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每天一點小知識——固井之分級注水泥

2023-04-01

固井之分級注水泥


分級注水泥就是利用可以打開并可關(guān)閉的連接在管中上的特殊接箍(稱分級接箍),將一口的注水泥作業(yè)分兩次或三次完成。這種方法主要應用于注入的水泥量過大;環(huán)空水泥柱過長,地層隨不了長段水泥漿柱靜水樂力而發(fā)生漏失;在上部某層需要有不受泥漿污染的水泥封固段:當上下有隔層,但中間不需水泥封隔時;下部有氣層為防止過大尖重而影響固井質(zhì)量等原因的井。(可注兩凝或多凝水泥,防止失重發(fā)生油氣上竄)。

分級注水泥施工作業(yè)時,壓力低,節(jié)省水泥(兩目的層距較遠的情況下)。且將一口井的注水泥量分兩次或三次完成,比較之下,每次的工作量就相應減少。分級注水泥的種類有: 雙級注水泥和三級注水泥。


  一、雙級注水泥

雙級注水泥就是將水泥分兩次注入的注水泥作業(yè)。它有非連續(xù)式雙級注水泥和連續(xù)式雙級注水泥兩種。

1、正規(guī)非連續(xù)式雙級注水泥

除了常規(guī)的套管附件外,雙級注水泥是在設計的某一深度的管串上加了一個分級接箍。

在固井作業(yè)時,第一級按正常的套管注水泥方法(一次套管注水泥),施工結(jié)束后,敞開井口壓力,不發(fā)生倒流,證實管串下部浮箍浮鞋工作可靠,即可投入打開塞,打開分級箍通道,使分級箍以上的套管可以恢復循環(huán)。這時需根據(jù)井的條件可立即(或延遲)開始進行第二次注水泥作業(yè),注完水泥后,投入關(guān)閉塞,進行頂替,碰壓后關(guān)閉分級箍通道,二次注水泥結(jié)束。(見非連續(xù)式雙級注水泥流程圖)

非連續(xù)式雙級注水泥的工作程序:

注一級前置液一一注一級水泥漿一一壓第一級膠塞一-替泥漿一一碰壓——敞壓一一投入打開塞(也稱重力塞)——打開分級箍通道一一循環(huán)井候凝一一注二級前置液一一注二級水泥漿——壓入關(guān)閉塞——替泥漿——-碰壓——關(guān)閉分級箍通道——-結(jié)束。

2、非正規(guī)連續(xù)式雙級注水泥

連續(xù)式雙級注水泥的內(nèi)容是將第一級的水泥漿注完后,投入一級膠塞,頂替一定數(shù)量的頂替液。頂替液的數(shù)量等于分級接箍以下到浮箍以上的那段套管的容積(要考慮液體壓縮,管串伸長等因素)。作用是將分級箍以下的水泥漿全部頂替到管外的預計位置。而后投打塞(打開塞被第二級水泥漿推動),立即泵送第二級水泥漿,注完后投入關(guān)閉寒,進行頂替,當一級水泥漿全部返到管外預計位置時,打開塞座在開孔套上,施加壓力,開口套向下移動打開二級通道,二級水泥漿從分級箍上的通道流向管外,當關(guān)閉塞座在分級箍的關(guān)閉套時,加壓關(guān)閉二級通道,施工結(jié)束。(見連續(xù)式雙級注水泥流程圖)。

連續(xù)式雙級注水泥的作業(yè)程序:

注一級前置液一一注一級水泥漿一一-投一級膠塞一一頂替一定數(shù)量的頂替液一一投打開塞——注二級前置液一一注二級水泥漿一一投關(guān)閉塞一一頂替泥漿一一一級膠塞碰壓二級通道打開一一關(guān)閉塞座封通道關(guān)閉一一施工結(jié)束。


  二、三級注水泥

三級注水泥是在套管柱上的兩個預計位置加上兩個分級箍,使一口井的注水泥工作分三次作業(yè)米完成??煞謩e封固三個不同的井段。


  三、分級注水泥作業(yè)注意事項

1、一般情況下盡可能采用正規(guī)的非連續(xù)式的分級注水泥方法。這種方法,如果條件允許,每級水泥返深的距離最好根據(jù) 150-200 米以上。一級碰壓后,從井口敞確認水泥漿不倒流方可投入打開塞。否則應推遲分級箍注水泥通道的打開。

2、打開通道時應根據(jù)打開塞下落的速度和時間,確認打開塞座在分級箍上方可開泵打開分級箍。

通道。

3、關(guān)閉塞的關(guān)閉壓力:二級碰壓后,需施加壓力使分級箍通道關(guān)閉,其施加壓力值是關(guān)閉壓力+靜液柱壓差。一般關(guān)閉壓力在 1520MPa。故分級注水泥要計算最大壓力;使井口工作壓力在允許的范圍內(nèi)。同時應校核井口薄弱套管的抗拉強度。

4、分級箍位置應選在井徑規(guī)則,且較直的井段,過大斜度會影響重力塞與下內(nèi)套重合密封,使打開不可靠,同時應在分級箍上下加套管扶正器,保持居中。

5、按要求候凝時,鉆過分級箍上下加套管扶正器,按規(guī)定試壓。

另外在分級注水泥時,如果每級水泥漿柱是相連接的,要考慮水泥漿的稠化時間和膠凝強度。這是因為在非連續(xù)分級注水泥中,由于二級注水泥時要有時間間隔,這時水泥漿在分級箍位置可能稠化或產(chǎn)生較大的膠凝強度。使打開塞通道后而循環(huán)不通。因此水泥量不宜超過分級箍位置,若有超過的可能,則水泥漿需有足夠的長的稠化時間和較弱的膠凝強度。強度增加而在連續(xù)式分級注水泥時,因打開分級長年通道與一級注水泥碰壓是連續(xù)的,需要考慮一級水泥漿千萬的環(huán)空污染將引起二級水泥漿膠凝,引起二級水泥返出時壓力上升。