论安全挤水泥作业.doc

论安全挤水泥作业 生产技术科：修留永 更新日期：2009-2-2 摘要 固井是建井过程中必不可少的一个环节，非常重要，它关系到一口井的成败，所以在公司的QHSE体系文件中对于固井管理已经作了明确的规定，为的是确保下套管注水泥成功，固井质量合格。但是在实际固井工作中由于客观情况的变化，或主观上的工作失误，会出现一些固井复杂情况。在注水泥过程中发生井漏、蹩高压、替空、油气水侵窜槽等都会导致固井质量不合格。如果出现了水泥上返不够、局部替空、套管试不住压等情况就需要采取补救措施，这就引出了二次固井和挤水泥作业的问题。挤水泥作业比较复杂，如果措施不当就会酿成严重的水泥焊钻具事故。近几年来，这类事故也偶有发生，为确保挤水泥作业的安全，有必要阐述安全挤水泥作业的问题。 主题词 固井 复杂 挤水泥 安全 挤水泥就是利用液体压力挤压水泥浆，使之进入环空需要封固的井段或进入地层的裂缝、孔隙，以达到封隔油气层的目的，也可以达到堵炮眼和封堵套管漏失的目的。如果管外有漏失层和高渗透层，则挤入压力小于地层破裂压力时就可以将水泥挤入，这叫做低压挤水泥。如果挤入压力超过地层破裂压力才能将水泥挤入，叫做高压挤水泥。 一、挤水泥工艺 在石油钻井工业中常用的挤水泥工艺有三种。 1、利用井口装置关井挤水泥 下光钻杆或油管到预计井深，泵入一定量的水泥浆，替钻井液，把管柱提出水泥面，循环出多余的水泥浆，然后关闭井口（可以关防喷器，也可以应用采油树的锥挂关闭井口），从管柱水眼内挤入一定量的钻井液，达到把水泥浆挤入地层封隔油气水层的目的（或达到堵炮眼、堵套管破损、堵尾管重叠段的目的）。 2、用封隔器挤水泥 用油管或钻杆把封隔器下到预计井深，泵入一定量的水泥浆，替钻井液，把管柱提出水泥面，循环出多余的水泥浆，然后坐封封隔器，从管柱水眼内挤入一定量的钻井液。 3、用水泥承留器挤水泥 用钻杆或油管将水泥承留器下到挤水泥目的层顶部，（也可以用电缆把水泥承留器下到预计井深，点火坐封）从管柱水眼内直接挤水泥。 二、挤水泥设计主要内容 1、需采集的数据 地层孔隙压力、漏失压力；射孔位置；循环温度；套管内介质性能；容积数据；挤水泥允许井口压力数据；下井套管记录；作业管柱资料（油管或钻杆）；套管强度资料（抗拉、抗内压强度等）；井口装置。 2、确定挤水泥的方法 根据挤水泥的目的和采集到的有关数据确定应用哪一种挤水泥工艺，原则上先选择利用井口装置关井挤水泥方法，这种方法比较简单，其次选择用封隔器挤水泥方法，最后考虑用水泥承留器挤水泥的方法。 3、计算水泥浆量，配水用量、顶替钻井液量、作业管柱循环量、挤入量。 4、选择前置液和后置液配方、计算数量。 5、选择注水泥、替钻井液、挤水泥排量。 6、计算注水泥、替钻井液、循环、挤水泥压力。 7、确定水泥浆体系，做水泥浆化验。 8、计算最高压力时，管柱的向上力，及井口装置的向上力。防止压力过高管柱上窜或套管柱所受的拉伸载荷过大，使套管丝扣滑脱。 9、施工步骤。 10、技术要求（包括安全注意事项）。 三、挤水泥的施工步骤（本节只叙述利用井口装置关井挤水泥的施工步骤） 安装合适的井口装置（采油树四通或者防喷器）；应用电缆射孔或油管输送法在预计的井段射孔；将光钻杆（或油管）下过射孔深度5～10m；循环一周，有条件的井可以把套管内的介质替换成清水；关闭井口，试挤一定量的液体，记录排量、压力、累计流量、和地层的吸入量，校和设计的水泥量；注前置液；注水泥浆；替后置液，替顶替液；打开回水闸门，起钻至水泥面以上100m；正循环或反循环，将多余的水泥浆循环出井筒，再循环半周；关井口，从管柱水眼（或环空）挤顶替液；当挤到所需要的压力时蹩压候凝，水泥凝固后起钻；接钻头下钻，钻水泥塞；水泥塞钻穿后，试压检验堵孔效果，如果达到试压标准结束挤水泥作业。 四、技术要求（包括安全注意事项） 1、必须按井下温度和压力做水泥浆化验，确定药品种类和加量。 稠化时间=挤水泥施工时间（注水泥时间+替钻井液时间+起钻时间+循环时间+关闭井口时间+挤水泥时间）+60min。 水泥浆失水量依据地层渗透性而定，低渗透地层允许6.9MPa 30min失水量在100～200ml之间，高渗透地层允许在50～100ml之间，裂缝性地层失水量控制在200～500ml之间比较合适。 24h的水泥石抗压强度＞14MPa。 2、前置液和后置液的高度不得低于150m,目的是有效地隔离水泥浆与套管中的液体，防止互相污染。必要时，可做管内介质与水泥的污染实验。 3、射孔位置必须避开套管接箍。 4、如果射孔位置是油气层，射孔前要作好防喷工作。