水泥塞作業(yè)課件

中海油服油田化學(xué)事業(yè)部2008年8月水泥塞設(shè)計(jì)歡迎您參加第九講內(nèi)容概述施工程序作業(yè)要點(diǎn)相關(guān)計(jì)算實(shí)例及方案常見問題一、概述一、概述1.注水泥塞目的在油氣鉆探過程中，無論是鉆井作業(yè)還是完井作業(yè)，經(jīng)常都需要進(jìn)行注水泥塞作業(yè)。一般在下列情況下就需要注水泥塞：在魚頂上方開窗側(cè)鉆：在定向鉆井期間，當(dāng)鉆過軟地層時(shí)很難控制井斜和方位時(shí)，可以在井內(nèi)打一個(gè)“造斜水泥塞”，以便繼續(xù)造斜鉆進(jìn)?；靥钅骋痪位驐壘?。解決鉆井期間井漏問題。為裸眼測試提供地錨。棄井/回填報(bào)廢水泥塞封堵枯竭層堵漏水泥塞打水泥塞作為測試地錨平衡法平衡法注水泥塞是最常用的注水泥塞技術(shù)（如圖7-1所示）。將鉆桿（或油管）下到預(yù)定的水泥塞底部深度。在泵人水泥漿之前或之后，泵入適量的隔離液或化學(xué)沖洗液，防止水泥漿污染。圖7-1平衡法注水泥塞水泥傾卸筒法注水泥塞通常用于淺層打水泥塞，也可用于中深井套管內(nèi)打水泥塞。優(yōu)點(diǎn)：易于控制水泥塞的深度，而且比較經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)：所用的水泥漿量受限制，水泥漿易受污染。圖7-2水泥傾卸筒法雙塞法這種方法是利用一種專用工具，這種工具主要由安裝在鉆桿下端的井底短節(jié)、鋁質(zhì)尾管、空心底部刮塞（帶一個(gè)下膠塞）和頂部刮塞組成，在井內(nèi)計(jì)算的深度打水泥塞。優(yōu)點(diǎn)：它具有注水泥塞的位置準(zhǔn)確、水泥漿受污染最少。缺圖底塞在水泥漿之前泵入，以便清潔鉆桿內(nèi)壁和隔離泥漿。下膠塞通過銷釘與底塞相連，提高泵壓可將銷釘剪斷，將下膠塞通過鋁質(zhì)尾管沖下。頂塞在水泥漿之后泵入，以隔離頂替液。當(dāng)?shù)兹竭_(dá)塞座時(shí)，地面施工壓力升高。提起鉆桿直到尾管的下端到達(dá)水泥塞頂部的計(jì)算位置為止。此時(shí)，在制控短節(jié)和滑套之間的銷釘被剪斷，使滑套下滑，露出反循環(huán)通道。如果在操作過程中，鋁質(zhì)尾管被水泥卡住，則增加拉力，可將尾管拉斷，使鉆桿解卡。二、施工程序下光鉆桿（底部通常帶旋流短節(jié)）到設(shè)計(jì)注水泥塞的深度，循環(huán)泥漿徹底清洗井眼，確保進(jìn)出口泥漿密度均勻、一致，循環(huán)量不少于兩周；停泥漿泵，固井泵通水試壓（試壓壓力根據(jù)固井需要確定），確認(rèn)后開始注水泥作業(yè)；固井泵注前置液XXm3；使用沖洗劑或隔離液；注水泥漿：XXm3；比重1.80～1.90s.g.；固井泵替后平衡液XXm3；繼續(xù)用固井泵替泥漿XXm3；放壓，檢查回流；如無回流快速起鉆到水泥面之上，循環(huán)清洗注水泥塞鉆具至返出干凈；起鉆，侯凝，按要求進(jìn)行試壓或進(jìn)行下步作業(yè)。三、作業(yè)要點(diǎn)固井前準(zhǔn)備取全地質(zhì)、工程和現(xiàn)場資料，充分了解水泥塞的用途、特殊要求以及現(xiàn)場復(fù)雜情況，做出的施工設(shè)計(jì)要有針對性。掌握注水泥塞井段的溫度，盡可能利用電測溫度數(shù)據(jù)調(diào)整水泥漿配方，確保施工安全。作業(yè)前，取水泥和水樣送回基地進(jìn)行化驗(yàn)配方復(fù)查。取泥漿（或壓井液）做相容性實(shí)驗(yàn)，同時(shí)要求水泥漿體系必須符合API規(guī)范，不能只簡單控制稠化時(shí)間。施工前，要求必須做水泥漿大樣復(fù)查。注水泥塞鉆具盡量使用小鉆具或油管，鉆具底部必須帶旋流短節(jié)。準(zhǔn)備一個(gè)活動彎頭，以便于注水泥塞時(shí)旋轉(zhuǎn)鉆具。固井施工階段施工前，必須洗井一周以上，停泵后觀察鉆具（或油管）內(nèi)外泥漿（或壓井液）的穩(wěn)定情況，不穩(wěn)定不能盲目施工。循環(huán)和固井施工過程中，都必須活動鉆具?？梢跃徛舷禄顒樱部赊D(zhuǎn)動鉆具。上下活動鉆具時(shí)，水泥漿開始出鉆桿時(shí)，鉆具必須位于最下端；旋轉(zhuǎn)鉆具的轉(zhuǎn)速不要太快，控制在10-20RPM左右。水泥漿剛出鉆具時(shí)的排量要盡量高，以幫助部分水泥漿下沉隔離底部泥漿，保證水泥塞質(zhì)量。水泥漿比重滿足設(shè)計(jì)要求，特別是中間段一定不能低于設(shè)計(jì)值。側(cè)鉆水泥塞的密度盡量打高一些?；毂盟酀{期間，在混泵初期、中間和后期都需要取樣2-3個(gè)。替漿量一般較小，要求盡可能準(zhǔn)確，可以通過觀察固井泵（或井口壓力表）來輔助替漿計(jì)量，具體操作為：前置液進(jìn)入環(huán)空時(shí)井口壓力要降低1-2MPa，水泥漿進(jìn)入環(huán)空時(shí)井口壓力要升高2-3MPa（以上數(shù)值僅供參考，具體數(shù)值通過計(jì)算得出），同時(shí)要求與修井隊(duì)配合時(shí)用固井車替漿，與鉆井隊(duì)配合時(shí)用井隊(duì)大泵替漿。如果替漿結(jié)束后井內(nèi)上涌，則將管柱起到絕對安全位置，從管柱和環(huán)空同時(shí)向下平推水泥漿，關(guān)井憋壓候凝；如果替漿結(jié)束后井內(nèi)穩(wěn)定，則將管柱起到高于要求塞面3m左右，循環(huán)洗井一周以上，與修井隊(duì)配合時(shí)用反洗井，與鉆井隊(duì)配合時(shí)用正洗井，洗井結(jié)束后再上提200m以上，開井或關(guān)井候凝；如果替漿結(jié)束后井內(nèi)漏失，則將管柱起到水泥塞面300m以上，灌滿泥漿，關(guān)井候凝。施工前做好施工預(yù)案，施工時(shí)靈活、果斷處理，施工后及時(shí)向上級主管部門匯報(bào)。四、相關(guān)計(jì)算（一）計(jì)算說明平衡法注水泥塞工藝是最常用的注水泥塞工藝，其計(jì)算方法如下：（l）水泥漿容量VaVm=L×Vh（1+E）……………（6-43）式中：L——要求的裸眼水泥塞長度（米）Vh——裸眼容積（升/米）E——裸眼容積附加數(shù)%（2）水泥袋數(shù)Sk式中：Ym——水泥造漿率（升/袋）（3）混合水量WbWb=Sk×Vw/42式中：Wb——混合水用量（立方米）Vw——每袋用水量（升）（5）水泥漿后隔離液體積Vsp2………………（6-45）式中：Vsp1——水泥漿前面隔離液量（立方米）（6）替量VdispVdisp=Vd×[D-（H+hsp2）]………（6-46）式中：Vdisp——頂替量（立方米）D——鉆桿深度（水泥塞底部）（米）hsp2——后隔離液在鉆桿內(nèi)長度（米）（米）…（6-47）五、計(jì)算實(shí)例平衡法注水泥塞計(jì)算。按所給條件計(jì)算。井況如下：裸眼直徑：215.9毫米(81／2英寸)井眼容積：36.59升/米裸眼容積附加：30％鉆桿：127毫米×284.5牛／米鉆桿內(nèi)容積：9.257升/米井眼環(huán)形容積：23.956升／米水泥漿密度：1.90克／厘米3造漿率：32.55升／袋圖5-1每袋用水：18.92升／袋水泥前隔離液：3.18立方米（5）后平衡液Vsp2（6）頂替量Vdisp固井作業(yè)程序注水泥塞作業(yè)程序以最常用的平衡法注水泥塞為例，施工程序如下：下光鉆桿（底部通常帶旋流短節(jié)）到設(shè)計(jì)注水泥塞的深度，循環(huán)泥漿徹底清洗井眼，確保進(jìn)出口泥漿密度均勻、一致，循環(huán)量不少于兩周；停泥漿泵，固井泵通水試壓（試壓壓力根據(jù)固井需要確定），確認(rèn)后開始注水泥作業(yè)；固井泵注前置液XXm3；用沖洗劑或隔離液；注水泥漿：XXm3；比重1.80～1.90s.g.；固井泵替后平衡液XXm3；繼續(xù)用固井泵替泥漿XXm3；放壓，檢查回流；如無回流快速起鉆到水泥面之上，循環(huán)清洗注水泥塞鉆具至返出干凈；起鉆，侯凝，按要求進(jìn)行試壓或進(jìn)行下步作業(yè)。六、常見問題在什么深度打水泥塞？要在什么類型的地層打水泥塞？應(yīng)配制多大密度的水泥漿？應(yīng)注入多少水泥漿？施工前是否需要調(diào)節(jié)泥漿性能？什么樣的水泥漿性能最合適？稠化時(shí)間應(yīng)是多長？如何保證水泥漿不受泥