注水泥塞
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注水泥塞
对于不同的井况与不同的施工目的,应选用不同的施工方法。
现场应用的注灰塞方法有平推法、泵循环法和挤注法三种。
平推法应用于浅井,后两种方法应用于高压井或深井。
注灰塞的种类,按照注入位置不同分为注底部灰塞和注悬空灰塞两种。
一般说来,底部灰塞较悬空达塞容易些;在常规作业压力不高的浅井注长段灰塞比较容易;在高压深井注短井段的悬空灰塞比较困难;在小井眼注灰塞比在大井眼注灰塞困难。
一、注灰塞的基本办法
按设计要求下入注灰管柱进行反洗井;调配合乎要求的水泥浆;按次序将水泥浆挤入井内;上提注灰管进行反洗井;关井候凝。
其具体施工步骤如下:
①将注灰管柱下至预计所注灰塞底部,进行循环洗井1.5-2周。
②计算好灰浆量并配制好。
③将灰浆泵入到井筒内,使用顶替液将灰浆泵至设计深度,做到油套压力平衡。
④上提注灰管柱。
提至设计灰塞灰面顶部2m,进行反循环洗井洗出所有残浆。
⑤上提注灰管柱100m、灌满清水,关井候凝至少24小时。
二、注灰塞的基本要求
第一,准确计算好灰浆、顶替量。
第二,施工过程中操作人员动作连贯。
第三,顶替液顶替至设计位置后,管柱离开液体时要慢。
为确保安全顺利施工,具体计算公式如下:
1.水泥浆体积计算
①理论公式:V=πD2/4·H·K
式中:V——水泥浆用量(米3);
D——套管内径(米);
H——水泥水泥长度(米);
K——附加系数(一般取1.5~2)。
K的取值原则是:51/2井套管K值常规1.5-2倍取大些;。
②现场计算公式:V=q·H·K
式中:q——注灰管内容积(升/米)。
2.干水泥用量计算
①理论公式:T=V·
式中:γ干——干水泥相对密度(一般取3.15);
γ浆——水泥浆相对密度;
γ水——水的相对密度;
V——水泥浆的体积(米3);
T——干水泥重量(吨)。
注灰塞套管内容积
②现场计算公式:T=V·K
式中K为干水泥换算系数。
为了方便现场各种体积单位的计算,将K换算成三种系数。
即每袋干水泥所相当的升数(升/袋);每米3干水泥所相当的吨数(吨/米3),以及每袋水泥清水用量的升数(升/袋)。
并且分别用K1,K2,K3,K4表示之(见下表)。
3.清水用量计算
①理论公式:Q1=
式中:Q1——一袋水泥用清水量(公斤);
γ浆——水泥浆相对密度;
常数15.875——一袋水泥的体积(升);
常数50——一袋水泥的重量(公斤)。
水泥浆与干水泥的换算
现场计算公式:Q=K4·T
式中:Q——清水用量(升);
T——干水泥量(吨);
K4——换算系数(升/袋)。
三、注灰塞的质量要求
①水泥质量的要求,核实水泥(时间、标号、超细水泥的要求、
添加剂的要求等)
②确定注灰管的类型、深度和井下结构。
常规以油管为主。
即便是选用钻杆,也应在钻杆底部做好记号。
连接丝扣要上紧,不能发生刺漏等现象等。
注灰管下入深度要准确,要求每1000米,误差0.02%。
③井内稳定,不出油、气、水是灰浆凝固的基本条件之一。
为了确保注入的水泥浆具有良好的凝固条件,一般在井内泥浆外溢、气浸、水浸等情况下注灰塞。
为了保证水泥浆较好地凝固。
3、配制合格足量的水泥浆
一般把水泥浆相对密度控制在1.85~1.95之间较好。
相对密度不均都不利于施工。
在注水泥塞施工过程中,由于存在注灰管柱中的粘附、顶替时的掺混损失、地面设备管线与泵内的残留损失等,在注灰塞计算时还要有适当的附加量。
在深井注灰塞时,附加量应稍大些。
下表根据油田多年积累的经验列出的。
注灰塞水泥用量定额
4、替水泥浆
替水泥浆的具体要求:清水顶替水泥浆要确保顶替到位,油套保持平衡。
起管柱时管柱无溢流。
5、上提反洗
上提的速度要求平稳,避免有抽空现象的发生,上提位置在设计灰塞顶面2m左右。
反洗井,洗出井内所有残浆。
上提管柱100m以上。
6、稳定候凝
要求灌满液体关井候凝,以保证灰塞的质量。
对于高压不稳定井或层间干扰大、又有高压含水层的井,应采取加压候凝,泵入压力关井。
7、注悬空塞时应采取措施,防止其下沉
尤其是在用轻泥浆压井的情况下,更应注意,常用的办法有:一是填砂至欲打水泥塞底部位置。
此法适用于低压井。
二是压木塞法,用下井钻具将木塞送到欲打水泥塞底部位置。
此法适用于正规套管
井。
三是在悬空井段垫稠化物或高相对密度液体,防止其下沉。
此法适用于套管严重损坏或非正规套管井。