作業擠壓灰漿封堵封竄關鍵技術與施工應用

趙法武+王燕+張榮兵

摘要：隨著油田開發的不斷深入，油水井出現水淹層、油氣枯竭層、套管損壞、套管外竄通等現象越來越嚴重，灰漿封堵封竄工藝措施的應用也越來越多。針對油水井出現水淹層、油氣枯竭層、套管損壞、套管外竄通等問題，常利用液體壓力擠壓灰漿使之進入地層縫隙或多孔地層，或是利用液體輸送灰漿在井筒套管內留一定長度的灰漿柱，從而實現封堵封竄。采油廠經過近年來不斷探索，解剖分析每次施工，在優選封堵材料，拓展封堵技術，優化封堵方式方面，總結形成了一定的工作思路，從而達到灰漿封堵封竄施工規范化，收到了很好的應用效果。

關鍵詞：油田開發；套損井治理技術；灰漿封堵封竄工藝；施工

針對目前套損井增加，治理難度大的情況，開展了套損井治理技術的研究與引進，取得一定成效。隨著油田開發的不斷深入，油水井出現水淹層、油氣枯竭層、套管損壞、套管外竄通等現象越來越嚴重，灰漿封堵封竄工藝措施的應用也越來越多，經過近年來不斷探索，解剖分析每次施工，總結形成了適合油區封堵封竄工作思路，即針對不同井筒狀況（深度、吸水量、壓力、溫度、套管老化程度）、不同施工目的，規范出對應的封堵材料、用量及封堵方式，從而達到灰漿封堵封竄施工規范化，收到了很好的應用效果。

1 灰漿封堵封竄技術

灰漿封堵封竄技術就是利用液體壓力擠壓灰漿使之進入地層縫隙或多孔地層，或是利用液體輸送灰漿在井筒套管內留一定長度的灰漿柱，從而實現封堵封竄的目的。灰漿封堵封竄主要是所施加的壓力能使灰漿在炮眼以及孔道和裂縫處脫水，形成灰漿濾餅，而獲得封堵成功。在地層壓力高及中高溫井中合理使用添加劑，可控制稠化時間在90-300min，使用灰漿添加劑能減小施工風險，提高封堵封竄成功率，它可分以下五種施工方式：高壓擠灰漿技術，低壓擠灰漿技術，封閉井口擠灰漿法，封隔器擠灰漿法，留灰漿塞技術。

2 灰漿封堵封竄技術探索與應用

2.1 優選封堵材料

2.1.1 超細水泥及添加劑的選用

針對封堵炮眼井段深、地層溫度高、壓力大、吸水量小，以及沒有與之相配伍的緩凝劑、減阻劑、分散劑等添加劑，導致普通灰漿早凝固結油管，有時出現作業事故。引進使用超細油井水泥及配套添加劑，并結合油水井的井況進行了篩選和改進，在生產廠家做了室內試驗，確定油區使用超細油井水泥粒徑為450目，配套緩凝劑GH-2、降失水劑301，重量比為1-5%，目前已使用13口井，均取得良好效果。超細油井水泥是經粉碎細化后占總量95%的粒徑不大于35μm的水泥，超細水泥按占總量95%粒徑分為35（450目）、22（600目）、16（800目）、10（1200目）四個標號。它具有粒徑小、比表面積大、水化速度快，通過窄縫能力強等特性，與G級油井灰漿比，其物理性能得到了改善和提高，懸浮性好、穿透力強，固結后抗滲透能力強，封堵強度更高，有效期更長。

2.1.2 高水膨脹成巖粉

由鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽、碳酸鹽等礦物及調節劑混合研磨而成的粉末，緩凝時間長，固結中體積不縮小，適用于水泥返高以上，滲透性強，套管損傷嚴重，地層坍塌，需大劑量封堵的井，價格便宜，來源廣。

2.1.3DH-07堵漏劑

該堵劑進入封堵層或套管破損位置后，能快速形成互竄網絡結構，有效地滯留在封堵層內；在井下溫度和壓力養護條件下，通過有機和無機材料的協同效應和化學反應，能夠在封堵層位形成抗壓強度高、韌性好、微膨漲和有效期長的固化體；應用界面固化膠結技術和固化體自膨脹技術，能將周圍介質膠結成一個牢固的整體，與所膠結的界面具有較高的膠結強度，從而大大提高有效期；配制的堵漿流變性能好，固化時間可調，便于安全施工。

2.1.4ZY-QC-1堵劑

堵劑固化體超塑形變性好、抗斷裂柔韌性好、蠕變性能好，具有顯著的抗裂、抗滲、抗沖擊、抗震、抗沖磨，使堵劑固化體韌性抗折強度提高10-15%以上；堵劑液漿觸變性好，能在漏失位置有效駐留；堵劑固化體還具有一定的低高溫均勻微膨膨脹性，常壓下膨漲率在3-5%，使堵劑固化體充滿套管外壁環行空間，從而克服了堵劑固化后體積收縮，造成堵劑固化體膠結質量差和誘發氣竄的弊端；界面膠結強度高、有效期長；堵劑液漿低密度、流變性好易泵送；可用于10℃-150℃環境溫度下油氣水井套損堵漏。在施工過程中，地質、工藝、作業、采油等部門依據井況，反復論證，優選堵劑及封堵工藝，并加強現場監控指導，確保施工效果。2012年利用各類堵劑封堵治理套損井，施工井數及封堵有效率91%，累計增油3679噸。

2.2實施預堵封堵、解堵封堵，拓展封堵技術

針對封堵段吐砂嚴重，沖開砂隨之又被埋掉的井，難以進行下步工序，經過研究試驗，采用白灰膏預堵，即利用沖砂管柱沖開吐砂井段，立即擠入白灰膏，白灰膏進入地層縫隙后，與散砂膠粘固結，有效預防地層吐砂，為下步處理井筒，實施灰漿封堵奠定了基礎。白灰膏價格便宜，來源廣，在井筒中不固結，無施工風險，利用白灰膏預堵，實施預堵封堵井8口，成功率100%。針對待封堵段因結垢、污物堵塞等特低滲的井，灰漿難以擠入，無法達到預期效果，在處理完井筒后，首先利用酸液解除地層堵塞，提高滲透能力，然后注灰達到封堵目的，實施解堵封堵的井成功率100%。

2.3 依據封堵目的，優化封堵方式

封堵不同層系高含水層，解決層間干擾，最有效的方法是采用灰漿封堵高含水層，簡化生產管柱，一是封上采下即封堵炮眼，二是封下采上即打灰漿塞。采用全井封堵，重射潛力層，由動態分析或各種測井方法解釋有些小層動用程度差，剩余油相對富集，但在開采時往往因為縱向上含油層系多，夾層小無法卡封單采或油井斜度大卡封困難，為簡化生產管柱，往往采取大井段、多層系井的全井封堵，然后重射潛力層。解決層內干擾，對管外層間竄槽的油井，采用擠入法和循環法進行封竄，全井封堵后采用避射的方法來解決層內干擾，它分為擠入法封堵套管外竄槽、插管注灰塞循環擠入法封竄。封堵套管漏失，對套管漏失，首先確定漏失具體位置，漏失類型，搞清漏失機理，然后采取相應措施，它分為封堵套管微縫與絲扣漏失、高壓漏失水層封堵等。

3 認識

根據不同井況，優化封堵作業設計，進一步選擇、試驗篩選出與地區油層物性相配伍的封堵劑及各類添加劑，確保高溫高壓下初凝時間不小于2小時。下步要試驗泵車管線上裝流量計，以便準確計量入井液量。施工前按設計配方取樣做灰漿性能小樣初、終凝試驗；對高溫注灰層段，注灰漿前先充分洗井降溫，試擠求吸水指數；對有溢流井，需進行壓井；對關鍵施工步驟，進行風險分析，制定應對措施，遇到特殊情況，啟動應急預案。

地層原因要求封堵的層段巖層致密，試擠壓力高、吸水量小，擠注封堵工藝難以實施；層間干擾嚴重，對于水層、油層都已射開的井，如出水層壓力高，停產或生產過程中水向油層倒灌，導致油層污染、水淹，這部分井實施封堵措施后需要長時間生產觀察；封堵措施實施后，補孔生產層段是否真正為低含水層，有待與地質技術人員一起認真取樣化驗分析。井況復雜需要封堵的井大多數為老井、長期停產井，套變、腐蝕、結垢、落物等都不同程度影響封堵成功率；水平井封堵難題也有待于研究、試驗。工藝原因對封堵層段認識不足，選擇堵劑類型及用量不恰當，造成封堵效果不理想；封堵施工工序比較復雜，技術含量較高，出現小問題可能釀成大事故。endprint