注水泥塞施工实用技术

注水泥塞施工实用技术探讨

编写人：xxx

前言

在修井工作中为了进行回采油层、找漏堵漏、找串封串及上部套管试压工作，用注入水泥浆在井内某一段位置上形成坚固的水泥塞，这是修井中常见的工作之一。注灰塞的方法有灰筒倒置法、泵注置换法和挤注法三种。灰塞的种类可分两种：底部灰塞和悬空灰塞。对于这种施工，在我们井下作业这个行当中，并不是一道很复杂的施工工序，但由于多方面的原因，造成施工失败，甚至造成水泥卡钻事故的施工也屡见不鲜。在南翼山、南八仙及涩北地区注水泥塞施工的成功率并不高，如：南10井、南13井、涩4-8井、仙试3井等，仅这几口井水泥卡钻事故，所造成的直接经济损失近千万，加上其它注水泥塞失败所造成的经济损失，这个数字是相当惊人的。为何这并不复杂的施工工序，给我们井下作业带来如此巨大的损失，因为这一工序有其特殊性（在极短的时间内，连续完成相应的工序，不能出现任何失误，且影响因素复杂），下面就这一问题，和大家进行探讨，为今后此类井的施工，提供现场实用技术。

一2011年以来水泥卡钻统计分析

1.对井下条件了解不够，特别是压力、温度对水泥浆性能的影响，南13井就是最好的例子。

2.对水泥标号、生产厂家、性能及该加何种添加剂的水泥浆配方不清楚，也不做仿井下条件

的水泥浆稠化试验。

3.对井喷、井漏等井下复杂情况对水泥塞的影响欠考虑。

4.对层间距较小、水泥塞长度较短及用封隔器分层挤注水泥塞等较复杂的施工方法不太了解

或缺乏对此类井施工的研究。

5.填砂后，沉砂时间不够，也不进行充分循环洗井，注水泥浆时，将砂子循环至环空，反洗

井时将砂子堆至油管接箍处形成砂桥，造成卡钻（小井眼井中）。

6.对各种数据不进行多次计算及核实，造成管柱下深、封堵井段、替量等重要数据出现失误。

7.设备保障不到位。如南13井在施工中提升系统或循环系统出现故障，造成施工失败。

8.在施工前，不进行技术交底，施工人员配合不当或造成失误。

9.小井眼内注塞或打悬空塞有一定的难度。

三、现场注水泥塞的方法

1.具体施工步骤

1）、根据井下实际情况（井深、温度、压力、射孔井段等）制定切实可行的施工方案，并报请上级主管部门批准。保证设计方案合理、数据准确。

2）、根据设计做水泥稠化试验，选择合理的水泥标号及添加剂的配方，从而确定水泥浆的初、终凝时间（在安全的前提下，井下不平稳的井初凝时间尽可能短一些，而高温、高压的井初凝时间尽可能长一些）。

3）、将注塞管柱下至预计灰塞以下0.5-2米处，并充分循环洗井，尽可能保证井底平稳，不喷不漏。

注：严禁用带大直径工具的管柱或钻杆注水泥塞。

4）、按设计要求的性能和数量配好水泥浆，并按洗井液、水泥浆、隔离液及顶替液的次序注入井内。顶替量必须替至管内外灰浆量高度一致。

5)、上提注灰管柱至要求灰面顶部0.5米处，反洗井，洗出多余水泥浆。反洗井一般要座罗卜头，应提前准备好短油管。

6）、上提注灰管柱10个立柱左右，灌满施工液（高压井可加压3-4MPa），关井候凝24-48小时。

7）、缓慢加深管柱探灰面，重复试探3次，加压20-30KN，确定水泥塞面后，上提管柱至灰面以上5 m。坐好井口，装上压力表，对水泥塞进行试压（试压前先循环洗井后再试压）。试压标准同套管试压。

2、有关计算

1、水泥浆量的计算：

理论公式： V=π/4×D2Hk

V-水泥浆体积 m3

D-套管内径 mm

H-水泥塞长度 m

k-附加系数

k值一般取1.5-4。在此范围内，数值的大小由以下因素而定：深井取大些，浅井取值小些；井径小取值大些，井径大取值小些；灰塞短取值大，灰塞长取值小。

一般在现场的计算公式如下：

V=q×H×k

式中：V―――水泥用量，m3

q―――单位长度套管容积， L/m

k―――附加系数。一般为1.3-1.5

表1水泥浆混合容积表

表

2、干水泥量计算：理论公式：

T=V×ρ

干水泥（ρ

水泥浆

－ρ

水

）/（ρ

干水泥

－ρ

水

）

其中：

ρ干水泥―――干水泥密度；（一般取3.15）

ρ水泥浆―――水泥浆密度；

ρ水―――水的密度；

V ―――水泥浆体积；m3

T ―――干水泥质量；t

3、清水量计算公式：

Q=1.465(1-0.317ρ

水泥浆

)×V

式中：Q ―――实际配水泥浆的清水量； Kg

ρ水泥浆―――所用水泥浆相对密度；

V――――所用水泥浆的体积；L

注：现场实用经验公式

配置1方比重为1.85的水泥浆需干水泥25袋，清水0.6方，由此推算出所用干水泥用量及清水用量。

4.顶替量的计算

V=π/

4

×D2H

V:顶替量m3

D：注塞管柱内径m

H:管柱下深与所注水泥浆在套管内的实际高度之差。

四、施工中必须注意的技术事项：

1、注灰塞的类型选择、施工深度及下井管柱结构的确定很重要。

2、确保井内稳定，不出油、气、水是灰浆凝固好的基本条件之一。

一般不要在井内不稳定，泥浆外溢、气侵或水侵等情况下注灰塞，特别是高压注水井或油井。采用高密度泥浆又压不住井的施工井，若必须注水泥浆，应先采取以下措施来保证注灰塞的成功：

1）、安全前提下，在水泥浆中加速凝剂；

2）、控制洗井及加压候凝；

3）、用自封封井器与井下工作筒配合，采用密闭法注灰塞；