怎样打好水泥塞【摘 要】 对打水泥塞这个工艺从水泥的选择和水泥浆的配置、打塞步骤和提高成功率要注意的问题进行简要的叙述关键词】 打水泥塞 步骤 成功率 实例所谓打水泥塞,就是通过一定的途径和方法,将一定要求的水泥浆替入到井筒的适当位置,让其凝固,封堵下面已经打开的地层,便于上面目地层的地层改造、求产和其它井下作业等施工打水泥塞的成败直接关系到以后的施工的好坏,所以说打水泥塞在井下作业中是一项很重要的工序在我工作的这段时间里,我先后经历几次打水泥塞,每次都取得了成功,达到了设计要求,在这里我把打塞的整个过程、作为一个技术员在打塞的时候应该做的事情和提高成功率的方法,和大家探讨一下1、施工设计1.1 资料收集a 施工井的井别、套管规格和套损情况b 需要封堵的井段以及其他有关井段的情况c 地层的产液和产气量,产液和产气的性质d 井的漏失情况以及历次作业情况e 目前的井下情况和井史f施工井的地层温度和地层压力系数j水泥性能1.2 打水泥塞的施工设计a 水泥塞厚度应该在10m以上,灰面要在设计的深度位置,达到设计要求b 水泥塞底面到被封隔层顶界距离一般应该大于5m,漏失比较大的井根据现场情况作决定。
c注水泥塞后井筒口袋深度应符合地质要求d用非清水压井注水泥塞时,压井液前后均必须替入适量清水做隔离液,井深超过3500米的井必须采用优质性能压井液1.3施工用液准备根据施工设计要求备足符合要求的压井液和清水A施工前备足洗井液,隔离液和顶替液,液量不少于使用液量的1.5倍,施工前应取水样,做水分析B将合格的清水放入1 m3配水泥浆罐内1.4油水井水泥准备A按设计要求,选择合适的油井水泥及添加剂,并妥善保管,防止受潮水泥的基本性能见表1(吉林油田常用的是A级和G级水泥,当井深超过1800m时一般用G级水泥,没超过1800m的就用A级水泥,另外根据井况的需要可添加缓凝剂,施工前要在实验室,对所用的水泥及添加剂的性能进行抽样化验)B把油井水泥和添加剂按设计要求用量备足拉到井场,并现场检查水泥质量C将水泥摆放在配水泥浆的操作台上1.5井筒及管柱准备A通井、刮削彻底清除井壁上的污物B若在自喷井注水泥塞施工,施工前必须用合适的压井液进行压井,达到井筒液柱压力与地层压力相平衡C若漏失严重,必须采取填砂或者堵漏等工艺封堵漏失层段D准确计量、丈量、配好注水泥塞管柱,并做好记录1.6地面设施、设备准备A检查好提升动力设备、井架、游动系统、工具、用具B现场必须有备用的水泥泵车C连接好施工管线,试压25Mpa,5min不刺不漏为合格。
2、计算根据设计水泥塞的厚度计算出水泥的用量,清水的用量以及顶替液的用量,算替量的时候要从设计灰面开始计算油管串的长度,还要加上地面管线的长度具体计算公式如下:干水泥用量计算公式 G=V*a(b-c)/(a-c)清水用量计算公式 Q=V-G/a水泥浆量计算公式 V=πD2h*10-6/4替水量计算公式 V替=10-6*πd2 (H1+H2)/4式中:G――所需干水泥总重量(t)V――欲配水泥浆数量(m3)a――干水泥密度(一般为3.15)b――欲配水泥浆密度c――水的密度(一般为1)D――套管内径(mm)d――油管内径(mm)h――水泥塞预计厚度(m)V替―替水量总量(m3)H1――油管串长度(m)H2――地面管线长度(m)3、注塞作业步骤3.1 将油管下至设计灰面底部以上1~2米,充分正循环洗井我们洗井一定要充分,将井筒内的油和其它的杂质洗干净,尤其是气井,必须彻底充分洗井,已达到降温脱气的目的,否则会导致打塞失败 3.2 正替水泥浆及顶替液至设计位置在正替入水泥浆之前,如果井内为非清水的压井液要注入隔离液。
替量打的准确与否对打塞的成功至关重要,我们除了计算准确外,现场要有专人指挥、配合泵车,停泵时间和打完替量时间尽可能一致3.3 上提油管至预计灰面1-2米的位置,反循环洗井,洗出多余泥浆至见清水为止反洗时也要充分,以免残留水泥浆在管内凝固,造成水泥焊管,造成严重的井下事故3.4 上提管柱将深度完成在预计灰面以上100米的位置,关井候凝候凝时间见表23.5 候凝后加深管柱探水泥灰面,反复试探三次,深度确定后,每次加压5-10kN,上提管柱20m,装井口、装压力表试压若水泥塞上面有开层,应该下封隔器试压试压标准见表34、提高打水泥塞成功率应该注意的问题4.1 根据设计要求,准确计算出下管的深度,干水泥、水泥浆、顶替液的用量,计算顶替液的时候要从设计灰面开始计算油管串的长度,还要考虑地面管线的长度4.2 在打塞之前要确保作业机运转正常,保证在注完水泥后能够顺利起出油管,保证反洗能正常进行4.3 下管之前,油管要认真丈量,尽可能减少误差4.4 注水泥之前的正洗井要彻底,将井筒内的油、气和其它的杂质洗出来4.5 如果顶替液不是清水,在注水泥之前要打一段顶替液在条件允许的情况下尽可能不要让不干净的水下井。
配水泥浆的水和隔离液的水必须与实验用水保持一致4.6 在注水泥浆的过程中如果泵车出现故障,要迅速将油管起到安全位置,根据现场情况尽可能将泥浆洗出来4.7 在探灰面的时候,在离设计灰面50米的时候就要控制油管下放速度,压重不能太重4.8 在打水泥塞之前要充分了解地层情况,在地层出气的情况下要考虑气体对水泥塞的影响,起管候凝时要起出20根以上候凝4.9 在地层掏空的情况下(如水力泵排液),设计水泥塞的底部离下面层段的顶界要不正常情况大,防止地层吸水,造成水泥塞下移,进入地层,将井段堵死也可以根据现场情况填砂打塞,填砂过井段,在砂面上打塞,就可以防止水泥塞下移,这种方法的成功率最高5.0对于高压不稳定井或层间干扰大的井应采取加压候凝,一般加压3-5Mpa.参考文献《试油技术标准》、《油气开采工程》、《试油工艺原理》附 录表1 水泥选用表级别养护时间 h养护温度 ℃最小抗压强度 MPa试验深度 m最短稠化时间min水灰比W/C适用井深m备 注A8 38 1.7 305 900.460~1830无特殊性质要求时,普通型 24 38 12.4 1830 90B 8 38 1.4 305 90 0.46 0~1830井况要求中到高抗硫酸盐时 24 38 10.3 1830 90C 8 38 2.1 305 90 0.38 0~1830井况要求高早强时,可用低、中和高抗硫酸盐 24 38 13.8 1830 90D 8 110 3.5 1830 90 0.381830~3050在中温和中压条件下,有中和高抗硫酸型 24 110 13.8 3050 100E 8 143 3.53050 100 0.383050~4270在高温高压条件下,有中、高抗硫酸型 24 14313.8 4270 154F 8 160 3.5 3050 100 0.383050~4880在较高温高压条件下,有中和高抗硫酸型 24 160 6.9 4880 190G 8 60 10.3 2440 900.440~2440基本油井水泥,通过外加剂扩大使用范围 24 60 --- 2440 90H 8 60 10.3 2440 900.380~2440基本油井水泥,中、高抗硫酸型 24 60 --- 2440 90J 8 177 --- 3050 180---3600~4880高温高压条件下选用,加入缓凝剂,适应更大深度范围 24 177 6.9 4880 180表2 水泥候凝时间表API水泥级别候凝时间(h)A、B、C、D、G、H24E、F、J48表3 水泥塞试压数据表套管规格mm实验压力MPa停泵观察时间 min试压介质允许压力降 MPa≤127.018.030清水≤0.5139.715.030177.812.030244.510.030339.78.030。