对油井封堵封窜施工异常情况的处理实例及技术分析

以油井封堵封窜施工异常情况的处理实例，分析介绍了油井封堵封窜技术。..

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对油井封堵封窜施工异常情况的处理实例及技术分析

发布时间：2012-09-11 热度：

邓元林  何龙  李波  潘永辉  河南油田井下作业处作业一部

摘  要：以油井封堵封窜施工异常情况的处理实例，分析介绍了油井封堵封窜技术。
关键词：封堵  封窜  封隔器  桥塞  管柱结构  挤注  封堵剂

一、前言
河南油田双河油田经过近40年的开发，目前综合含水高达94%，受多种原因的影响，油水井管外窜槽、层间窜槽、油层水淹等现象越来越严重，严重制约着油田的开发生产。采用传统的机堵办法，已经无法满足目前生产的需要，为了达到良好的堵水、封窜效果，简化管柱的目的，封堵封窜技术作为油田“稳油控水”、挖掘剩余油潜力的主导技术地位显得愈来愈重要。

二、油层封堵（窜）时挤注程序的优选
（一）封堵油水井上部油层或全部射开油层时的挤注程序：
封堵油水井上部油层或全部射开油层时，若为高渗油层，可采用价格低廉的常规堵剂如超细水泥或油井水泥，配套应用“间歇注入法”成功实现对高渗油层的有效封堵。
（二）封堵油水井中、下部油层的挤注程序：
封堵油水井中、下部高渗油层时，由于封堵层与上部油层间距小，难以用常规堵剂如超细水泥或油井水泥，配套应用“间歇注入法”成功实现对高渗油层的有效封堵。
（三）封窜施工方式的优选
封窜方式有循环法和挤入法两种，由于挤入法工艺比较简单、施工安全性高，通常采用挤入法封窜。

四、化学封堵（封窜）施工参数的设计
（一）化学封堵施工参数的设计
在现场施工中，封堵剂的用量=封堵油层堵剂用量（π*封堵半径2*油层厚度*油层孔隙度）+套管内留灰塞堵剂用量+地面管线损失的附加量（通常按0.5 m3）；顶替清水用量即把封堵剂从油管内完全顶替至预留灰面处的清水量=施工时管柱内容积+管柱尾部至预留灰面间套管内容积；挤注堵剂施工排量一般控制在0.2～0.4 m3／min之间。参考泵压=地层破裂压力×80%-封窜剂浆体的密度*9.8*封堵层中部深度。
（二）化学封窜施工参数的设计
在现场施工中，封窜剂的用量可由下列公式计算=封堵油层所需封窜剂用量+窜槽层段封窜剂用量+套管内留灰塞所需封堵剂用量+考虑地面及管线损失的附加量，通常按0.5 m3；顶替清水用量即把封窜剂从油管内完全顶替至预留灰面处的清水量=施工时管柱内容积+管柱尾部至预留灰面间套管内容积；挤注堵剂施工排量一般控制在0.2～0.4m3／min之间。

五、封堵前施工工序优选：
通过我们连续3年，先后对187口（次）各类油水井封堵封窜施工，总结出封堵封窜施工的必需工序及质量监控要点如下：
一看：看地层特性（油层深度、堵剂与底层的配伍性等），选择合适堵剂及用量。
二通：按操作规程进行通井施工，检查井况，落实封堵封窜施工的可行性。
三验：按套管的不同规格对射孔段上部套管试压，检查套管状况，选择合理的施工管柱。
四挤：在地层破裂压力内，对封堵目的层进行试挤，验证该层的吸水情况，及时调整封堵时的堵剂用量及施工时的平衡压力、挤注压力。
五投：投钢球对油管试压，一般为设计施工压力的1.5倍，确保油管质量符合施工要求。
六验：对油层夹层进行验窜，调整封堵时封隔器下入深度和封堵方式。
七控：按照下大直径工具的操作要求控制下封堵管柱速度，保证施工质量。
八验：封堵管柱下至指定深度后，用与施工时相同的水泥车（一般为700型水泥车）进行试挤验封，确保封隔器的密封性，校正堵剂用量。
九挤注：封堵施工时观察地面管线、井口、挤注泵车压力表、平衡车压力表若有异常立即采取有效的解决措施，杜绝工程事故。
十钻塞刮削出成果：按操作规程进行钻塞、划眼，减少残留水泥环；在钻塞井段反复刮削，确保井筒畅通；下封隔器对目的层段进行试压，验证封堵效果。

六、现场封堵封窜施工异常情况的处理实例：
（一）双检7井现场施工：
1.基本情况：2009年2月16日在该井现场施工中，该井施工管柱为封堵管柱（Y341-114封隔器深度1260m），设计堵剂为超细水泥17 m3，控制挤注压力为28MPa。前期施工对套管试压15MPa合格，试挤压力为18 MPa，油管试压35MPa合格。实际施工中在已挤注堵剂14 m3，挤注压力22MPa，套管平衡压力15MPa（已打平衡35min）时发生套管短节破裂、无法打平衡压力的情况。
2.措施分析：（1）停止施工、反洗井。由于套管短节破裂，该措施无效。
（2）直接拆井口上提管柱。由于堵剂比重为1.65g/c m3，套管打平衡用清水，此时油套压差为（1.65-1）*9.8*1260=8.03MPa，而水力锚在压差2MPa时就开始工作。上提管柱会遇卡，管柱无法起出。
（3）继续施工。此时挤注压力为22MPa，油管在施工前已试压35MPa合格，同时只剩余3m3堵剂未挤注，方案可行。在后续施工中采用控制排量（排量小，挤注压力相应较低）的办法缓慢挤注，最终完成了该井的施工。最后挤注压力达到27.5MPa，共用时85min。
3.存在的风险：由于Y341-114封隔器在长时间内承受较大压差，若封隔器失效或油管在长时间、大压差的作用下突然破裂，则不能采取对应措施，必然会造成“插旗杆”事故；若挤注压力上升较快，达到施工限定压力，同时部分堵剂仍在油管内时，只有继续提高挤注压力，至少将堵剂顶替出管柱才能上提管柱。
（二）双泌32井封堵施工：
1.基本情况：2009年5月26日在该井现场施工中，该井施工管柱为封堵管柱（封隔器深度1380m），设计堵剂为超细水泥20 m3，控制挤注压力为32MPa。前期施工对套管试压15MPa合格，试挤压力为16 MPa，油管试压42MPa合格。实际施工中在已挤注堵剂16 m3，挤注压力26MPa，套管平衡压力15MPa（已打平衡58min）时发生套管平衡压力在小幅波动的同时缓慢上升的情况。
2.采取的措施：根据平衡压力上升的情况，判断为封隔器失效。采取停止挤注施工、反洗井的办法。由于打平衡用的是400型水泥车（软管线），当压力上升到22MPa时反洗井未通（可能是封隔器失效后部分堵剂上返至封隔器以上，将封隔器的反洗井通道堵塞）。考虑到防止管线突然破裂的安全因素，用700型水泥车、接硬管线反洗井，当压力上升到28MPa时，封隔器反洗井通道打开，油套联通。洗出全部剩余的堵剂后，起出全部管柱、关井侯凝。

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