探讨油井挤水泥浆施工工艺技术及应用

摘 要：挤水泥浆就是利用液体压力积压水泥浆，将其挤入地层缝隙或多孔地层，且停止流动并很快凝结硬化实现封堵，从而达到在地层内部形成永久性隔离带的目的，通过现场应用得出了该工艺技术具有封堵效果好、成功率高、成本低、现场应用比较广泛等特点。

关键词：挤水泥浆；方法计算；准备工作；施工

中图分类号：TU472.6

一、概述

油井在开采的中后期，由于含水层干扰，产油量会逐渐下降、含水率上升，以及由于长期的地层作用和井内流体的腐蚀致使套管损坏和因固井及地层结构的因素造成的窜槽等，不同程度的影响了油井的正产生产，针对以上的情况，利用液体压力将水泥颗粒挤入地层的孔隙和通道中，从而达到永久性封堵的目的。

二、目前现状

目前现场挤水泥浆都采用常规的油井水泥，因为该水泥具有成本低、易溶于水、水泥浆的穿透能力和渗透能力较强的特点，但有时用的局限，有的地层孔隙小，普通水泥颗粒进不去该孔隙，这种情况就采用成本比较高的超细水泥来进行封堵。

三、挤水泥浆的适用范围

（1）防止地层大量出水。

（2）套管堵漏。

（3）将油层与水层分开。

（4）可以封堵窜槽。

四、挤水泥的方法

（1）光油管挤水泥法。光油管挤水泥法就是将光油管下至待封堵井段以上20-30米，正挤入水泥浆，然后用顶替液将水泥浆送至预计位置，控制反洗井后上提管柱50米关井候凝。该方法操作简单，施工时可以不动管柱，缺点是该方法只能笼统挤注，不能实现分层封堵。

（2）封隔器挤水泥法。此方法是下一个封隔器，将不需封堵的层段分隔开，对待堵井段进行挤水泥的方法；如果设计要求封上层采下层，也可以用此方法，对下层采用人工填砂的方法进行保护，该方法操作简单，速度快，且封堵效果好，然后下封隔器进行挤水泥封堵，待上层封堵合格后再对下层进行冲砂使其露出生产井段，便于进行下一步的施工；如果油井漏失严重，也可以在油层顶界下一个封隔器后进行挤水泥浆，为了使封隔器胶皮上下的压差变小，在套管内必须注入平衡液。（3）桥塞试剂水泥法。此方法是在待封堵井段以上先丢掉一个桥塞，再下挤水泥浆管柱，底部待入打开桥塞的中心管，用中心管将桥塞打开后挤入水泥浆，当施工达到设计要求后上提挤灰管柱，使桥塞自动关闭，不用放压就可以直接起出挤灰管柱，然后下钻铣管柱钻掉桥塞后钻灰塞至设计深度。该方法的特点是进入地层的灰浆不能外吐，挤灰的质量好，没有水泥卡钻柱的危险，但该方法工艺复杂，挤灰后必须先下磨鞋钻掉桥塞后，起出磨鞋再下钻头钻灰塞至设计深度。

五、挤水泥用量和顶替量的计算

（1）挤水泥用量的多少要根据油层物理特性，也就是待封堵层的有效厚度、封堵半径、油层的有效孔隙度来确定。

V=H*3.14*R2￠

式中 V：挤注水泥浆用量，单位M2

H： 待封堵层的有效厚度，单位M

R： 封堵半径，单位M

￠：油层有效孔隙度。

以上公式所计算的用水泥浆量为理论量，在施工过程中，要根据实际情况进行增加或减少挤水泥浆量。（2）当打完设计的水泥浆量后，要用清水将水泥浆顶替至设计灰面深度，顶替亮得准确与否关系到挤灰的质量，所以要求顶替量必须准确，其计算方法为：

V=V油+V套+V地

式中 V：实际顶替量

V油：油管内容积

V套：油管底部至设计灰面的套管内容积

V地：地面管线内容积

六、挤水泥的准备工作

（1）井筒准备。先起出井内的管柱，为了检查套管情况，要先下通井管通井至待封堵井段后，要对封堵井段以上的套管进行彻底的反洗井。

（2）选择挤水泥方法。如果要将井段全部封死且井段以上套管无损坏，可以采用光油管挤水泥法；如果要求封下层采上层，就要用下封隔器法挤水泥；如果封上层采下层，就可以采取先人工填砂，后封堵的办法。（3）管柱和井口准备。将挤灰管柱下至设计深度装井口，要求井口的各个闸门必须灵活好用且耐高压而不漏失，与挤灰车相连接的管线必须用硬管线，并且要试压25MPa不刺不漏为合格，严禁用水龙带。（4）动力设备。挤灰前必须保证作业机及游动系统完好，便于起下作业。

七、挤水泥浆施工

为了保证施工质量和防止卡管柱，在挤水泥浆前必须将套管灌满。挤灰前要先打2立方米的隔离液才能挤入灰浆。在灰浆未进入地层初期时，泵压将会逐渐降低甚至归零，这是因为灰浆密度大于清水密度，灰浆产生的液柱压力就大于回压，所以造成泵压降低，当灰浆进入地层阻力增大时，泵压将会逐步升高。挤水泥浆完毕后，要在井口装上压力表，观察压力是否下降，如果压力下降就先不要放压，待压力下降比较低时再放压；如果压力不下降，就打开闸门进行放压，这样可以防止地层过多地往外吐灰浆。待压力放净以后就进行反洗井，上提管柱100米关井候凝24小时以上，候凝时井口必须上紧、闸门必须关严。然后对封堵进行探灰面试压。

八、结 论

在日常作业中，挤水泥浆施工只要选择的方法正确，挤水泥浆的用量和顶替量计算准确，在施工中按操作规程操作，挤水泥浆的效果会很好，成功率也会很高。