封堵工藝簡介課件

封堵工藝技術簡介套管漏失封堵炮眼由于油水井老化、腐蝕以及壓力等因素的影響，油水井套管會出現(xiàn)不同程度的損壞而導致油水井無法正常生產(chǎn)由于層系調(diào)整、改層等措施，使采油生產(chǎn)管柱復雜，增加了維修難度且不能保證生產(chǎn)管柱的正常生產(chǎn)

封堵是以一定的排量將測量好密度的水泥漿擠壓到封堵點，通過地層溫度、水泥漿濾失凝固在封堵點形成堅實、致密的水泥環(huán)，達到炮眼、漏失點堵死不漏失的目的。封堵施工管柱圖封堵點筆尖砂面1896工作原理：優(yōu)點：封堵強度最高缺點：材料成本較高適用于低滲油層炮眼和管外竄封堵優(yōu)點：材料成本便宜，封堵強度高缺點：濾失量大、施工安全差，封堵層數(shù)多時，成功率較低。適用于中、高滲油層炮眼封堵，G級油井水泥優(yōu)點：濾失量小，緩凝時間長，提高封堵效果以及施工安全性。適宜于多層封堵低濾失水泥優(yōu)點：不鉆塞缺點：炮眼封堵劑為樹脂材料，封堵強度較低，易老化，有效期1年封堵材料成本高。適用單層封堵套管存在問題井。不鉆塞工藝適用于淺層套管堵漏以及嚴重漏失井的封堵炮眼。適用單層封堵。觸變水泥超細水泥初凝時間和固結強度可調(diào)，微膨性，流動懸浮性好，具有良好的可泵性，易鉆塞，適用于淺層套管堵漏、嚴重漏失井的封堵井。適用多層封堵。高水膨脹粉低濾失炮眼封堵劑

降失水劑JS-1是通過化學合成反應,在水溶性高分子聚合物上引入磺甲基(-CONHCH2SO3Na)基團而成的?；羌谆?-CONHCH2SO3Na)基團在水泥漿中成為陰離子吸附在帶正電荷的水泥顆粒表面，一個聚合物大分子可以吸附很多水泥顆粒，阻止水泥顆粒聚結，保持水泥顆粒大小的適當分布，形成的濾餅致密、堅韌、失水量降低，-CONHCH2SO3Na越多，吸附的水泥顆粒越多，使水泥的級配好，更易形成致密的濾餅，阻止了水的流過，水泥漿的失水大大降低，降失水性能更好。

技術原理JS-1對水泥石抗壓強度的影響

觸變性水泥堵劑介紹

當觸變水泥漿進入漏失層后，其流速減慢，漿體網(wǎng)狀結構迅速形成，隨之水泥漿的流動阻力增大，能夠控制水泥漿體向高滲透或裂縫性孔洞地層的漏失速度，使得水泥限制在井筒周圍，漏點得到較好的密封，這種網(wǎng)狀結構的形成，可以大大提高堵漏的成功率。觸變水泥可用于松散地層和易漏地層的注水泥作業(yè)、補擠水泥以及修補破裂或被腐蝕的套管漏洞等。水泥漿的觸變性是指攪拌后水泥漿變稀，靜止后水泥漿變稠的特性。一經(jīng)攪動或搖動,凝固的漿體又重新獲得流動性,若再靜止又重新凝固,這樣可重復多次。作用機理技術原理鈣鋁釩以針狀的、似六方的單軸晶體存在，并沉積在水泥顆粒的表面。鈣鋁釩晶體的出現(xiàn)，會促進水泥顆粒之間較大的自然結合，導致網(wǎng)狀結構的形成。當攪拌時，網(wǎng)狀結構很容易破壞，水泥漿又轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w狀態(tài)。該體系除具有觸變性外，當水泥漿開始凝固后，鈣鋁釩繼續(xù)形成，結果在水泥基體內(nèi)部產(chǎn)生體積膨脹，使得該體系具有微膨脹性(線膨脹率0.1-0.2%)。觸變劑加量對水泥漿觸變時間的影響性能特點隨著觸變劑加量的增加，觸變時間逐漸縮短，可根據(jù)不同井深進行調(diào)節(jié)。不鉆塞炮眼封堵工藝技術堵劑的封堵機理：主要是用懸浮液攜帶表面涂有樹脂的顆粒小球注入油井射孔井段，懸浮液進入地層，涂樹脂的顆粒小球由于直徑較大不能進入地層而過濾堆積在油井與地層連通的炮眼處，高壓下形成致密濾餅，在地層溫度和井筒與地層之間的高壓差作用下，經(jīng)壓實固化作用，形成耐溫耐壓的堅硬栓塞，從而將炮眼有效封堵。（對漏失嚴重井可先用廉價預堵劑對油層進行預封堵，再用炮眼封堵劑封口）。套管中的堵劑因無法將其中的液體濾失掉，形不成濾餅，不能壓實固化，關井憋壓候凝完成后，可用原封堵管柱沖洗井，將套管中的堵劑沖洗出來即可。封堵機理ND系列炮眼封堵劑介紹1、外觀：灰黑色顆粒。2、成分：樹脂含量40%，固化劑，無機載體等;3、密度：1.2g/ml。樹脂涂層無機載體室內(nèi)實驗數(shù)據(jù)實驗溫度60~80℃實驗壓力0.2~5MPa實驗結果：1、砂子接觸處固結，固結強度與壓差壓力有很大的關系。2、壓力越大，形成的濾餅越致密，固結強度越大。3、溫度50~150℃條件下均能固結，溫度越高，固結速度越快，固結強度越大，影響程度相對較小。4、完全固結時間：10~18小時。5、固結體抗壓強度：≥10MPa突破壓力：>50MPa;抗彎曲強度:≥60MPa

高水膨脹水泥屬于“特種水泥”的一種，其主要成分包括：鋁礬土、石灰石、石膏及懸浮劑、緩凝劑等添加劑。高水膨脹粉介紹成巖硬化機理成巖硬化機理水化溶解期膠結固化期水泥顆粒溶解、水化，發(fā)生沉淀凝結反應，形成大量的鈣釩石。形成最佳針狀結構狀態(tài)的鈣釩石，填充在已形成的鈣釩石網(wǎng)狀結構中，隨著這種針狀結構晶體的不斷增加膠粒逐漸縮小，直到最后大部分膠粒被結晶化，漿體就變成了強度較高的硬化體。不同溫度下不同密度水泥漿初凝時間GSY高水膨脹水泥技術性能特點抗壓強度初凝時間：6h、可泵時間：6h其技術特點：

1、灰比、水化程度高，流動懸浮性好，具有良好的可泵性

2、具有較強的重結晶能力

3、堵劑可微膨脹、能與周圍介質(zhì)形成牢固的界面膠結

4、固結強度可調(diào)

堵漏劑用量的確定：1、堵劑進入地層的情況。

當漏點外是裸露的未壓實的地層時,堵劑進入地層后,呈放射狀擴散、圓形桶板狀分布,則堵劑用量Q1為:1

Q1=-πL(2R2+r2)3

Q1-堵漏液用量,m3;L-處理井段長度,m;R-處理地層半徑,m;r-油層套管半徑,m

2、堵劑進入油層套管和技術套管的環(huán)形空間。若堵劑進入油層套管和技術套管的環(huán)形空間,達到二次固井的目的,則堵劑用量Q2為:Q2=

πL(R2-r2)

L-二次固井處理井段長度,m;R-技術(表層)套管半徑,m封堵施工工序多、周期長

以填砂封堵上部射孔炮眼井為例：封堵工序流程如圖，施工周期一般在10-15天，每道工序都是必不可少的，無論哪道工序出了問題都有可能導致封堵的失敗。探砂面通井下封堵管柱油套管試壓填砂打丟手封堵施工關井候凝撈丟手沖砂磨銑試壓鉆塞下完井管柱探?jīng)_砂為保證封堵工具能夠準確下到位以及堵劑能夠進入油層，必須保證油層下界至少10m沒有砂面（小口袋井例外）。1、監(jiān)督?jīng)_砂到設計位置位并落實砂面位置。2、監(jiān)督出口，保證沖砂干凈徹底。工序監(jiān)督點通井通井是為防止套變縮徑而導致工具下不到位，監(jiān)督人員必須監(jiān)督通井到設計位置。1、通井規(guī)規(guī)格是否為設計規(guī)格。2、通井位置是否達到設計深度。3、若通井遇阻記錄遇阻深度。4、通井規(guī)提出后檢查表面是否有劃痕。油套管試壓油套管的完好是封堵成敗的關鍵條件，一旦油套管出問題，就會造成卡管柱的工程事故，嚴重的會導致油水井的報廢，因此油套管試壓監(jiān)督人員一定按照設計嚴格監(jiān)控，達不到設計要求不得進行下一步施工。1、油套管試壓是否達到設計要求壓力。2、壓力是否穩(wěn)定不降。3、封隔器是否下到設計位置。下封堵管柱若管柱下到油層以下，就會導致“插旗桿”事故，即油管被水泥固結在套管內(nèi)，致使油管乃至整個油水井都報廢，因此管柱的下入深度要嚴格按照設計執(zhí)行。封堵層筆尖砂面封堵管柱示意圖封堵施工

封堵施工主要由設計單位負責組織施工和技術指導，監(jiān)督的工作是清點用料，施工完畢與設計單位和作業(yè)單位核對。候凝堵劑進入地層后需一定的凝固時間才能達到生產(chǎn)要求的強度，因此候凝時間一定要按照設計執(zhí)行，不能因趕作業(yè)進度而提前鉆塞。1、監(jiān)督候凝時間是否達到設計時間。2、憋壓候凝的井監(jiān)督井口不能放壓。鉆塞、試壓封堵施工過程中為保證成功率，堵劑不會完全頂替到封堵層里，會在套管里遺留一部分，這些堵劑凝固后就只能用鉆頭鉆開。1、鉆前套管試壓，試壓達不到設計要求停止鉆塞2、鉆開封堵層后進行全井套管試壓，試壓達到設計要求后方能進行下一步。磨銑由于鉆塞后，套管壁會殘留部分堵劑碎塊，這些套管壁殘留的堵劑有時會導致生產(chǎn)管柱下不到位，因此需要在鉆塞段進行反復磨銑后才能進行下一步施工。井例3-3-128油井封堵事故1、油井基本情況：1.沖砂2.通井3.油套管試壓4.填砂至2050m5.管柱為光管完深1896.0m，封堵施工6.管柱被卡，解卡無效2、施工目的：封堵套漏點1912-1920米3、施工工序：封堵施工管柱圖套漏點19121920套漏點1700筆尖砂面20501896封堵施工管柱圖套漏點19121920套漏點1700筆尖砂面20501896

1.

封堵管柱被卡分析為套管在1700米左右有漏點，造成水泥漿從管柱底部1896米上升至油套環(huán)行空間，在1700米進入漏點時濾失堆積形成致密的水泥環(huán)，將管柱卡住。雖然降失水劑有緩凝作用（保證水泥漿初凝時間在3小時左右），但在進入上部漏點時高壓濾失堆積形成致密的水泥環(huán)，仍可以將管柱卡住。2.在封堵套漏施工時，泵壓始終正常緩慢上升，沒有發(fā)生壓力突然下降現(xiàn)象，分析判斷上部漏點是原來就有的。4、事故原因分析：井例1-3-83油井1、油井基本情況：2、施工目的：封堵套漏點1960-1970米3、施工工序：1.沖砂2.通井3.油套管試壓5.管柱為帶壓裂封隔器，完深1920.0m，封堵施工6.正擠20MPa，壓力不降，反擠3MPa，壓力不升封隔器封堵層砂面19601970封隔器封堵層砂面19601970800封堵層790