挤注水泥工艺及事故预防课件

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1、挤注水泥工艺技术挤注水泥工艺技术及事故预防及事故预防挤注水泥工艺技术及事故预防1 1挤注水泥工艺技术及事故预防挤注水泥工艺技术及事故预防挤水泥工艺技术挤水泥工艺技术注水泥工艺技术注水泥工艺技术油井水泥的定义及使用条件和范围油井水泥的定义及使用条件和范围主要注水泥施工主要注水泥施工 钢固水泥的原因钢固水泥的原因 及预防措施及预防措施 钢固水泥事故事例钢固水泥事故事例挤注水泥工艺技术及事故预防挤水泥工艺技术注水泥工艺技术油井水2 2挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 油田油、气水井在开发生产过程中,由于受油、气、水运移及各种应力、腐蚀、地质结构及施工措施诸因素的影响,一方面使新打井水泥返高不够,固井质量

2、不合格；另一方面使生产井原固井水泥环遭到破坏,或造成油层窜通或地层胶结物被破坏,近井地带形成空洞,或因地层出水,套管破漏使油水井不能正常生产,通过挤水泥工艺技术,可使固井质量不合格井、窜槽井,套管破漏的油、气、水井恢复正常生产。挤水泥工艺技术 油田油、气水井在开发生产3 3挤水泥工艺技术挤水泥工艺技术 一、挤水泥的目的方法及应用范围挤水泥工艺是利用液体压力挤入一定规格、数量的水泥浆,使之进入地层缝隙或多孔地带,套管外空洞、破漏处等目的层,达到在地层或地层与套管之间形成密封带,以承受各种应力,满足油、气、水井注采需要及生产措施的一种工艺技术。挤水泥工艺技术 一、挤水泥的目的方法及应用范围4 4挤

3、挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 1.挤水泥的目的及作用挤水泥工艺技术作为油水井大修基本工序,其目的是恢复油、气、水井正常生产。(1)对油、气、水井封堵某一出水层位或高含水层,解决在生产过程中注水开发形成的矛盾。(2)对油、气、水井层间窜通,油层与非油层窜通,生产井与邻井窜通,通过挤水泥封窜槽。(3)通过挤水泥弥补油水井因套管破损不能承受各种应力作用,填补地层亏空。(4)封堵某井段漏失,保护油气资源。(5)对固井质量不合格的油、气、水井,通过挤水泥使其达到完井质量标准。(6)对油、气、水井地层出砂井段,采用挤水泥及其添加剂实现人工井壁防砂。(7)对某些因地质、工程因素需暂闭井及油田井网,

4、生产层调整需上返的油水井进行挤封。挤水泥工艺技术 1.挤水泥的目的及作用5 5挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 2.挤水泥的方法及应用范围挤水泥的方法及应用范围 挤入方法是挤水泥施工作业中采取相应工艺挤入方法是挤水泥施工作业中采取相应工艺,使水泥浆使水泥浆到达目的层的一种工艺措施。按挤入方法分有挤入法、循到达目的层的一种工艺措施。按挤入方法分有挤入法、循环挤入法、控制挤入法。按挤封结构分有空井筒、钻具环挤入法、控制挤入法。按挤封结构分有空井筒、钻具(油油管管)、封隔器等。、封隔器等。1)挤入法挤入法 挤入法就是在井口处于控制状态下挤入法就是在井口处于控制状态下,通过液体的一定挤通过液体

5、的一定挤入压力将水泥浆替挤到目的层的方法。入压力将水泥浆替挤到目的层的方法。(1)平推法平推法 平推法在井内无任何结构平推法在井内无任何结构,利用原油、气、水井套管作利用原油、气、水井套管作为挤水泥的通道为挤水泥的通道,从井口直接挤水泥的方法。其优点是施工从井口直接挤水泥的方法。其优点是施工简单简单,安全可靠。不足点是不能分层作业安全可靠。不足点是不能分层作业,套管壁上易留水泥套管壁上易留水泥环。适用范围多用于油、气、水井上部套管损坏有漏失点环。适用范围多用于油、气、水井上部套管损坏有漏失点,需封堵或因地质工程因素报废井的挤封需封堵或因地质工程因素报废井的挤封。挤水泥工艺技术 2.挤水泥的方法

6、及应用范围6 6挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 (2)钻具(油管)挤入法 钻具挤入法就是将钻具下到挤封井段设计位置,利用钻具作挤入通道的一种挤入方法。其优点是挤入过程不动钻具,施工较简单且易反洗井,套管壁不会有大段残留水泥环。不足的是不能挤封中间层段的封堵或窜槽。适用于中深井作业,多用于中深井堵漏,封堵顶部水层,或与填砂、注水泥塞相结合挤封油层顶部窜槽。挤水泥工艺技术 (2)钻具(油管)挤7 7挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 (3)单封隔器挤水泥法 单封隔器或与填砂、注水泥塞配合挤水泥法,井下结构较简单,挤水泥针对性强,使非挤封层得到较好保护,对上部套管破漏及非常规井避免了上部套管承受

7、高压,做到了有目的挤封。不足的是填砂或注水泥塞增大了作业量。单封隔器挤水泥适用挤封底部油层,与填砂注水泥塞相配合可挤封层间窜槽、挤封高含水层。采用电桥或桥塞挤水泥有利于简化施工,提高井况适应性及成功率。挤水泥工艺技术 (3)单封隔器挤水泥法8 8挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 (4)双封隔器挤水泥法双封隔器挤水泥法其下封隔器还可采用电桥或桥塞替代底水泥塞或填砂作业,减少了作业量,利用双封隔器挤水泥针对施工作业需要可分层作业,有利于保护非挤封层,不足的是双封隔器挤水泥法对井况要求高。适用于油水井封窜及油层中部挤封作业。挤水泥工艺技术 (4)双封隔器挤水泥法9 9挤挤 水水 泥泥 工工

8、艺艺 技技 术术 2)循环挤入法 循环挤入法是将一定数量的符合性能要求的水泥浆循环到设计位置,然后上提工具柱后,施加一定液体压力使水泥浆进入目的层的施工工艺。采用循环挤入法重点解决两方面的问题。第一,对挤封层段多,易单层突进的油、气、水层采用循环挤入法能使水泥浆较均匀进入各挤封层,从而提高挤封效果。第二,对吸收量小,挤入压力高的层段,采用循环挤入法一方面能有效控制挤入压力,另一方面节约了水泥浆并可达到挤封目的。针对上述循环挤入法所解决的两方面的问题,其施工方法基本一致。不同的是第一种将一定水泥浆循环到设计位置不替置,紧接着再挤水泥浆后替置,其用水泥量大,多适用于多层同时挤封。第二种将一定量地面

9、配制的水泥浆循环到设计位置,上提钻具挤入,其用水泥量少,适用于单层挤封。挤水泥工艺技术 2)循环挤入法1010挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 3)控制挤入法 上述挤入法中,循环挤入法多适用于井况较好,井筒内相对稳定的油水井作业。但随着油田开发时间的增长,油水井井况日趋复杂,出水出砂日益严重,对于油、气、水相对活跃,甚至采用高密度修井液压不住井的油、气、水井采用上述两种方法挤水泥,由于井内稳定性差,易吐喷,极易造成施工失败。采用井口井控装置及井下结构（插管桥塞）的不吐喷施工作业法，目前已成功并在推广使用。随着井下作业工艺技术的完善,控制挤入法工艺进一步发展。控制挤入法是在井口采用井控装

10、置与井下结构配套,使挤水泥前后即使活动钻具的情况下,井口、环形空间均处于受控状态下的一种挤水泥工艺。采用控制挤入法扩展了挤水泥工艺技术,特别对高压出砂、出水层挤封效果较好。由于井口、环形空间均受控,特别对地层压力较高,砂埋油层的油水井可冲开出砂层后,有的放矢地进行防砂作业,从而进一步提高了挤封效果。挤水泥工艺技术 3)控制挤入法1111挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺技技术术 二、挤水泥过程及方法的确定二、挤水泥过程及方法的确定1.挤水泥施工方法的确定挤水泥的工艺方法较多,在确定具体施工方法时应综合考虑油层物性,挤封层段、位置,套管完好情况,井况等诸因素,有针对性的选择挤入法。(1)套管平推挤水泥

11、法:适用于堵漏、封层、封窜、防砂等。使用条件:封堵井段以上套管完好,封堵深度小于500m,封堵长度不大于5m。(2)光管柱挤水泥法:适用于堵漏、封层、封窜、防砂等。使用条件:封堵井段以上套管完好,封堵长度不大于5m主要是针对单层作业。挤水泥工艺技术 二、挤水泥过程及方法的确定1212挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 (3)封隔器挤水泥法:适用于封窜、封层、防砂等。使用条件:封堵层位以上套管完好程度差(低于挤入压力有渗漏),或套管使用时间较长但可顺利通井的油水井。(4)循环挤入法:适用于封层、防砂或吸收量低于200L/min,挤人压力高的孔、洞、缝型破漏井的封堵。使用条件:井内稳定,封层

12、、防砂时封堵层厚度大于5m的油水井。(5)控制挤入法:适用于井内不稳定、出砂、砾较严重的井。挤水泥工艺技术 (3)封隔器挤水泥法:适1313挤挤 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 2.挤水泥时的水泥用量挤水泥时需用的水泥量与地层物性、各种挤封井况等有关,应综合考虑。1)挤封射孔井段(防砂)时V=(3.84.7)R2h 式中 V一一水泥浆用量,m3R一一挤封半径,m 一一有效孔隙度,%h一一封堵层厚度,m 2)封窜时V=(3.84.7)(R2-r2)h 式中 V一一水泥浆用量,m3R一一原裸眼半径,m r一一套管半径,mh一一封窜段长度,m挤水泥工艺技术 2.挤水泥时的水泥用量1414挤挤水水

13、泥泥工工艺艺技技术术 3)堵漏时V=KV1 式中V一一水泥浆用量,m3K一一系数,14V1一一水泥浆基数(2.4m3)针对上述不同挤水泥目的计算出水泥浆用量后按下式计算干水泥用量：t=1.465V(r水泥浆-1)式中t一一干水泥用量,tV一一水泥浆用量,m3r水泥浆一一设计水泥浆密度,g/cm3挤水泥工艺技术 3)堵漏时1515挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 3.挤水泥施工 在确定挤入方法,挤水泥用量后,挤水泥施工直接关系到挤封的成败。1)施工前准备 (1)地面设备:挤水泥前检查好动力、绞车、传动起升系统,做到起下钻具不发生任何故障。水泥车(组)工作可靠。(2)井眼准备:井眼应畅通,上部套管试压

14、,井内相对稳定,所下工具达到设计要求。(3)工具及材料准备 井下结构:下入结构尺寸准,上扣达到上扣力矩,如下双封隔器,中间筛管接在下封隔器顶部位置。尾管不宜太长。采用封隔器时应在室内组装试压合格后方可下入。材料准备:应备有合乎性能的压井液、水泥、添加剂、清水等。挤水泥工艺技术 3.挤水泥施工1616挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 2)挤水泥施工 (1)洗井畅通,如下封隔器井待洗净后再座封。(2)试挤:求出挤封前地层吸收情况,进一步核定施工设计。试挤以压力平稳计时,时间不得低于5min,试挤的目的是即可观察挤入量,确定用水泥浆量,又可清洗挤封段通道。(3)挤水泥施工 套管内平推挤水泥：从井口直接推

15、挤水泥浆,顶替压井液,候凝。光钻具挤水泥：挤封管柱管脚下至欲挤封井段100m以上,试挤后挤水泥浆、顶替、控压反洗、憋压候凝。挤水泥工艺技术 2)挤水泥施工1717挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 封隔器挤水泥：按设计量挤入水泥浆,按设计量替置压井液,扩压,上提挤水泥管柱至挤封段顶部以上30m反洗,反洗量应大于挤封管柱内容积3倍,起出井内结构,灌满压井液,候凝。控制挤入法:其挤水泥方法与光钻具挤水泥同,但挤水泥或活动管柱必须在井口及环形空间受控状态下进行。采用插管桥塞进行不反吐挤水泥施工后，反洗量应1.52倍挤封管柱内容积,起出井内结构,灌满压井液,候凝。挤水泥工艺技术 封隔器挤水泥：1818挤挤水

16、水泥泥工工艺艺技技 术术 3)挤水泥施工要求(1)挤水泥过程中,最高压力不得超过套管抗挤强度的70%。(2)整个施工时间不得超过水泥浆初凝时间的70%。(3)挤水泥后需留水泥塞时应高于封堵井段3050m或达到设计位置。(4)候凝时间2448h。挤水泥工艺技术 3)挤水泥施工要求1919挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 三、特殊井挤水泥三、特殊井挤水泥 特殊井挤水泥必须考虑特殊井的特殊性。1.薄壁套管挤水泥 薄壁套管由于多为有缝管,承受压力低加之注采过程油水的运移,受各种应力的影响极易变形破漏,因此薄壁套管挤水泥,解决挤封过程中套管承压问题是一个关键。为了解决承压问题,对在薄壁套管进行挤水泥作业,应

17、在挤封段以下注水泥,上部用封隔器保护上部套管或用双封隔器卡出挤封段。施工中采用低压挤注或循环挤入法,水泥浆中加入一定添加剂,提高水泥浆流动性,降低水泥浆密度,以控制施工压力。一般压力控制在1OMPa左右,施工完毕不能长时间憋压应及时活动井内结构并起出。挤水泥工艺技术 三、特殊井挤水泥2020挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 2.高压高含水,严重出砂井挤水泥 对高压高含水,严重出砂井挤水泥,除保证水泥浆进入目的层外,关键应有一个使水泥浆相对稳定的凝结固化环境。由于受注水开发的影响,高压出水层有一个源远流长的水源。油层由于受水冲刷胶结物被破坏又造成地层坍塌,严重出砂,地层亏空。因此挤水泥工艺多采用控制

18、挤入法且考虑地层亏空挤水泥前在管外填砂,垫稠泥浆或先挤部分水玻璃。在井控装置及管柱止回阀的配合下,满足了水泥有相对稳定的凝结硬化环境的条件,从而提高施工成功率。但应考虑施工过程中有止回阀不能反洗井的因素,并考虑挤入过程由于环形空间密封钻具上顶的防顶措施。挤水泥工艺技术 2.高压高含水,严重出砂井挤水2121挤挤水水泥泥工工艺艺技技术术 3.低漏失井挤水泥 对地层致密,吸收量较小的漏失段挤封,一般采用循环挤入法,既要保证水泥浆有效地进入地层,又要防止挤入压力过高挤毁套管。施工作业中将水泥浆密度控制在1.7g/cm3左右(根据井深浅选择水泥类型,可采用低密度水泥)且加入部分减阻剂；或采用以满足特殊

19、封堵窜施工要求的，水泥颗粒直径5m以下的超微细颗粒水泥，将配制好的泥浆循环到目的层顶替后,在一定泵压下挤入,漏失井段应留有水泥塞。挤水泥工艺技术 3.低漏失井挤水泥2222注注 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术一、注水泥机理及其应用一、注水泥机理及其应用1.注水泥机理注水泥机理1)注水泥的目的注水泥的目的新钻油水井固井,老区油水井由于生产层位调整,大修井下衬、尾管后均需注水泥。注水泥工艺技术应用于油、气、水井内形成新的人工井底,应用于固套管,衬、尾管形成能密封油、气、水层及隔层的人工井壁,从而满足注采需要。注水泥工艺技术一、注水泥机理及其应用2323注水泥工艺技术注水泥工艺技术 2)注水泥的

20、方法注水泥的方法 注水泥的方法很多,根据不同的井况采用不同的方法。(1)常规注水泥。常规注水泥是注水泥的基本方法,其他注水泥工艺均在此基础上发展衍生。所谓常规注水泥是将一定量水泥浆顶替到目的位置(井段)至管外预定的环形空间的一种施工工艺。其优点是施工简单,容易掌握。(2)多级注水泥 对于深井、热采井及部分漏失等特殊层,为满足注采需要,往往采用多级注水泥工艺。多级注水泥工艺是根据不同的井段(层位)分别添加一定数量的添加剂,以提高注水泥效果,满足注采需要。注水泥工艺技术 2)注水泥的方法2424注水泥工艺技术注水泥工艺技术 (3)环隙法注水泥 在井眼与套管环形空间下小直径管柱进行注水泥称为环隙法注

21、水泥,多用在管外出油气水而与井内不连通的油水井及水源井,使水泥返高到地面,封闭表层。(4)衬(尾)管注水泥 油水井大修过程中,下衬(尾)管固井后，由于上部需倒开且喇叭口处要试压，从而形成了衬(尾)管注水泥工艺技术。由于衬(尾)管与井眼环形间隙小,注水泥一方面要保证质量达到试压标准,另一方面上部钻具要起出,井筒内要不留或少留水泥浆,采用双挂钩胶塞成功地满足了衬(尾)管注水泥工艺的需要。注水泥工艺技术 (3)环隙法注水泥2525注水泥工艺技术注水泥工艺技术 3)注水泥机理注水泥机理 各种不同注水泥的目的,方法归纳起来,就是根据不同井径及套管、衬(尾)管尺寸,通过计算将一定量的水泥浆通过循环的方式顶

22、替出压井液(钻井液),使水泥浆在环形空间(或井筒内)一定高度与地层(或井壁)通过一定时间有一个相对稳定的环境逐步胶凝、凝固,使其凝结固化,封闭油水层及隔层达到适应注采（或修井）需要的目的。实质上注水泥的过程就是用水泥浆顶替井内压井液的过程。注水泥工艺技术 3)注水泥机理2626注水泥工艺技术注水泥工艺技术 2.注水泥计算注水泥计算 所有注水泥工艺均应通过计算,才能准确地将一定量的水泥注到目的层。衬(尾)管固井是油层套管固井方法的一种,它只下入全井长度的一部分套管,套管与钻杆通过正反扣接头连接下人井内,然后注水泥。下面结合衬(尾)管固井,计算注水泥用量。注水泥工艺技术 2.注水泥计算2727注水

23、泥工艺技术注水泥工艺技术 1)水泥浆用量式中V一一水泥浆体积,m3 D一一井眼平均直径,m d1一-衬(尾)管外径,m d2一一衬(尾)管内径,m H一一衬(尾)管环形空间高度,m h1一一水泥塞高度,m h2一一喇叭口以上水泥返高,m k1一一附加系数(1.21.5)注水泥工艺技术 1)水泥浆用量2828注水泥工艺技术注水泥工艺技术 2)干水泥用量 t=1.465V(r水泥浆-1)3)顶替压井液量 式中V压井液一一顶替压井液量,m3H1一一钻具顶替压井液长度,mH2一一衬(尾)管顶替压井液长度,md1一一钻具内径,md2一一衬(尾)管内径,m。注水泥工艺技术 2)干水泥用量2929注水泥工艺

24、技术注水泥工艺技术1.注水泥的基本要求注水泥的基本要求注水泥过程中除按要求作出施工设计并对施工井有关资料、数据收集准确、齐全外还应做到:(1)用合乎性能要求的压井液充分洗井,保证井内稳定、不喷、不漏、不塌。(2)用合乎性能的水泥浆及添加剂,使水泥返高达到设计位置。(3)水泥浆性能好,与井壁、套管能很好凝结,不窜漏。注水泥工艺技术1.注水泥的基本要求3030注水泥工艺技术注水泥工艺技术 2.影响注水泥质量的原因影响注水泥质量的原因 实践证明:注水泥过程中水泥浆的窜槽往往是影响注水泥质量的主要及普通原因。为了保证注水泥过程中水泥浆不窜槽,这就要求有较好的顶替效率。顶替效率就是要求的水泥返高位置的环

25、空水泥浆体积与其环形空间体积之比值。现场施工中注入水泥浆量与替出压井液量大致相等(留水泥塞部分除外),即顶替效率接近1时,才能保证有较好的注水泥质量。注水泥工艺技术 2.影响注水泥质量的原因3131注水泥工艺技术注水泥工艺技术 影响注水泥质量的原因在于:套管井眼套管不居中时产生的影响 1)套管是否居中 注水泥浆过程中存在压井液的流动阻力,压井液推动水泥浆驱动力。当所下套(衬、尾)管居中时,环形空间阻力无变化、截面上流速均等,且压井液与水泥浆二者之间存在压力差,即压力梯度大于阻力梯度,这样不存在水泥浆窜槽。当套管不居中时:产生剪切力。接触面的牵引力。上下压力差引起的向上推力及密度差产生的浮力。产

26、生间隙差,窄间隙处流动阻力大使流速变小。宽间隙处流动阻力小,流速增大,当水泥浆的驱动力小于流动阻力时,小间隙处压井液静止不动,极易形成窜槽。注水泥工艺技术 影响注水泥质量的原因在于:套管井眼3232注注 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 2)流型、流态的影响 钻井(修井)液,水泥浆均属非牛顿流体,按其流动形态分为不流、塞流、紊流等五种,通过水泥浆流型图可看出,注水泥过程中不同流态对顶替效率影响是较大的。虽然塞流时(即雷诺数Re=64时)无残留压井液,但其流速小,压力梯度小,推进力小,因而顶替效率也较低。处于层流时,其流速是中间高两边低,压力梯度、推进力均属中等,其顶替效率是最差的。当雷诺数R

27、e=21003000时,即处于紊流状态时,其流速大,压力梯度大,推进力大,因而顶替效率最高。据国外有关资料介绍,注水泥达到紊流时,由于增加了推动力,所以套管居中与否都有效果。注水泥工艺技术 2)流型、流态的影响3333注注 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 3)水泥浆、压井液性能对顶替效率的影响。(1)粘度、切力的影响。当套管不居中,如果压井液粘度、切力高,使其推动阻力增加,顶替困难而顶替率不高。如果水泥浆的粘度、切力高,相应的推动力也大,顶替效率好。(2)失水量的影响。水泥浆中如果失水量大,大量自由水渗透到地层,形成水带、水道,使其顶替效率降低。注水泥工艺技术 3)水泥浆、压井液性能对顶替

28、效率3434注注水水泥泥工工艺艺技技术术 4)水泥浆失重的影响 根据固井模拟试验认为,水泥浆注入模拟井筒静止后立即发生失重现象,使水泥浆的有效液柱压力不断下降,在终凝以后,有的压力可降至零,甚至出现负压。试验证明管外环形空间大,失重速度慢；水泥浆密度小,失重速度慢；同一性能水泥浆温度高者失重快,加速凝剂的水泥浆失重速度快,加缓凝剂的失重慢。因为水泥浆失重,水泥浆液柱压力降至低于地层中油气水层压力某一值时,地层的油气水就可能浸入,造成水泥浆窜槽。综上所述,顶替效率直接影响水泥浆是否窜槽,而窜槽与否又直接关系到固井质量,所以为了保证固井质量,必须提高顶替效率。注水泥工艺技术 4)水泥浆失重的影响3

29、535注注水水泥泥工工艺艺技技术术 3.提高顶替效率提高顶替效率,保证固井质量的技术措施保证固井质量的技术措施 1)尽量采用紊流注水泥工艺技术 根据对油井水泥浆性能的测定,常用的水泥浆当雷诺数小于100时表现为塞流,超过1200时呈紊流。水泥浆在紊流时,由于各质点强烈地互相混合,质点运动不规则,除了有沿液流总方向的运动外,还有横向运动,有旋涡,使整个液体都均匀推进。因此水泥浆上返时呈紊流状态能大大地提高对窄边压井液的牵引力,而且流速高,泵压也高，因而增加了压力梯度。注水泥工艺技术 3.提高顶替效率,保证固井质量的3636注注 水水 泥泥 工工 艺艺 技技 术术 采用紊流状态注水泥关键问题是提高

30、上返速度,一般上返速度要求达到1.52m/s,才能达到紊流时的临界流速。同时应注意的是,由于套管(衬、尾管)与井眼的环形空间比钻井时钻柱与井眼间隙小很多,因而在相同排量下,即使泵压比钻进时低得多,也可能造成对地层很大的压力而压漏地层。所以靠增加排量的方法提高上返速度达到紊流,往往受到地层条件的限制,对于低压易漏失地层,可采用塞流注水泥工艺。根据设备能力(400型水泥车),要达到紊流注水泥的临界流速是有一定困难的,但使用紊流引导剂(水泥减阻剂)是实现低速紊流的有效途径。采用水泥减阻剂可为小井眼固井注水泥提供条件:可降低水灰比,改善流动性；降低泵压达到减阻作用。其减阻剂类型有:木质素类磺酸盐、芳香

31、族茶磺酸盐、树脂磺酸盐,三聚氨胶磺酸盐等。注水泥工艺技术 采用紊流状态注水泥关键问题是提高上3737注注水水泥泥工工艺艺技技术术 2)调整压井液与水泥浆性能 (1)压井液尽量降低切力(m)、粘度(m)、密度(rm),使水泥浆能很好顶替。(2)提高水泥浆的切力(c)、粘度(c)、密度(c),使cm、cm,在此前提下,c与m的差值在0.20.3较好。有关实验表明,c与m差值大,顶替效率好,如c=70,m=38,其差值在32时,顶替效率可达95%左右。注水泥工艺技术 2)调整压井液与水泥浆性能3838注注水水泥泥工工艺艺技技术术 3)注水泥前注入隔离液 注水泥前注入隔离液,其目的在于防止压井液和水泥

32、浆掺混,另外可冲刷井壁、泥饼和泥垢,提高顶替效率,但要求其隔离液应有一定的粘度和切力。隔离液粘度太高适用于塞流,一般中粘度即可满足施工需要,可加入CMC或褐煤等。在m、m隔、隔止回阀主要注水泥施工 采用双挂钩胶塞注灰法可防止水泥与泥8787主主要要注注水水泥泥施施工工主主要要注注水水泥泥施施工工 施工步骤：一下尾管结构如下：从下而上,引鞋止回阀+带阻流板-尾管-喇叭口正反扣接头(带尾管胶塞-钻杆。二固井：循环洗井,垫水200升,注水泥足量后垫水200升或从钻杆中投入双挂钩胶塞,洗泵及管线后替泥浆。双挂钩胶塞插入尾管胶塞后压力升高(一般5-6Mpa剪断销钉使双挂钩胶塞与尾管胶塞一起下行插入阻流板

33、至压力再次升高(10-15Mpa固井即告结束。正转钻杆将尾管放入井内,将提高510m反洗井后提钻，井筒内灌满泥浆关开候凝2448h。三用尖钻头钻掉套管划眼后即可进行喇叭口试压。四用尖钻头钻掉尾管的底灰塞（少量）,进行尾管和井底试压。主要注水泥施工 施工步骤：8888钢固水泥的原因钢固水泥的原因及预防措施及预防措施一、钢固水泥管柱形成原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施一、钢固水泥管柱形成原因及预防措施8989钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施1.钢固水泥形成的原因 在油田开发过程中,为满足生产需要,油水井采用挤注水泥等堵剂作业较多,而在挤注过程中由于措施不当等原因,造成管柱及井

34、下工具被水泥等固在井筒内的现象,称钢固水泥。造成钢固水泥的原因很多,除工作质量外归纳为:(1)挤注水泥或堵剂前,井况不清,上部套管（注灰管柱）有破漏,使其水泥浆(或堵剂)短路上返。(2)施工措施不当,判断、计算失误。(3)设备运转不正常,中途发生故障。(4)地质因素引起井涌、喷,水泥浆在凝固过程没有一个稳定的环境。钢固水泥的原因及预防措施1.钢固水泥形成的原因9090钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施挤、注入水泥等作业过程中挤、注入水泥等作业过程中,造成钢固水泥的类型有下述三种。造成钢固水泥的类型有下述三种。渗漏卡:由于管柱丝扣未上紧或由于管柱(套管)某处有破裂存在,挤注水泥及堵

35、剂过程形成水泥浆堵剂渗漏凝固卡钻而钢固管柱。变形卡:挤注过程由于套管变形,使挤注水泥施工完毕后,起不出结构,形成套管变形,水泥等卡钻。掉落卡:由于管柱未达到上扣扭矩,在挤注过程使部分管柱扣松动甚至脱扣或由于井口掉落物,形成卡钻而形成钢固水泥。钢固水泥一般分为两类 一类是在一定深度的整个井筒,管柱内、外全被水泥等固封无任何循环通道。另一类钻具内无水泥,管柱与套管环空被水泥固封,个别井甚至有循环通道,一旦形成钢固水泥事故要想不采取措施而起出井内管柱都是难以实现的。钢固水泥的原因及预防措施挤、注入水泥等作业过程中,造成钢固水9191钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防

36、措施钢固水泥的原因及预防措施2.预防钢固水泥的措施及注意事项为了避免挤水泥过程中造成钢固水泥及其他井下事故,所以在挤水泥作业中应注意以下事项：(1)挤水泥前必须对射孔井段以上的套管进行试压,试压不合格则需下封隔器对上部套管进行保护。个别井因井况不能进行试压,则挤水泥后必须起出井内结构。(2)入井结构应有详细记录,数据齐、全、准,且管柱丝扣达到上扣力矩,防掉。(3)在高密度压井液中下入结构,挤封前应活动钻具，充分循环洗井，防止泥浆固相颗粒下沉卡。所下封隔器必须在施工时座封。防止井口落物掉入井内。(4)挤水泥施工过程必须保证设备运转正常。井口承受挤入压力和关井憋压候凝不刺不漏。钢固水泥的原因及预防

37、措施2.预防钢固水泥的措施及注意事项9292钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施钢固水泥的原因及预防措施 (5)根据施工要求加入一定比例添加剂。(6)发现挤水泥后掉落钻具事故,应立即下钻,先冲洗后打捞。如反洗不通则正洗,如不能循环,可采用挤清水措施,将水泥浆稀释推远。(5)无特殊施工要求的施工，注水泥完成后应将管柱全部提出；或提管脚至距水泥面（射孔井段）100m以上，经试压合格的套管内。(7)挤注水泥过程认真执行有关标准。按设计控制挤注水泥泵压、反洗井、候凝管柱位置,所有计算准确无误；(9)全部施工时间控制在水泥浆初凝时间的70%以内。关井候凝时井口不剌不漏。钢固水泥的原因及预防措施 (5)根据施工9393钢固水泥事故事例钢固水泥事故事例一、车46井钢固水泥事故二、二、1210井钢固水泥事故井钢固水泥事故三、莫三、莫005井挤封油层钢固水泥事故分析井挤封油层钢固水泥事故分析 钢固水泥事故事例钢固水泥事故事例.doc钢固水泥事故事例一、车46井钢固水泥事故9494 谢谢！9595