專利名稱：一種深井注水泥塞工藝技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種深井注水泥塞工藝技術方法，屬于石油修井技術領域。
背景技術：
有的油田由于井深、高壓、高溫等因素影響，注水泥塞施工難度大、風險高，且水泥塞因高溫高壓、氣竄造成水泥塞強度下降封堵失效。
發明內容
本發明公開一種深井注水泥塞工藝技術方法。根據儲層特點，優選水泥漿配方。 當井溫> 110°c或水泥塞厚度< 30m時，應添加硅粉以提高水泥塞強度。做好水泥實驗，優化其綜合性能，使水泥漿具有低失水、析水、沉降穩定好等優點，在保證水泥漿稠化時間的前提下，要嚴格控制高溫緩凝劑的用量，防止水泥漿不凝。根據井況，水泥塞用途，選擇合適的注水泥塞封堵工藝，如漏失量大的井就優先選擇填砂打水泥塞或橋塞加水泥塞封堵。在滿足設計的要求下，深井水泥漿用量應> lm3，以減少混漿，提高水泥塞的強度，對于大套管井，水泥塞厚度不得低于30m。前后隔離液要大于200m，或采用高粘度隔離液，杜絕壓井液與水泥漿的接觸，避免速凝、混漿帶過長、水泥塞強度下降等不良后果。認真做好注水泥塞施工準備。必須采用相應地層壓力系數的泥漿密度將井壓穩不漏不溢，一周以上密度絕對誤差不大于技術規定的士O.Olg/cm3。施工前大排量洗井降溫，確保井內壓井液比重一致。 深層氣井關井候凝，時間要> 48h，加壓3-5MPa，防止氣竄影響水泥塞強度。本發明的有益效果在于提高深井水泥塞抗壓強度，減少深井注水泥塞作業風險， 深井注水泥塞一次成功率100%。影響水泥塞成功的主要原因是水泥漿配方和現場施工工藝的影響1、水泥漿配方的影響(1)受高溫影響，原漿水泥塞強度不夠。國內外實驗表明，存在兩個水泥強度產生衰退的臨界溫度。在養護時間分別為Mh 和48h的條件下(
圖1)，隨著溫度的升高，水泥石強度曲線存在2個明顯的衰退點，即當溫度增加時，在低于110°C時，水泥石強度基本呈增加趨勢，而超過110°C后，隨溫度的增加， 水泥石強度開始下降；當溫度達到150°C時，再一次產生較明顯的衰退變化。因此，可以將 110°C和150°C分別看作產生強度衰退的2個臨界溫度點。提高溫度對水泥漿水化進程的加速作用。實驗結果進一步表明(圖2)，當溫度在 110°C以下時，隨養護時間的延長，水泥石強度在達到最高值后，或變得較平穩，或仍具有上升的趨勢，如在80°c、90°c、10(rc條件下，養護時間約為1 達到一個較高強度值后，水泥石強度仍平緩增加，并一直持續到4d左右才有所減緩，但其強度值已達到了較高的水平。 當溫度達到110°c、養護時間達到4 時，強度曲線即開始平緩延伸。這表明水泥漿的水化已達到一個較完善的程度，也充分體現了提高溫度對水泥漿水化進程的加速作用。(2)高溫緩凝劑的使用，影響水泥塞早期強度。深井注水泥塞因受地層溫度高、注
3水泥頂替量大，施工時間長影響，對于G級油井水泥需要添加高溫緩凝劑來控制初凝時間， 水泥塞早期強度較低，水泥漿容易漏失或氣竄，影響膠結強度。(3)深井水泥漿比重較大，一般要求比重在1. 85以上，初凝時間長，必須添加分散劑保證水泥漿體系穩定，有較好流變性，防止水泥漿體因流變性差，造成配漿、吸漿困難，頂替泵壓過高，排量上不去，甚至“焊”住油管。2、現場施工工藝的影響(1)壓井的影響。井未壓穩，漏失或者溢流，油、套不平衡均可能導致注水泥塞失敗，甚至造成惡性事故。(2)隔離液的影響。隔離液高度不夠，造成部分注水泥漿與壓井液接觸，產生早凝現象。(3)現場設備的影響。壓裂車的“跑、冒、漏、滴”造成水泥漿比重、緩凝劑參量達不到設計要求，還可能導致壓井液與水泥漿接觸。(4)被動吸漿困難的影響。受水泥漿比重、流變性影響，水泥車被動吸漿難度較大， 吸漿排量低，甚至吸不動，造成混漿帶過長、施工時間延長。(5)頂替排量的影響。頂替排量低不僅易造成混漿帶過長，延長施工時間，還可能導致水泥漿與鹽水接觸，造成事故。(6)水泥漿量的影響。深井注水泥塞水漿量少，會因混漿造成水泥漿比重降低，水泥塞膠結質量差，水泥漿量大又會增加施工時間，還會因水泥漿粘滯力大造成上提油管懸重增加，甚至“焊”住油管。
具體實施例方式以龍深1井為例，龍深1井是東北油氣分公司部署在長嶺斷陷前進構造帶龍鳳構造高點上的一口重點預探井，該井于2009年4月30日完成第二層(井段4550. 0-4594. Om) 試氣工作，儲層壓力為48. 152MPa，溫度為155. 23°C。2009年8月實施填砂注水泥塞封堵第二層上返測試第三層(井段4469. 0-4486. Om)。施工簡況(1)下Φ 73mm外加厚油管90根+Φ89mm外加厚油管填砂至4545. 5m。(2)調整洗井管柱深4544. 48m,用比重1. 14的CaCl2壓井液正循環2周洗井降低井筒溫度。(3)配比重1. 9灰漿Im3(G級水泥+30%硅粉+3%高溫緩凝劑+1. 5%分散劑)。(4)依序正替前隔離液2. 03m3，灰漿lm3，后隔離液1. 2m3，頂替液(比重為1. 14的 CaCl2 壓井液)18. 92m3。(5)上提油管至4504. 89m處大排量反洗出多余灰漿。(6)關井侯凝84h后實探灰面4507. 35m，井筒及灰塞試壓20. OMPa, 30Min壓力不
降，試壓合格。
權利要求
1.一種深井注水泥塞工藝技術方法，其特征是通過水泥漿配方和現場施工工藝的調整來提供深井注泥塞得成功率。
2.根據權利求1水泥漿的影響包含因素受高溫影響，原漿水泥塞強度不夠。高溫緩凝劑的使用，影響水泥塞早期強度。
3.根據權利要求1現場施工的影響包括壓井、隔離液、現場設備、被動吸漿困難、水泥漿量的影響。
全文摘要
本發明公開了一種深井注水泥塞工藝技術方法，總結了高溫條件下(110-200℃)水泥石強度變化的規律，明確了強度衰退臨界溫度，分析了加砂量對水泥石強度的影響，確定了合理加砂量為30-40％，為實現以G級水泥為基礎的深井注灰封堵優化設計提供了依據。有益效果在于提高深井水泥塞抗壓強度，減少深井注水泥塞作業風險，深井注水泥塞一次成功率100％。
文檔編號E21B33/13GK102477851SQ20101056279
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者宋其倉 申請人:陳美玲