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1、注水泥塞工藝技術主講人:馬東注水泥塞的方法及施工步驟注水泥塞工藝技術注水泥塞工藝原理注水泥塞計算及注意事項井下管柱固封形成的原因注水泥塞的目的及用途注水泥塞工藝技術注水泥塞工藝是將一定量的水泥漿替到套管內或井眼的某一部位,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封閉某井段的工藝技術。注水泥塞工藝原理當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,使水泥漿中產生以水硅酸鈣為主要成分的膠體,隨著水化作用的不斷進行,膠體不斷增多,并逐漸聚集變稠。同時在膠體中產生形成水泥石的新化合物,逐漸在非晶質膠體中開始呈現(xiàn)微粒晶體,并逐漸硬化,使水泥漿失去流動性。在這一過程中,當
2、水泥漿開始變稠并部分失去塑性時,稱為初凝;當水泥漿完全失去流動性并剛能承擔一定壓力時稱為終凝。終凝完畢后水泥漿硬化成石。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,或進行分層作業(yè)時的封堵非目的層。(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。注水泥塞的方法按注水泥塞的位置{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底水泥塞懸空水泥塞根據井內
3、壓力及施工工藝分灌注法注水泥塞循環(huán)法注水泥塞擠注法注水泥塞電纜/繩索倒灰法注水泥塞的施工步驟循環(huán)注水泥塞這是目前油田應用最廣泛的方法。是將配好的水泥漿泵入井內循環(huán)頂替至預定位置,候凝固結,形成封堵。其施工步驟如下:1).將注水泥管柱下至預計水泥塞底部,并循環(huán)洗井脫氣、降溫,洗至出口見同密度液體,關井平衡無外溢。2).按設計配制好水泥漿后按前隔離液,水泥漿、后隔離液、頂替液按順序和設計量注入井內。3).將水泥漿替置到設計位置,此時,管內外應處于平衡,上提管柱至預定水泥面以上1-3m4).反循環(huán)洗井,洗出多余水泥漿。5).起管柱至安全位置(500m以上),座井口、灌滿壓井液、關井候凝。6).
4、候凝24h--48h后,探水泥面位置(深度)7).按標準試壓檢驗水泥塞密封情況.試壓方法根據不同的井況采用相應的方法.循環(huán)擠入法重點解決兩方面的問題:一、對擠封層段多,易單層突進的油、氣、水層采用循環(huán)擠入法能使水泥漿較均勻進入各擠封層,從而提高擠封效果。二、對吸收性差、吸收量小,擠入壓力高的層段,采用循環(huán)擠入法一方面能有效控制擠入壓力,另一方面節(jié)約了水泥漿并可達到擠封目的。針對上述解決的兩方面的問題所使用的循環(huán)擠入法,其施工方法基本一致。不同的是第一種將一定水泥漿循環(huán)到設計位置不頂替,緊接著再擠水泥漿后頂替,其用水泥量大,多適用于多層同時擠封。第二種將一定量地面配制的水泥漿循環(huán)到設計位置
5、,上提管柱保障管柱管腳干凈,關井按設計要求擠入,其用水泥量少,適用于單層擠封。注水泥塞工藝技術擠注水泥塞操作程序①將注水泥管柱或封隔器下至設計位置。②充分洗井后關井(或座井口)或坐封封隔器。③清水試擠吸收性。要求以擠入壓力穩(wěn)定后計算,時間不低于5min,擠入量不小于1.5m3。④按設計要求,擠入水泥漿量及替置量,并上提管柱管腳(或提出全部管柱)至設計要求位置反洗出多余水泥漿。⑤反洗井或正(反)推入設計要求量壓井液至水泥塞面預留位、關井候凝。注水泥塞工藝技術注水泥塞計算1)水泥漿體積的計算V=π/4×D2×H×K(井筒容積:V=π/4×D2×H)式中V一一水泥漿用量,m3V=10-3q×H×
6、kD一一套管內徑,m(q:井筒內容積)H一一水泥塞長度,mK一一附加系數(shù)(1.5~4),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,漏失嚴重井多取,低漏失井少取。2.干水泥量計算T=1.465×V(γ水泥漿-1)式中V——水泥漿用量,m3T一一干水泥數(shù)量,(t)γ水泥漿一一配置水泥漿密度,g/cm33.清水用量計算式中Q一一清水用量,Lγ水泥漿一一水泥漿密度,g/cm3n一一干水泥數(shù)量,袋注水泥塞工藝技術MB9116補層注水泥塞工藝技術擠水泥施工要求擠水泥過程中,最高壓力不得超過套管抗擠強度的70%,整個施工時間不得超過水泥漿初凝時間的70%。擠水
7、泥后需余留水泥塞時,塞面位置應高于封堵井段30~50m或滿足設計位置要求。候凝時間24~48h。在高礦化度介質的修井液(如:鹽水等)中擠水泥施工,應保證水泥漿與高礦化度修井液充分隔離,防止相互摻混改變水泥漿性能,導致井下事故的發(fā)生。注水泥塞工藝技術替水泥漿時,兩端需墊隔適量的清水(隔離液)等,其目的是:①避免水泥漿與壓井液摻混,影響性能。②沖洗套管壁,保證水泥塞能與套管壁牢固粘結。③潤滑管柱,造壓差,使水泥漿易于流動。替