負壓井打水泥塞配套技術(shù)探討

摘要：最近幾年，伴隨著油田注采工藝的持續(xù)應(yīng)用，地層壓力變得越來越低，為了保證油氣開采效果，負壓井的數(shù)量也在不斷提高，對于相應(yīng)的工藝技術(shù)提出了更加嚴格的要求。本文結(jié)合具體工程實例，就負壓井打水泥塞配套技術(shù)進行了分析和討論，希望能夠提升油田開采的效率和效果。

關(guān)鍵詞：負壓井;水泥塞;配套技術(shù)

前言：負壓井指在油氣鉆井過程中，將井筒內(nèi)部的介質(zhì)壓力控制在較地層孔隙壓力略低的范疇內(nèi)，確保地層內(nèi)存在的流體能夠自由進入井筒中，通過設(shè)置在地表的井壓控制裝置，一邊放噴一邊鉆進。在進行負壓鉆井的過程中，需要在地面位置設(shè)置相應(yīng)的井壓控制裝置，一般采用的都是旋轉(zhuǎn)防噴器頭，配合三通閥、油氣分離裝置等，保證油井開采的順利進行。在負壓井開采中，可以配合水泥塞封堵工藝實現(xiàn)增產(chǎn)，提升開采效率。

1 水泥塞封堵工藝

新時期，伴隨著油田開發(fā)的逐漸深入，一類和二類高滲透層的采出程度不斷提高，剩余可采儲量不斷減少開發(fā)價值也在逐漸降低。與之相比，三類和四類低滲透層因為本身較低的滲透率以及層間差異的存在，開采程度較低，剩余油儲量大且比較集中，一些大型油田在精細化開發(fā)理念的引導(dǎo)下，開始將目光轉(zhuǎn)向了三四類低滲透層，而想要提升此類儲層的開采效果，需要首先做好高滲透層的封堵或者調(diào)整，注水泥塞就是其中一種比較常見封堵方法，主要是通過灌注水泥漿液的方式，使得漿液能夠在被封堵層上部適當位置停留凝固，從而在相鄰兩層之間形成密封水泥塞，實現(xiàn)對于非目的層的有效封隔，消除其可能存在的影響，保證目的層的有效開發(fā)。水泥塞封堵工藝具備密封性好、有效期長的優(yōu)點，不過地層壓力會在一定程度上影響施工的成功率，需要技術(shù)人員做好分析研究工作。

2 負壓井打水泥塞配套技術(shù)

以某油田為例，儲層以碎屑巖為主，油氣資源多數(shù)儲存在三角洲前緣砂體沉積，成巖作用相對較弱，油層屬于中高滲透層，不過在經(jīng)過數(shù)十年的開采后，由于大孔道、出砂等因素的影響，存在比較嚴重的負壓問題，雖然可以通過打水泥塞的方式對地層進行封堵，但是常規(guī)工藝在實際應(yīng)用中暴露出很多問題，如一次成功率低、容易引發(fā)油層污染、灰面不準確等。現(xiàn)階段，油田多數(shù)油井都已經(jīng)進入到了高含水開發(fā)后期，負壓井的數(shù)量超過200，在對負壓井進行打水泥塞操作時，因為負壓壓力的波動，灰漿經(jīng)常無法準確停留在預(yù)定位置，需要增加暫時性封堵工序，在導(dǎo)致工期延長的同時，也會增加成本。對此，技術(shù)人員在對負壓井的實際情況進行分析后，研制出了一種新的負壓打塞工具，配套有相應(yīng)的碰壓膠塞，可以對管柱內(nèi)部的清水進行隔離，有效減少入井液，促進打塞一次成功率的提高。

2.1配套技術(shù)研發(fā)

針對常規(guī)打塞技術(shù)存在的不足，技術(shù)人員在對新的配套工具進行研發(fā)時，一方面強調(diào)借助定位開關(guān)等工具，利用膠塞隔離來對灰漿進行頂替，以保證塞面的準確性，另一方面在確?；覞{頂替到位后，工具能夠?qū)㈥P(guān)注內(nèi)的清水密封在油管膠塞上部，對打塞管柱進行處理時，能夠?qū)⒐苤鶅?nèi)的清水全部起出，減少其對于灰漿的壓力，避免出現(xiàn)塞面不準的現(xiàn)象。

負壓井打水泥塞配套工具可以設(shè)置在打塞管柱底部，包含上接頭、半球面鐵芯膠塞、內(nèi)滑套和外套，其中半球面鐵芯膠塞上部采用的是多級膠塞，下部則為半球面結(jié)構(gòu)，內(nèi)滑套設(shè)置有連通孔，外套設(shè)置有進液孔，而且在內(nèi)滑套連通孔兩端與外套的結(jié)合面之間，設(shè)置有密封圈來保證密封效果。借助剪釘，可以將內(nèi)滑套固定在外套上，其本身上端部分為錐面結(jié)構(gòu)，能夠與半球面鐵芯膠塞下部的半球面緊密連接在一起，在沒有剪開剪釘?shù)那闆r下，內(nèi)滑套上的連通孔和外套上的進液孔會處于密封且不連通的狀態(tài)。

依照設(shè)計要求，將配套工具放置在井筒內(nèi)部預(yù)定位置，待完成注漿后，需要立即將半球面鐵芯膠塞投入到注灰管柱內(nèi)，其在下行過程中，會推動內(nèi)滑套運動，將剪釘剪斷后，內(nèi)滑套會繼續(xù)下滑到外套內(nèi)臺階位置，實現(xiàn)連通孔和進液孔的疏通。將注灰管柱上提后，處于下接頭以下油管內(nèi)的灰漿就可以停留在設(shè)計深度，凝固后實現(xiàn)封堵。上接頭以上油管內(nèi)的清水則會因為半球面鐵芯的存在，被密封在油管內(nèi)部，將管柱起出時，清水也會被同時帶出，從而有效避免清水液柱壓力將灰漿壓入負壓井段的情況。相比較常規(guī)水泥塞封堵技術(shù)，新的工具和技術(shù)主要是利用膠塞來對灰漿進行輸送，而膠塞在拖動內(nèi)滑套抵達預(yù)定位置后，連通孔和進液孔疏通，膠塞下部油套平衡，在將管柱上提后，灰漿就會滯留在井內(nèi)，同時膠塞也可以對油管進行密封，避免清水進入到井內(nèi)引發(fā)液柱壓力升高的問題。

2.2配套技術(shù)應(yīng)用

在新工具研發(fā)完成后，技術(shù)人員將其應(yīng)用到了負壓井中，截止2017年，應(yīng)用打水泥塞配套技術(shù)的負壓井一共有20口，成功率達到100%，累計增加原油產(chǎn)量546t，消耗的成本費用包括工具費用2.4萬元以及勞務(wù)費用70.7萬元，累計創(chuàng)效169.56萬元，投入產(chǎn)出比可以達到1：2.32。在對技術(shù)進行應(yīng)用的過程中，也需要注意兩個比較關(guān)鍵的問題，一是上述工藝僅適用于負壓井的封堵打塞作業(yè)，如果油井存在溢流，則可能導(dǎo)致灰面上移的問題;二是在施工過程中應(yīng)該選擇新油管，對油管進行逐一過規(guī)。

3 結(jié)語

總而言之，在負壓井開采中，可以運用水泥塞封堵技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的配套工具來提升打水泥塞的一次成功率，確?；颐婺軌蛱幱谙鄬ψ杂傻臓顟B(tài)，以此來保證油井開采的順利進行，提升油井產(chǎn)量。

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[3]霍洪山.高溫條件下小井眼水泥塞固井技術(shù)[J].石化技術(shù)，2017，（6）：269.

作者簡介：

王洪軍，男，出生日期1990-10-27，漢，籍貫吉林省松原市寧江區(qū)，在大慶鉆探工程公司試油測試公司從事試油工作。