封堵工艺简介
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套管中的堵剂因无法将其中的液体滤失掉，形不成滤饼，不能压 实固化，关井憋压候凝完成后，可用原封堵管柱冲洗井，将套管 中的堵剂冲洗出来即可。
3%触变剂+早 强剂
不同水泥随时间抗压强度曲线（40℃）
4 2 0
10 20 30 40 50 60 70 时间（h）
空白
3%触变剂
3%触变剂+早 强剂
空白水泥和触变剂水泥 随着时间变化抗压强度的差 异不大，但加入早强剂后， 早期抗压强度增长较快, 30 小时后强度均提高了一倍,分 别为1.8Mpa(30℃)和 3.1Mpa(40℃),能够满足现场 施工要求，且不影响体系的 触变性,由此确定了最佳配方: 触变剂加量:3∽10%; 早强剂加量:2∽4%。
初凝时间:3∽4h
抗压强度 （MPa）
-----精品文档------
不钻塞炮眼封堵工艺技术
封堵机理
堵剂的封堵机理：主要是用悬浮液携带表面涂有树脂的颗粒小球 注入油井射孔井段，悬浮液进入地层，涂树脂的颗粒小球由于直 径较大不能进入地层而过滤堆积在油井与地层连通的炮眼处，高 压下形成致密滤饼，在地层温度和井筒与地层之间的高压差作用 下，经压实固化作用，形成耐温耐压的坚硬栓塞，从而将炮眼有 效封堵。（对漏失严重井可先用廉价预堵剂对油层进行预封堵， 再用炮眼封堵剂封口）。
303m0miinn后后的触触变变 水泥水的泥状状态
3300mmin后in的后G级G级水 泥水的泥状状态态
触变水泥浆的静切力随着时间的增加变化速率较快，在短时间内就可以 达到较大的静切力,空白水泥浆的静切力随着时间的增加变化速率较慢，静 切力也比较低。
性能特点
触变时间（min）
触变剂加量对水泥浆触变时间的影响
触变水泥
适用于浅层套管堵漏以及严重漏失井的封堵炮眼。 适用单层封堵。
高水膨胀粉 初凝时间和固结强度可调，微膨性，流动悬浮性好，具有良好的可泵性， 易钻塞，适用于浅层套管堵漏、严重漏失井的封堵井。 适用多层封堵。
技术原理 低滤失炮眼封堵剂
降失水剂JS-1是通过化学合成反应,在水溶性高分子聚 合物上引入磺甲基(-CONHCH2SO3Na)基团而成的。磺甲 基(-CONHCH2SO3Na)基团在水泥浆中成为阴离子吸附在 带正电荷的水泥颗粒表面，一个聚合物大分子可以吸附很 多水泥颗粒，阻止水泥颗粒聚结，保持水泥颗粒大小的适 当分布，形成的滤饼致密、坚韧、失水量降低，CONHCH2SO3Na越多，吸附的水泥颗粒越多，使水泥的 级配好，更易形成致密的滤饼，阻止了水的流过，水泥浆 的失水大大降低，降失水性能更好。
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1
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3
5
7
10
TC-1加量(%)
随着触变剂加量的增加，触变时间逐渐 缩短，可根据不同井深进行调节。
室内研究 触变性水泥抗压强度的影响
抗压强度 （MPa）
不同水泥随时间抗压强度曲线（30℃）
3 2 1 0
10 20 30 40 50 60 70
时间（h）
空白
3%触变剂
技术原理
触变水泥形成原理
水泥中加入触变剂配制成水泥浆后，触变剂首 先水化，而后与铝酸三钙（C3A）反应生成硫代 铝酸钙矿物，这种矿物也称为“钙铝钒”，其化 学反应方程式如下：
H2O 3触变剂+3CaOAl2O3-----3CaOAl2O33GaSO432H2O( 钙铝钒)
技术原理
钙铝钒以针状的、似六方的单轴晶体存在， 并沉积在水泥颗粒的表面。钙铝钒晶体的出现， 会促进水泥颗粒之间较大的自然结合，导致网 状结构的形成。当搅拌时，网状结构很容易破 坏，水泥浆又转变为流体状态。
封堵施工管柱图
封堵点
笔尖 1896
砂面
封堵工艺发展历程
98 99
2000
G
超
级
细 泥油
水
井
泥
水
低艺 不
泥
滤 失
钻 塞
水工
2001 触触 变变 水水 泥泥
2003-2005
高 水 膨 胀 粉
-----精品文档------
超细水泥
优点：封堵强度最高 缺点：材料成本较高 适用于低渗油层炮眼和管外窜封堵
封堵工艺技术简介
胜采工艺研究所
套管漏失 封堵炮眼
由于油水井老化、腐蚀以及压 力等因素的影响，油水井套管 会出现不同程度的损坏而导致 油水井无法正常生产
由于层系调整、改层等措施， 使采油生产管柱复杂，增加 了维修难度且不能保证生产 管柱的正常生产
-----精品文档------
工作原理：
封堵是以一定 的排量将测量好 密度的水泥浆挤 压到封堵点，通 过地层温度、水 泥浆滤失凝固在 封堵点形成坚实、 致密的水泥环， 达到炮眼、漏失 点堵死不漏失的 目的。
G级油井水泥
优点：材料成本便宜，封堵强度高 缺点：滤失量大、施工安全差，封堵 层数多时，成功率较低。 适用于中、高渗油层炮眼封堵，
低滤失水泥
优点：滤失量小，缓凝时间长，提高封堵效果以及施工安全性。 适宜于多层封堵
不钻塞工艺Biblioteka Baidu
优点：不钻塞 缺点：炮眼封堵剂为树脂材料，封堵强度较低，易老化，
有效期1年封堵材料成本高。适用单层封堵套管存在问题井。
该体系除具有触变性外，当水泥浆开始凝 固后，钙铝钒继续形成，结果在水泥基体内部
产生体积膨胀，使得该体系具有微膨胀性(线膨
胀率0.1-0.2%)。
性能特点
触变水泥浆静止不同时间静切力随静止时间变化情况
0.3
0.25
压力 （MPa)
0.2
触变水泥
0.15
空白水泥
0.1
0.05
0 5 20 35 50 65 80 95 110 125 140 155 170 185 时间 （min)
JS-1对水泥石抗压强度的影响
抗压强度（MPa）
不同水泥随时间抗压强度
4
3
2
空白水泥 低滤失堵剂
1
0
0 24 48 72 96 120 时间（h)
作用机理 触变性水泥堵剂介绍
水泥浆的触变性是指搅拌后水泥浆变稀，静止后水泥浆 变稠的特性。一经搅动或摇动,凝固的浆体又重新获得流 动性,若再静止又重新凝固,这样可重复多次。
当触变水泥浆进入漏失层后，其流速减慢，浆 体网状结构迅速形成，随之水泥浆的流动阻力增 大，能够控制水泥浆体向高渗透或裂缝性孔洞地 层的漏失速度，使得水泥限制在井筒周围，漏点 得到较好的密封，这种网状结构的形成，可以大 大提高堵漏的成功率。触变水泥可用于松散地层 和易漏地层的注水泥作业、补挤水泥以及修补破 裂或被腐蚀的套管漏洞等。
3%触变剂+早 强剂
不同水泥随时间抗压强度曲线（40℃）
4 2 0
10 20 30 40 50 60 70 时间（h）
空白
3%触变剂
3%触变剂+早 强剂
空白水泥和触变剂水泥 随着时间变化抗压强度的差 异不大，但加入早强剂后， 早期抗压强度增长较快, 30 小时后强度均提高了一倍,分 别为1.8Mpa(30℃)和 3.1Mpa(40℃),能够满足现场 施工要求，且不影响体系的 触变性,由此确定了最佳配方: 触变剂加量:3∽10%; 早强剂加量:2∽4%。
初凝时间:3∽4h
抗压强度 （MPa）
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不钻塞炮眼封堵工艺技术
封堵机理
堵剂的封堵机理：主要是用悬浮液携带表面涂有树脂的颗粒小球 注入油井射孔井段，悬浮液进入地层，涂树脂的颗粒小球由于直 径较大不能进入地层而过滤堆积在油井与地层连通的炮眼处，高 压下形成致密滤饼，在地层温度和井筒与地层之间的高压差作用 下，经压实固化作用，形成耐温耐压的坚硬栓塞，从而将炮眼有 效封堵。（对漏失严重井可先用廉价预堵剂对油层进行预封堵， 再用炮眼封堵剂封口）。
303m0miinn后后的触触变变 水泥水的泥状状态
3300mmin后in的后G级G级水 泥水的泥状状态态
触变水泥浆的静切力随着时间的增加变化速率较快，在短时间内就可以 达到较大的静切力,空白水泥浆的静切力随着时间的增加变化速率较慢，静 切力也比较低。
性能特点
触变时间（min）
触变剂加量对水泥浆触变时间的影响
触变水泥
适用于浅层套管堵漏以及严重漏失井的封堵炮眼。 适用单层封堵。
高水膨胀粉 初凝时间和固结强度可调，微膨性，流动悬浮性好，具有良好的可泵性， 易钻塞，适用于浅层套管堵漏、严重漏失井的封堵井。 适用多层封堵。
技术原理 低滤失炮眼封堵剂
降失水剂JS-1是通过化学合成反应,在水溶性高分子聚 合物上引入磺甲基(-CONHCH2SO3Na)基团而成的。磺甲 基(-CONHCH2SO3Na)基团在水泥浆中成为阴离子吸附在 带正电荷的水泥颗粒表面，一个聚合物大分子可以吸附很 多水泥颗粒，阻止水泥颗粒聚结，保持水泥颗粒大小的适 当分布，形成的滤饼致密、坚韧、失水量降低，CONHCH2SO3Na越多，吸附的水泥颗粒越多，使水泥的 级配好，更易形成致密的滤饼，阻止了水的流过，水泥浆 的失水大大降低，降失水性能更好。
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TC-1加量(%)
随着触变剂加量的增加，触变时间逐渐 缩短，可根据不同井深进行调节。
室内研究 触变性水泥抗压强度的影响
抗压强度 （MPa）
不同水泥随时间抗压强度曲线（30℃）
3 2 1 0
10 20 30 40 50 60 70
时间（h）
空白
3%触变剂
技术原理
触变水泥形成原理
水泥中加入触变剂配制成水泥浆后，触变剂首 先水化，而后与铝酸三钙（C3A）反应生成硫代 铝酸钙矿物，这种矿物也称为“钙铝钒”，其化 学反应方程式如下：
H2O 3触变剂+3CaOAl2O3-----3CaOAl2O33GaSO432H2O( 钙铝钒)
技术原理
钙铝钒以针状的、似六方的单轴晶体存在， 并沉积在水泥颗粒的表面。钙铝钒晶体的出现， 会促进水泥颗粒之间较大的自然结合，导致网 状结构的形成。当搅拌时，网状结构很容易破 坏，水泥浆又转变为流体状态。
封堵施工管柱图
封堵点
笔尖 1896
砂面
封堵工艺发展历程
98 99
2000
G
超
级
细 泥油
水
井
泥
水
低艺 不
泥
滤 失
钻 塞
水工
2001 触触 变变 水水 泥泥
2003-2005
高 水 膨 胀 粉
-----精品文档------
超细水泥
优点：封堵强度最高 缺点：材料成本较高 适用于低渗油层炮眼和管外窜封堵
封堵工艺技术简介
胜采工艺研究所
套管漏失 封堵炮眼
由于油水井老化、腐蚀以及压 力等因素的影响，油水井套管 会出现不同程度的损坏而导致 油水井无法正常生产
由于层系调整、改层等措施， 使采油生产管柱复杂，增加 了维修难度且不能保证生产 管柱的正常生产
-----精品文档------
工作原理：
封堵是以一定 的排量将测量好 密度的水泥浆挤 压到封堵点，通 过地层温度、水 泥浆滤失凝固在 封堵点形成坚实、 致密的水泥环， 达到炮眼、漏失 点堵死不漏失的 目的。
G级油井水泥
优点：材料成本便宜，封堵强度高 缺点：滤失量大、施工安全差，封堵 层数多时，成功率较低。 适用于中、高渗油层炮眼封堵，
低滤失水泥
优点：滤失量小，缓凝时间长，提高封堵效果以及施工安全性。 适宜于多层封堵
不钻塞工艺Biblioteka Baidu
优点：不钻塞 缺点：炮眼封堵剂为树脂材料，封堵强度较低，易老化，
有效期1年封堵材料成本高。适用单层封堵套管存在问题井。
该体系除具有触变性外，当水泥浆开始凝 固后，钙铝钒继续形成，结果在水泥基体内部
产生体积膨胀，使得该体系具有微膨胀性(线膨
胀率0.1-0.2%)。
性能特点
触变水泥浆静止不同时间静切力随静止时间变化情况
0.3
0.25
压力 （MPa)
0.2
触变水泥
0.15
空白水泥
0.1
0.05
0 5 20 35 50 65 80 95 110 125 140 155 170 185 时间 （min)
JS-1对水泥石抗压强度的影响
抗压强度（MPa）
不同水泥随时间抗压强度
4
3
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空白水泥 低滤失堵剂
1
0
0 24 48 72 96 120 时间（h)
作用机理 触变性水泥堵剂介绍
水泥浆的触变性是指搅拌后水泥浆变稀，静止后水泥浆 变稠的特性。一经搅动或摇动,凝固的浆体又重新获得流 动性,若再静止又重新凝固,这样可重复多次。
当触变水泥浆进入漏失层后，其流速减慢，浆 体网状结构迅速形成，随之水泥浆的流动阻力增 大，能够控制水泥浆体向高渗透或裂缝性孔洞地 层的漏失速度，使得水泥限制在井筒周围，漏点 得到较好的密封，这种网状结构的形成，可以大 大提高堵漏的成功率。触变水泥可用于松散地层 和易漏地层的注水泥作业、补挤水泥以及修补破 裂或被腐蚀的套管漏洞等。