浅谈中区井应用水泥面控制工具在固井施工中合理操作方法

【摘要】浅析在固井施工中如何把握关键环节，减少因固井施工环节中不当的操作，造成固井质量不好。及声变遇阻现象。

【关键词】水泥面控制工具 替压 工具打开 工具关闭

采油一厂中区区块地质条件复杂，嫩二段岩层对套管极易产生错断。如果产生错断就会使该井报废，造成巨大经济损失。为此采油厂要求，在该区块使用一定数量的水泥面控制工具。以保证在嫩二段内无水泥浆，从而减少套损现象发生。如何正确合理的使用水泥面控制工具，同时保证固井质量，杜绝声变遇阻，在现场合理操作优为重要，一口优质的油气封固质量对今后的试油试采的顺利进行起到保证作用。

1 水泥面控制工具结构及原理

工具的结构包括：

主体、外滑套、销钉、密封圈、卡簧及套管短接组成。

工作原理：

将工具随套管串下入到井内油顶上部非封固段蠕动滑移地层下部位置，在常规固井完成后，用固井车憋压打开工具的循环孔并投入管内数个小球，构成循环，将易损层段的水泥洗出或推到上部还空，小球随循环液下行堵住工具循环孔，重新建立压力关闭工具。使用该工具确保易损层段的环空充满钻井液，使套管与地层柔性接触，从而防止套管损坏。

2 工具下井时检查关键点

（1）检查丝扣是否完好，管内剪切销钉完好。画好工具草图。

（2）往钻台吊工具时避免剧烈碰撞，禁止放入通径规。防止销钉被提前剪断，如果销钉被提前剪断，下完套管开泵时泵压过高，工具就会提前打开，形成短路循环，发生事故。

（3）工具与套管连接时，工具本体黄色部位不能受力，既不能用套管钳咬合黄色部位直接上扣。工具紧完扣后在工具上下接箍各加放一个扶正器，保证工具在井内居中，各个循环孔顺利工作。

（4）在活动套管时观察指重表，套管悬重不能超过40吨。

3 固井前期准备工作

3.1 井眼净化

在完钻和完井电测后分两次通井观察后效有无油气侵发生，循环初期采用稠浆举砂，排量在2.2m3/min循环清理井底，保证“大肚子”井眼处滞留的砂子及井壁剥落块，从份洗净，使井眼清洁畅通。

3.2 排量分级循环

下完套管后开泵时，为防止扶正器刮落的砂子及泥饼在大排量洗井时堆积在小井眼处，造成井眼不畅，甚至憋漏地层，采取逐级提高排量进行循环法，既开始开泵时排量从1.0m3/min分3次提高到2.2m3/min，保证泥饼及砂子被分散后携带处井眼，防止聚集堵塞循环通道。

4 固井施工中防井壁坍塌及管串居中

加重冲洗隔离液：采用DZQ加重隔离液密度在1.5g/cm3其密度，粘度介于钻井液之间。及能起到较好的清洗井内虚假泥饼又能防止上部地层井壁坍塌。

套管居中：提高顶替效率的前提是套管居中，为了保证套管居中，我们在封固段内每根套管加放一个弹性限位扶正器，在井斜大于9度，水平位移大于100米的井，在井眼曲率最大处加放刚性扶正器。保证了套管居中度达到70%以上，有效防止发生偏心顶替，保证固井质量。

5 工具在施工中关键点

（1）在固井车上，DZQ加重冲洗液和清水分两个水位盛装不能混装。

（2）当DZQ加重冲洗液全部注入完后，应卸掉管线用清水清洗管线及泵车泵内剩余液体。防止注灰结束替清水时，剩余在管线及泵车内的加重冲洗液被清水分离，其中的重晶石粉沉积在套管内，造成声变遇阻。

（3）在固井车上，盛装加重冲洗液的水位用于盛装钻井泵供给的泥浆，不能于盛装清水的水位发生混串，确保在替清水时套管内无杂物。

（4）计算第一次清水替量：根据水泥面控制工具位置，在工具以上30米至声位为第一次替入清水的用量，保证套管内清水量。

计算第二次替钻井液量：在水泥面控制工具以上30米至距离井口50米处，这段替量采用钻井液顶替。后50米替量用清水求碰压。

（5）替压要求：注灰结束后开始顶替，当胶塞下行至工具处并剪断销钉后，应严格控制替压（小于11Mpa）。防止替压过高提前将工具打开，造成工具以下套管灌肠现象。

碰压要求：碰压要缓慢不要超过12Mpa。防止碰压过高工具提前打开，环空中的水泥浆进入套管内。造成声变遇阻。碰压后立即放压。

（6）工具打开

碰压放压后，投入一定数量的清水球后，缓慢施压打开水泥面控制工具，（工具打开压力为14-17Mpa）打开工具后循环孔与环空相通，连续替入清水。工具打开后应施工连续平稳，不能中停。替速在1.5m3/min-1.7m3/min之间。

（7）工具关闭

当清水球将工具循环孔全部堵住后，就会产生二次碰压，碰压后直接将压力升至20Mpa，此时工具内滑套下行循环孔被全部关闭，工具与环空处形成封闭。 固井施工完毕。

今年在采油一厂共施工40口水泥面控制工具的井，固井质量及声变遇阻情况见表1：

细节决定成败，固井工作是一锤定音的工作。施工过程往往是十几分钟，就是这短短的十几分钟决定这我们前期所有工作，如果质量不好一般难以补救，直接影响今后油气田的试油试采顺利进行和开发，所以我们在施工前必须做到精心设计、精心准备、精心施工，每一道施工环节应做到事无巨细，工序衔接紧密。只有这样才能圆满完成固井工作。

作者简介

李庆金，1966年出生。2006年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现从事固井管理工作。

朱世宏，1969年出生。2007年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现从事固井管理工作。