連續油管注水泥封堵技術應用

吳偉東 陳國強 姚寒梅 何娟 蔣紅波

摘要：隨著氣田不斷勘探、開發，鉆井技術不斷進步，高壓油氣井、高含硫油氣井被逐漸開發，為了安全常常進行封井作業以便將來技術成熟后開采。連續油管注水泥技術在高壓、高含硫化氫的油井封堵作業有著明顯優勢。而連續油管具有尺寸小、可帶壓作業、無需壓井和起出井內管柱、井控風險小、省時高效、對作業場地的要求低等特點。

關鍵詞：連續油管;高壓;高硫化氫;帶壓作業;省時高效;廣泛應用;封堵作業

1 連續油管注水泥技術難點：

（1）在作業中常常和前置液部分混合，極易失水泥漿稠化時間變短，發生固鉆具事故;

（2）水泥漿自井口運移到作業層的過程中容易與連續油管內殘余的隔離液及井筒中的洗井液形成混漿，影響水泥塞強度和施工安全。

（3）前置液和水泥漿的沉降穩定性會影響流動阻力，甚至會堵連續油管發生鉆具憋堵無法完成施工，造成工程事故。

（4）替漿過程中，替漿排量和上提連續油管速度會影響水泥塞的質量，盡量做到上提油管和替漿排量同步。

2 針對性技術措施：

（1）調整好水泥漿流動性，保障水泥漿穩定性前提下盡量降低水泥漿初/終切，降低粘度，具有良好的流動性。

（2）水泥漿密度要均勻，波動值范圍控制在±0.02g/cm3以內，做好水泥漿、前置液和壓井液污染試驗工作，做好溫度發散實驗;

（3）優選性能良好的前置液充分隔離鉆井液和水泥漿。

（4）前置液提前水化，確保前置液上下密度差不能超過±0.02g/cm3，具有良好的流動性。

（5）精細計算保障上提油管和替漿排量同步，上塞面不出現混漿;

3.前置液體系優選

將水泥漿、隔離液按照水泥漿與隔離液兩者混合，通過改變混合過程中成分的比例，將混合后所配制的液體進行稠化實驗，測定出在安全時間內，混合后的液體是否稠化，從而確定其安全性。

4.塑性流體流變參數的測量與計算

①石英砂前置液六速粘度計數據：

②重晶石前置液六速粘度計數據

由測得的600r/min和300r/min的刻度盤讀數，可以利用以下公式求得塑性粘度和動切力：

μp=?600-?300

依據賓漢模式，τ0=τ-μpγ，因此

τ0=τ600-μpγ600

=0.511×（? 300—μp）

n=2.096lg（?300/?100）

K=（O.511×?300）/511n

由此將相關數據帶入公式得到數據見下表：

石英砂前置液n值較大，流動性能良好，沖刷能力較強。

5 注水泥量的計算：

水泥漿的注入量計算，如下式所示：

水泥漿總量：Vt=V1+V2

式中：Vt-水泥漿總量，m3;V1-注入封堵層的水泥漿量，m3;V2-封堵層段井筒內灰塞水泥漿用量，m3。

注入封堵層的水泥漿量 V1 用下式計算：V1=πR2HФ

式中：R-封堵半徑，m;r-套管內徑，m;H-封堵層有效厚度，m;ψ-平均有效孔隙度， %。

封堵層段井筒內灰塞水泥漿用量 V2 用下式計算：V2=πr2h 式中：h-井筒內灰塞厚度，m。

6連續油管上提速度控制：