉆具 （油管 ）下到擠封井段設(shè)計(jì)位置，利用鉆具 作擠入通道的一種擠入方法。 其優(yōu)點(diǎn)是擠入過程不動(dòng)鉆具， 施土較簡 單且易反洗井， 套管壁不會(huì)有大段殘留水泥環(huán)。 不足的是不能擠封中 間層段的封堵或竄槽。適用于中深井作業(yè)，多用于中深井堵漏，封堵 頂部水層，或與填砂、注水泥塞相結(jié)合擠封油層頂部竄槽。（3）單封隔器擠水泥法。 單封隔器或與填砂、注水泥塞配合擠水泥法， 井下結(jié)構(gòu)較簡單， 擠水泥針對(duì)性強(qiáng)， 使非擠封層得到較好保護(hù)，

23、對(duì)上部套管破漏及非常 規(guī)井避免了上部套管承受高壓， 做到了有目的擠封。 不足的是填砂或 注水泥塞增大了作業(yè)量。 單封隔器擠水泥適用擠封底部油層， 與填砂 注水泥塞相配合可擠封層間竄槽、 擠封高含水層。 采用電橋或橋塞擠 水泥有利于簡化施工，提高井況適應(yīng)性及成功率。（4）循環(huán)擠入法 循環(huán)擠入法是將一定數(shù)量的符合性能要求的水泥漿循環(huán)到設(shè)計(jì) 位置，然后上提工具柱后， 施加一定液體壓力使水泥漿進(jìn)入目的層的 施工工藝。（5）控制擠入法 循環(huán)擠入法多適用于井況較好，井筒內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的油水井作業(yè)。 但隨著油田開發(fā)時(shí)間的增長， 油水井井況日趨復(fù)雜， 出水出砂日益嚴(yán) 重，對(duì)于油、氣、水相對(duì)活躍，甚至采用高密度修井

24、液壓不住井的油、 氣、水井采用上述兩種方法擠水泥，由于井內(nèi)穩(wěn)定性差，易吐噴，極 易造成施工失敗?？刂茢D入法是在井口采用井控裝置與井下結(jié)構(gòu)配套， 使擠水泥前 后即使活動(dòng)鉆具的情況下， 井口、環(huán)形空間均處于受控狀態(tài)下的一種 擠水泥工藝。采用控制擠入法擴(kuò)展了擠水泥工藝技術(shù)，特別對(duì)高壓出砂、出 水層擠封效果較好。由于井口、環(huán)形空間均受控，特別對(duì)地層壓力較 高，砂埋油層的油水井可沖開出砂層后，有的放矢地進(jìn)行防砂作業(yè)， 從而進(jìn)一步提高了擠封效果。目前油田主要采用的注擠水泥方法是油管擠入法包括低替高擠 法和高替高擠法，二種方法介紹如下：（1） 低替高擠：所謂低替高擠法， 就是將擠注施工管柱的管腳下放到擠注目

25、的層 以下，將水泥漿替入井筒平衡后， 上提管腳至水泥漿面以上 50-80m 以后再進(jìn)行擠注水泥施工的方法。 該方法主要適用于吸水性比較差的目的層段，擠入速度慢。一般要求在 P< 20Mpa的情況下，目的層 吸水量Q < 0.25m3/min 的情況下必須使用該方法，擠注施工水泥漿 比重宜在 :1.70-1.75 之間，不宜將水泥漿比重配得過高， 該方法擠注 施工安全系數(shù)，但對(duì)擠注入水泥漿量不太有利。(2) 高替高擠： 所謂高替高擠就是將擠注管腳下放至擠封目的層段以上， 替入水 泥漿至管腳時(shí)，關(guān)套管閘門，進(jìn)行擠注施工，該方法適用于吸水性好 的目的層段，擠入速度快，一般要求在 P<

26、; 20Mpa的情況下，目的 層的吸水量：Q>0.25m3/min,水泥漿比重可在：1.80-1.85之間。針對(duì)吐哈油田屬低滲透油田的特點(diǎn)，通常擠注施工不采用高替高擠 法，采用該擠注法施工工藝一旦在施工過程中出現(xiàn)緊急情況， 容易發(fā) 生“灌香腸”或“插旗桿”等惡性井下作業(yè)事故。從配水泥漿開始到 反洗不能超過水泥初凝時(shí)間的 75% 。2. 擠水泥操作程序擠水泥 , 其施工步驟如下：1) . 將管柱或封隔器 / 橋塞下至設(shè)計(jì)位置。2) .充分洗井后座井口或座封封隔器。3) .用清水試擠吸收性以壓力穩(wěn)定后計(jì)算，時(shí)間和擠入量4) .按試擠數(shù)據(jù)參數(shù)， 擠入水泥漿量及替置量， 并上提至反洗位置。5)

27、.反洗井或正(反)擠入壓井液 , 關(guān)井候凝。6) .候凝一定時(shí)間后 , 探水泥面位置 (深度)7）.按標(biāo)準(zhǔn)試壓檢驗(yàn)水泥塞密封情況 .試壓方法根據(jù)不同的井況采 用相應(yīng)的方法 .（四）擠水泥計(jì)算合理地確定擠注水泥漿量，一方面既減少了不必要的勞動(dòng)強(qiáng)度， 同時(shí)也減少水泥的浪費(fèi)及鉆塞成本。擠注水漿量的數(shù)量由下公式確 定：V 漿=n（ R2-r2） hi + n r2h2式中： V 漿：所需水泥漿量R:水泥漿處理半徑r :套管內(nèi)徑hi：處理目的層的厚度:處理目的層的有效孔隙度h2：井筒內(nèi)余留水泥漿量干水泥用量計(jì)算于清水用量計(jì)算同注水泥塞計(jì)算公式 .（四）擠水泥過程有關(guān)問題探討 擠水泥施工方法的確定 擠水泥

28、的工藝方法較多， 在確定具體施工方法時(shí)應(yīng)綜合考慮油層 物性，擠封層段、位置，套管完好情況，井況等諸因素，有針對(duì)性的 選擇擠入法。（1）套管平推擠水泥法：適用于堵漏、封層、封竄、防砂等。使用 條件:封堵井段以上套管完好，封堵深度小于 500m，封堵長度不大于5m。（2）光管柱擠水泥法 :適用于堵漏、封層、封竄、防砂等。使用 條件 :封堵井段以上套管完好，封堵長度不大于 5m。（3）封隔器擠水泥法 :適用于封竄、封層、防砂等。使用條件 : 封堵層位以上套管完好程度差 （低于擠入壓力有滲漏 ），或套管使用時(shí) 間較長但可順利通井的油水井。（ 4）循環(huán)擠入法 :適用于封層、防砂或吸收量低于 200 L/

29、min ， 擠入壓力高的孔、洞、縫隙、破漏井的封堵。使用條件 :井內(nèi)穩(wěn)定， 封層、防砂時(shí)封堵層厚度大于 5m 的油水井。（ 5）控制擠入法 :適用于井內(nèi)不穩(wěn)定，出砂、礫較嚴(yán)重的井。 （六）特殊井?dāng)D水泥工藝特殊井?dāng)D水泥必須考慮特殊井的特殊性。1.薄壁套管擠水泥 薄壁套管由于多為有縫管，承受壓力低加之注采過程油水的運(yùn) 移，受各種應(yīng)力的影響極易變形破漏，因此薄壁套管擠水泥，解決擠 封過程中套管承壓問題是一個(gè)關(guān)鍵。為了解決承壓問題， 對(duì)在薄壁套管進(jìn)行擠水泥作業(yè)， 應(yīng)在擠封段 以下注水泥，上部用封隔器保護(hù)上部套管或用雙封隔器卡出擠封段。 施工中采用低壓擠注或循環(huán)擠入法， 水泥漿中加入一定添加劑， 提高

30、水泥漿流動(dòng)性，降低水泥漿密度，以控制施土壓力。一般壓力控制在 l0MPa 左右，施工完畢不能長時(shí)間憋壓應(yīng)及時(shí)活動(dòng)井內(nèi)結(jié)構(gòu)并起出。2.高壓高含水，嚴(yán)重出砂井?dāng)D水泥對(duì)高壓高含水，嚴(yán)重出砂井?dāng)D水泥，除保證水泥漿進(jìn)入目的層外，關(guān)鍵應(yīng)有一個(gè)使水泥漿相對(duì)穩(wěn)定的凝結(jié)固化環(huán)境。 由于受注水開發(fā)的影響， 高壓出 水層有一個(gè)源遠(yuǎn)流長的水源。 油層由于受水沖刷膠結(jié)物被破壞又造成 地層坍塌，嚴(yán)重出砂，地層虧空。因此擠水泥工藝多采用控制擠入法 且考慮地層虧空擠水泥前在管外填砂，熱稠泥漿或先擠部分水玻璃。 在井控裝置及管柱止回閥的配合下， 滿足了水泥有相對(duì)穩(wěn)定的凝結(jié)硬 化環(huán)境的條件， 從而提高施工成功率。 但應(yīng)考慮施工過

31、程中有止回閥 不能反洗井的因素， 并考慮擠入過程由于環(huán)形空間密封鉆具上頂?shù)姆?頂措施。3. 低漏失井?dāng)D水泥對(duì)地層致密， 吸收量較小的漏失段擠封， 一般采用循環(huán)擠入法， 既要保證水泥漿有效地進(jìn)入地層，又要防止擠入壓力過高擠毀套管。 施土作業(yè)中將水泥漿密度控制在 1.7g/cm3 左右（根據(jù)井深淺選擇水泥 類型，可采用低密度水泥 ）且加入部分減阻劑，將配制好的泥漿循環(huán) 到目的層頂替后，在一定泵壓下擠入，漏失井段應(yīng)留有水泥塞。 （七）影響擠水泥成功率的主要因素影響擠水泥成功率的因素很多， 除設(shè)備和人員因素外， 主要的影 響因素有：（1） 井溫和壓力 特定水泥漿的稠化時(shí)間取決于地層溫度、梯度、深度、排

32、量、靜 水壓力和循環(huán)壓力， 也就是取決于替入水泥漿的所處的溫度環(huán)境及壓力變化同時(shí)井溫是支配我們使用緩凝劑的主要因素，同時(shí)它也是影響 水泥初凝時(shí)間和稠化時(shí)間的重要因素， 因此在擠封施工過程中， 尤其 是超深井的擠封施工中， 考慮到井溫及施工時(shí)間的影響， 在擠封施工 前一般要求對(duì)井筒內(nèi)的液體充分循環(huán)出來后再進(jìn)行擠封施工。(2) 配漿液體混和水 - 淡水是比較合適的，任何可飲用的水都可滿足混合水 泥漿的要求，無機(jī)化合物通常有使水泥漿速凝的作用，有機(jī)化合物， 例如泥漿稀釋劑、失水處理劑、防腐劑、腐值酸等，有使水泥漿緩凝 的作用，有少數(shù)幾種水可引起水泥漿在短時(shí)間內(nèi)“瞬時(shí)凝固” 。海水 就是能起到這種作用的水型之一。 有若干種速凝劑可以加在散水泥或 混合水中，如氯化鈣、氯化鈉和海水。通常使用的是氯化鈣。稠的水 泥漿能較快地使強(qiáng)度升高?？梢杂脴?biāo)準(zhǔn)的 77% 純度的氯化鈣或 96% 純度的無水氯化鈣作為速