论文部分内容阅读
摘 要:近年来,我国油田建设发展迅速,修井作业技术更是日趋成熟,其中挤水泥技术作为油田修井作业的重要构成和关键环节,需要根据地质环境、工艺目的、油井条件等采取相应的方法,方能达到最佳效果。对此,本文阐述了挤水泥技术对水泥的要求,并就其技术工艺进行了分析,希望对提高技术实效有所帮助。
关键词:油田修井作业 挤水泥技术
修井作业是油田建设的重要环节,为进一步改善修井质量,诸多技术工艺相继诞生和应用,其中挤水泥技术凭借其封窜、封层、封井以及堵水的良好功效得以在修井作业中广泛应用,并逐渐发展成为其不可或缺的技术工艺之一。但为最大限度的发挥挤水泥技术的优势,应基于油田修井作业实际条件选择最佳的施工工艺,故在此就其加以重点分析。
一、挤水泥技术对水泥的要求阐述
挤水泥技术是指在压差的作用下,促使水泥在喉道位置因滤失形成滤饼,然后再凝结固化后形成水泥石。因水泥性能直接关系到施工效果,故一般对水泥具有如下要求:稠度适宜、流动性好,且均匀不起泡;稳定性合适、抗水腐蚀能力强,且固化不易受油气水干扰;失水压力、失水量适合,无固化渗透,且抗压强度、渗透性能够满足射孔要求,以免产生不必要的裂缝;水泥密度上下一致,体积收缩率较小,且具有较高的顶替效率。
概括的讲,即无论是水泥灌注期间,还是候凝、硬化环节,其物理和化学性能均要与实际要求相符,如若地层松散、渗透性高,通常采用组合水泥,其首浆和尾浆的失水量适宜控制在300-800mL/30mim和100mL/30mim,而稠化时间则分别为2h和4h左右;若为致密地层,其泵压建议为24-28Mpa,吸收排量则为50-100L/mim,具体参数应视情况而定[1]。
二、油田修井作业中挤水泥技术分析
1.常见的技术方法
油田修井作业中的挤水泥技术,主要是用于封堵外窜槽、枯竭层位、报废油井以及阻挡水层,以此避免层位运移、减少出水、加固套管,进而提高油田采收效率和质量。一般涉及下述几种技术工艺:
一是光管柱挤入法;若加以细分,该技术包括适用于地层吸收效果不明、套管密压不合理、老井等情况的循环挤入法,即将管柱下放至挤注层10-20m以上位置,然后挤注水泥浆,当其形成滤饼致使泵压上升明显时停止挤注,并清洗多余泥浆,对管柱进行提升、候凝操作,如图1所示,虽然其安全性良好,但要严格控制失水压力[2];适用于加固套管、封堵炮眼的送浆加压法,即经油管将适量的水泥浆送至要求位置,然后借助管柱的上提对井筒施工一定的压力,并随后关井,以此促使水泥浆顺利到达目的层并滤失、凝结,虽然该技术安全性好,能够有效掌握计入压力,且用浆量少,但需要较长的送浆和挤入时间,并准确控制泥浆的顶替量;再如适用于封井、封层、封窜等的平推加压法,即下方光管柱至挤入层上部的合适位置,先挤入泥浆后挤入清水,待水泥浆达到预定位置后直接带压关井,该种技术挤入压力低、泥浆量充足且无需洗井,在水层为正压的浅井地层中尤为有效。
二是空井筒加压法;该种技术的实施应满足一定的条件,即进行挤水操作时,所在地层应具有一定的吸收量,而且能够保证水泥浆顺利进入相应的井筒中,故多见于浅水层较为松散和报废封井情况。与光管柱法不同,其无需下放管柱,因其套管外压高于内压,所以对挤注压力要求较低,且能够保持充足的水泥浆量,可以有效避免水泥浆出现外吐等现象。
三是水泥承转器法;该种挤水泥技术在挤注层水泥浆无法预测、上部套管承压难以奏效、进行隔层挤注等情况下效果较好,即在水泥承转器的作用下将水泥挤入预定位置,然后经候凝、硬化达到封堵目的。虽然其具有较高的安全性,且为带压候凝,不会因洗井引发水泥浆外吐,但若井径较小,其所插入的管径也会随之缩减,进而容易出现堵塞问题,此外在水泥塞钻取环节也会浪费较大精力[3]。
在实际的挤水泥技术施工中,除了上述要求的水泥浆性能外,还应注意一些细节,如至少在挤水泥进出口位置各连接一段合适的高压软管线;挤水泥时严禁将阀门替换为旋塞;若用于挤水泥的压力过低,可采取停泵、间接挤注的方式予以改善,若过高,则要适当降低泥浆密度或泵入排量等,以此提高施工效果。
2.质量通病的控制对策
在油田修井作业挤水泥技术的具体实践中,插旗杆、灌香肠等问题历来是其质量通病,而这必然影响水泥浆挤入效果和修井作业质量,在此基于对其形成原因的分析,建议从下述几点加以预防和控制。
首先应注意在作业前后分别将适量的清水泵入水泥浆中,用于发挥隔离液的作用,同时选择压井液作为顶替液,使其与泥浆高度平衡,以此避免顶替液偏多或偏少造成钻杆内或环空内出现大量多余的水泥浆,进而保证挤水泥技术优势能够稳定发挥;其次继顶替作业后,即在上提管脚的过程中,针对油套或其环空处出现的水泥浆溢流现象,应以合适的速度将其提升至要求位置,若溢流依旧存在,则应直接起下油管或对其进行立即反洗井操作;最后应注意坚决禁止再次进行洗井操作,以此将“插旗杆”、“灌香肠”问题的发生概率降到最低[4]。
三、结束语
虽然挤水泥技术在油田修井作业中的作用不容忽视,但若水泥性能与实际要求不符,或施工工艺选择不当,不但会影响技术效果,也易降低修井作业质量,故我们应立足油田修井作业实际,选择合理的技术工艺,并做好质量缺陷预防治工作,以此提高油田修井作业效率和质量。
图1 循环挤入法
参考文献
[1] 陶煜征.油田修井作业挤水泥技术[J].维修改造,2012(13).
[2] 卓成龙.浅论油井修井作业中挤水泥措施的影响原因分析[J].技术研究,2012(06).
[3] 陈瑾.浅谈挤水泥技术在修井作业中的运用[J].城市建设理论研究,2012(25).
[4] 范广振.油田修井作业技术探究[J].技术研究,2011(18).
作者简介:高锋(1981年7月—),男,2007年畢业于中国石油大学(华东),同年就职于辽河油田高升采油厂,主要从事修井类工作。
关键词:油田修井作业 挤水泥技术
修井作业是油田建设的重要环节,为进一步改善修井质量,诸多技术工艺相继诞生和应用,其中挤水泥技术凭借其封窜、封层、封井以及堵水的良好功效得以在修井作业中广泛应用,并逐渐发展成为其不可或缺的技术工艺之一。但为最大限度的发挥挤水泥技术的优势,应基于油田修井作业实际条件选择最佳的施工工艺,故在此就其加以重点分析。
一、挤水泥技术对水泥的要求阐述
挤水泥技术是指在压差的作用下,促使水泥在喉道位置因滤失形成滤饼,然后再凝结固化后形成水泥石。因水泥性能直接关系到施工效果,故一般对水泥具有如下要求:稠度适宜、流动性好,且均匀不起泡;稳定性合适、抗水腐蚀能力强,且固化不易受油气水干扰;失水压力、失水量适合,无固化渗透,且抗压强度、渗透性能够满足射孔要求,以免产生不必要的裂缝;水泥密度上下一致,体积收缩率较小,且具有较高的顶替效率。
概括的讲,即无论是水泥灌注期间,还是候凝、硬化环节,其物理和化学性能均要与实际要求相符,如若地层松散、渗透性高,通常采用组合水泥,其首浆和尾浆的失水量适宜控制在300-800mL/30mim和100mL/30mim,而稠化时间则分别为2h和4h左右;若为致密地层,其泵压建议为24-28Mpa,吸收排量则为50-100L/mim,具体参数应视情况而定[1]。
二、油田修井作业中挤水泥技术分析
1.常见的技术方法
油田修井作业中的挤水泥技术,主要是用于封堵外窜槽、枯竭层位、报废油井以及阻挡水层,以此避免层位运移、减少出水、加固套管,进而提高油田采收效率和质量。一般涉及下述几种技术工艺:
一是光管柱挤入法;若加以细分,该技术包括适用于地层吸收效果不明、套管密压不合理、老井等情况的循环挤入法,即将管柱下放至挤注层10-20m以上位置,然后挤注水泥浆,当其形成滤饼致使泵压上升明显时停止挤注,并清洗多余泥浆,对管柱进行提升、候凝操作,如图1所示,虽然其安全性良好,但要严格控制失水压力[2];适用于加固套管、封堵炮眼的送浆加压法,即经油管将适量的水泥浆送至要求位置,然后借助管柱的上提对井筒施工一定的压力,并随后关井,以此促使水泥浆顺利到达目的层并滤失、凝结,虽然该技术安全性好,能够有效掌握计入压力,且用浆量少,但需要较长的送浆和挤入时间,并准确控制泥浆的顶替量;再如适用于封井、封层、封窜等的平推加压法,即下方光管柱至挤入层上部的合适位置,先挤入泥浆后挤入清水,待水泥浆达到预定位置后直接带压关井,该种技术挤入压力低、泥浆量充足且无需洗井,在水层为正压的浅井地层中尤为有效。
二是空井筒加压法;该种技术的实施应满足一定的条件,即进行挤水操作时,所在地层应具有一定的吸收量,而且能够保证水泥浆顺利进入相应的井筒中,故多见于浅水层较为松散和报废封井情况。与光管柱法不同,其无需下放管柱,因其套管外压高于内压,所以对挤注压力要求较低,且能够保持充足的水泥浆量,可以有效避免水泥浆出现外吐等现象。
三是水泥承转器法;该种挤水泥技术在挤注层水泥浆无法预测、上部套管承压难以奏效、进行隔层挤注等情况下效果较好,即在水泥承转器的作用下将水泥挤入预定位置,然后经候凝、硬化达到封堵目的。虽然其具有较高的安全性,且为带压候凝,不会因洗井引发水泥浆外吐,但若井径较小,其所插入的管径也会随之缩减,进而容易出现堵塞问题,此外在水泥塞钻取环节也会浪费较大精力[3]。
在实际的挤水泥技术施工中,除了上述要求的水泥浆性能外,还应注意一些细节,如至少在挤水泥进出口位置各连接一段合适的高压软管线;挤水泥时严禁将阀门替换为旋塞;若用于挤水泥的压力过低,可采取停泵、间接挤注的方式予以改善,若过高,则要适当降低泥浆密度或泵入排量等,以此提高施工效果。
2.质量通病的控制对策
在油田修井作业挤水泥技术的具体实践中,插旗杆、灌香肠等问题历来是其质量通病,而这必然影响水泥浆挤入效果和修井作业质量,在此基于对其形成原因的分析,建议从下述几点加以预防和控制。
首先应注意在作业前后分别将适量的清水泵入水泥浆中,用于发挥隔离液的作用,同时选择压井液作为顶替液,使其与泥浆高度平衡,以此避免顶替液偏多或偏少造成钻杆内或环空内出现大量多余的水泥浆,进而保证挤水泥技术优势能够稳定发挥;其次继顶替作业后,即在上提管脚的过程中,针对油套或其环空处出现的水泥浆溢流现象,应以合适的速度将其提升至要求位置,若溢流依旧存在,则应直接起下油管或对其进行立即反洗井操作;最后应注意坚决禁止再次进行洗井操作,以此将“插旗杆”、“灌香肠”问题的发生概率降到最低[4]。
三、结束语
虽然挤水泥技术在油田修井作业中的作用不容忽视,但若水泥性能与实际要求不符,或施工工艺选择不当,不但会影响技术效果,也易降低修井作业质量,故我们应立足油田修井作业实际,选择合理的技术工艺,并做好质量缺陷预防治工作,以此提高油田修井作业效率和质量。
图1 循环挤入法
参考文献
[1] 陶煜征.油田修井作业挤水泥技术[J].维修改造,2012(13).
[2] 卓成龙.浅论油井修井作业中挤水泥措施的影响原因分析[J].技术研究,2012(06).
[3] 陈瑾.浅谈挤水泥技术在修井作业中的运用[J].城市建设理论研究,2012(25).
[4] 范广振.油田修井作业技术探究[J].技术研究,2011(18).
作者简介:高锋(1981年7月—),男,2007年畢业于中国石油大学(华东),同年就职于辽河油田高升采油厂,主要从事修井类工作。