擠水泥堵水技術應用

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技術交流

前言

擠水泥封層是一項有效的封堵水層的措施。經調查統(tǒng)計，擠封后可平均降低含水率72%，擠封效果顯著。

擠水泥堵水技術應用匯報提綱

一、擠水泥機理分析二、水泥漿量的確定三、擠入壓力的確定四、施工工藝五、現(xiàn)場應用及認識六、經濟效益評價七、結論及建議擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥機理分析擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

吐哈油田油藏埋深一般在2500--3000m,儲層物性差，非均質性強，多為小孔隙細喉道，已探明石油儲層絕大部分滲透率50×10-3um2，屬低滲透油層。儲層巖石膠結良好，堅固致密，不易出砂。儲層孔隙直徑在1--100um之間，喉道直徑平均為15um。吐哈油田地質特征擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠水泥機理分析擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

目前油田由于擠封的水泥均為G級油井水泥，其大部分顆粒的半徑較大，在100--150um之間，比大數(shù)地層的孔隙空間大得多。G級油井水泥的特點使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠水泥機理分析擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流擠封用的G級油井水泥均不能擠入地層，所以擠水泥封層只是糊炮眼。擠水泥的目的是用水泥封堵炮眼的通道，串槽及水泥環(huán)中存在的洞縫，使套管和地層之間密封.擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流水泥漿量的確定

擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流擠入水泥漿量的確定方法為V漿=π(R2-r2)h1φ+πr2h2式中V漿：所需水泥漿的體積R：處理半徑r：井筒半徑。h1：油層有效厚度φ：油層的效孔隙度h2：井筒留余水泥漿柱高度在具體配漿時還要考慮50%的附加量使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流水泥漿量的確定擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

目前吐哈油田射孔槍彈組合為89槍配89彈，102槍配127彈，孔密13--16孔/m。下面計算一個炮眼的體積：

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技術交流水泥漿量的確定擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

V=1/3πr2h89彈：V=π/3×（12.4/2）2×180=7.2L102彈：V=π/3×（13.3/2）2×150=6.9L127彈：V=π/3×（13.2/2）2×500=22.8L

計算出了一個孔眼的體積，根據(jù)射孔資料提供的數(shù)據(jù)，即可求得待擠封段孔眼的總體積也就是進入孔眼的水泥漿量，再加上井筒留余水泥漿柱的體積，即為擠封所需的水泥漿量。使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠入壓力的確定

擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

通常至少使擠水泥壓力低于破裂壓力300--500磅/英寸。最終擠入壓力應大于預期的反循環(huán)壓力，以便反循環(huán)時不致有水泥漿進入炮眼。處理壓力可用下計算：擠水泥堵水技術應用

中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠入壓力的確定擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流 Pｓ＝ＢＨＴ－Ｐｈ＋Ｐ摩式中 Ｐｓ－地面處理壓力，磅／英寸２； ＢＨＴ－井下處理壓力，不能用破裂壓力； Ｐｈ－井筒中液體的靜水壓力，磅／英寸２； Ｐ摩－摩擦阻力，因擠水泥作業(yè)一般用低排量，可以忽略不計。

使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠入壓力的確定擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

在泵排量和井下管柱結構一定的情況下，泵壓越高說明水泥漿進入擠封孔道阻力越大。這在擠封初期說明串通，漏失不嚴重，地層吸收性差，施工時注意調整泥漿性能；如果在擠封后期泵壓增高，說明不通，漏失層被水泥漿充滿，是擠封效果好的現(xiàn)象。擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠水泥施工工藝1.低位替高位擠它適用于：欲封堵層段單一或夾層較小，上部無射孔段；封堵層段吸水能力差,吸水小于200L/min.擠水泥堵水技術在油田的應用技術交流擠水泥方式的選擇低位替高位擠使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流技術交流擠水泥堵水技術在油田的應用擠水泥方式的選擇2.高位替高位擠

它適用于吸水能力較好的層段，其優(yōu)點在于施工過程簡單，但當射孔段長，擠注壓力高時，水泥漿不能進入射孔段下部。高位替高位擠擠水泥堵水技術應用中國石油取換套技術在青海油田的應用

技術交流擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

由于我們推薦低壓擠水泥工藝，故要求施工排量低于300L/min，有的井甚至會更低，施工排量主要由現(xiàn)場擠注壓力調整。擠注施工排量的設計使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流

現(xiàn)場經驗表明要控制水泥漿的失水可從兩方面著手：（1）、選擇合適的水泥漿密度。經驗表明水泥漿密度在1.78-1.82g/cm3時失水適中封堵效果最佳，密度過大或過小效果均不理想；（2）、當水泥漿量超過2m3時可考慮加入合適比例的穩(wěn)定劑減緩失水時間。失水控制擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流應用清潔的修井液

施工前應用清潔的無固相修井液清洗欲封井段，否則不清潔液體將有可能堵塞炮眼，使得擠注壓力升高。使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流水泥漿的配置

大多數(shù)低壓擠水泥只需少量的水泥漿，為保證混合均勻和性能一致，全部水泥漿應一次配成，泵注前應檢驗水泥漿的比重、失水和其他性能。擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流緩凝劑和穩(wěn)定劑的使用當所配水泥漿量超過2m3時可考慮加入干水泥用量2‰CT12-1穩(wěn)定劑；當井筒內為鹽水、高密度無固相壓井液或采用低替高擠法擠封施工時，還應加入干水泥用量0.5-1‰CT-80R緩凝劑。使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流擠注量的設計

擠注量（升）=欲擠注炮眼總數(shù)*（5-10）L；一般對高滲擠注層取高值，低滲擠注層取低值，多層一次擠注取高值，單層一次擠注取低值，擠封段滲透率差異大取高值，擠封段滲透率差異小取低值。擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流附加量的設計1）對低替高擠井，替漿后起管，油管讓出一部分容積，擠注時這部分容積應附加入擠注量中。2）考慮液體的壓縮系數(shù)液體我們一般都看作是一種剛性液體即是不可壓縮的，而實際上它是弱可壓縮的。使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流附加量的設計p：液體的體積壓縮系數(shù)Pa-1

p：液體的體積壓縮系數(shù)Pa-1

壓力105Pa510204080p10-9Pa-10.5290.5270.5210.5130.505擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流附加量的設計液體的壓縮系數(shù)隨壓力變化的趨勢如下：使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用擠水泥施工工藝擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流擠水泥施工步驟找漏求吸水擠封候凝鉆塞擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流直井擠水泥應用

溫西1-55井是溫米油田的一口采油井，上修目的是擠水泥封S1⑵，S2⑶，S3⑵。該井需要擠封的層段多且跨度大（190m)，各層間的滲透性差異大，經過論證決定采用分層擠注法從上到下施工。三層擠封一次合格。典型井例分析使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水

玉東平一井采用割縫管加管外封隔器完井，為解決地層出水問題，恢復產能，決定進行水平井水平段擠水泥封堵水試驗，以減少地層水對油層的傷害。經反復論證采用光油管低位替高位擠注水泥漿施工工藝方案，利用高粘度壓裂液作隔離液。目的是防止水泥漿在起管過程中倒流，同時降低擠注時隔縫管的漏失量。

典型井例分析擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水玉東平一井求吸水作業(yè)示意圖管外封隔器帶眼管油管水層射孔孔眼水壓裂液泥巖夾層油層使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水排量：0.3m3/min排量：0.6m3/min玉東平一井求吸水壓力曲線時間(min)壓力(MPa)排量：0.5m3/min排量：0.8m3/min擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水183m玉東平一井第一次擠封結果示意圖管外封隔器帶眼管油管水層油層射孔孔眼水泥壓裂液泥巖夾層3025

正替壓裂液12m3

正替水泥漿1.8m3

頂替壓裂液11.72m3

起管柱2740m反擠清水1.4m3

蹩壓9MPa侯凝使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水排量：0.3m3/min排量：0.5m3/min排量：0.6m3/min排量：0.8m3/min玉東平一井求吸水壓力曲線時間(min)壓力(MPa)擠水泥堵水技術應用現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水玉東平一井封水后求吸水壓降曲線時間(min)壓力(MPa)清水凍膠經過26min降至3.4MPa經過46min降至3.4MPa使油田更年輕讓用戶更滿意擠水泥堵水技術應用玉東平一井封水用凍膠剪切性能曲線剪切時間(min)粘度(mpa.s)溫度70℃,剪切速率170S-1現(xiàn)場應用及認識擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流2、水平井擠水泥封堵水擠水泥堵水技術應用經濟效益評價擠水泥堵水技術在油田的應用

技術交流若擠水泥后塞面比設計要求塞面高，則需鉆除多余的水泥塞，費用為：11572+0.5×8427=15785.5元。若擠水泥后塞面比設計要求塞面低不能達到擠封目的，則需鉆除水泥塞后，重新擠封，費用為：115