二次固井修复工艺技术讲解.ppt

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1、二次固井修复工艺技术,提 纲,1、油田套管损坏及水窜的特点,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,3、套损挤水泥堵漏固井工艺,4、小套管二次固井工艺技术,损坏速度快 油田套管非正常损坏寿命最短的不到4年，平均不到7年。 1、井下作业发生事故造成套管损坏。 2、原设计返高未封固地层水，地层水对套管腐蚀严重。 非正常损坏 油田套管损坏率与油井开采时间长短无明显规律，套管损坏率并不与开采时间成正比。 后果严重 套管损坏井达到一定数量后，虽然一些井还能带病工作，但难以实施增产措施，不得不变更开发方案，导致注采井网系布局越来越不合理；因套管损坏导致油井关停，或带病工作，注水井不能正常注水，影响油井正常生产，从

2、而导致原油产量下降。油田为稳产，每年需多打调整井，导致重新投资,1、油田套管损坏及水窜的特点,老井水窜特点 1、封堵第二胶结面及管外窜槽 2、压裂造成的裂缝水窜 3、原固井质量差二次固井 4、封堵水泥返高不够导致的水窜 5、封堵水泥返高不够套管漏后污水进入浅层流沙层污染水源及注水失效,1、油田套管损坏及水窜的特点,1，地层水腐蚀套管。 2，地层孔隙度、渗透率、含水饱和度相对较高 3，地层压力系数高低不一对套管产生应力变形 4，地层流体的微量元素对套管产生腐蚀,套管损坏的地层特性,1、油田套管损坏及水窜的特点,2 、二次固井修复工艺,套管修复工艺,韧性纤维防漏水泥浆封堵体系,成岩剂封堵体系,套管

3、补帖技术,膨胀管修井技术,化学堵漏技术,深部取套技术,小套管固井技术,封隔器堵水采油工艺,挤水泥封堵管外窜槽工艺 1、利用固井技术对管外进行挤注水泥浆修复技术 2、根据套管外层的地层特性、地层吸收能力进行挤水泥封堵设计 3、根据地质层位确定所需封堵的水层 4、对封堵水层以上套管进行试压，套管的承压能力应大于封堵地层的破裂压力 5、在水层相邻上、下两端具有渗透能力的井段预先射孔,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,6、在水层以下的需要的目的层预先进行填砂保护 7、对所射孔段进行试挤，根据吸收量进行封堵水泥浆设计 7.1封堵水泥浆设计考虑因素： 预堵前置液设计 预堵前置水泥浆设计 后置纤维膨胀防漏水泥

4、浆设计 8、挤注封堵施工设计与实施,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,地层吸收能力,工具、材料准备,套管承压能力,水泥浆设计、试验,挤水泥 堵漏设计,地层特性,应急方案,2.1 挤水泥防窜二次固井工艺示意图,为了获得优质的堵水固井液，关键的技术是研究它在静态的状态下防水蚀能力，同时考滤它的流动性、滤失性、膨胀性。 1、具有良好的流变性能，能满足高压下小环隙紊流的需要。 2、具有良好的低失水性能，确保了施工的安全性。 3、具有良好的高早强性能，使该固井液在高压下进入相应的地层后，在滤失掉一定的液体之后能迅速形成具有较高强度的CSH凝胶。 4、具有混配容易，各项水泥浆参数任意可调,2、挤水泥防窜二次

5、固井修复工艺,油井堵水对水泥浆的特殊要求,较高的早期强度和小于50ml/30min的API失水 以利于有足够的修补液进入到地层中，同时又能尽快阻止水窜对水泥浆的影响 微膨胀性 水泥浆固化后，具有微膨胀性才能达到有效的密封 颗粒直径粗细结合，达到有效封堵。 水泥中粗细结合的固体颗粒，能有效地增强修补液固化后的防渗透能力 具有良好的直角稠化曲线 这一特性使修补液在前期施工低压下就能进入地层，到施工后期，水泥浆急剧稠化，可获得较好封堵效果,油井堵水对水泥浆的特殊要求,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,挤水泥防窜堵水工艺适用条件 1、明确套管外窜的水层位置 2、水层上下两端具有渗透层，该渗透层为非目的层

6、且该层的破裂压力上部套管的承压力 3、漏失量不大，吸收量小于1m3/min/10Mpa15Mpa,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,1、找水窜层位：根据地质要求，确定射孔顶、底界 2、下封隔器试压：窜层上部套管承压能力(新井省略） 3、垫沙：保护目的层（新井省略） 4，射孔 5、试挤：求吸收量 6、下油管挤水泥施工 7、候凝 8、钻水泥塞 9、必要情况下对目的层再射孔 10、恢复注采,2.1 挤水泥防窜二次固井工艺示意图,挤水泥堵水施工注意事项 1、采用低失水、短过渡、微膨胀水泥浆体系，必要时加入早强剂确保水泥石强度达到要求，设计足够多的水泥附加量，满足地层吸入要求 。 2、确保井口及入井油管不

7、刺不漏。 3、准确的漏失井段，漏层顶界以上试压，承压要求大于所挤注地层的破裂压力。 4、挤替过程中，如果泵压忽高忽低变化，则根据泵压变化情况进行判断是否出现新的漏点，如漏点在管柱底部以上，立即进行反洗井，洗干净后起管柱,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,挤水泥堵水施工风险性 1、在高压挤注情况下，水泥的固相颗粒存在，因此进入地层的有效水泥浆较少有可能造成新挤入地层的水泥浆凝结后强度达不到设计要求 2，高压挤水泥浆有可能造成油层污染 3，如果目的需要压裂的情况下，有可能把堵好的水泥环重新压开形成微环隙窜槽 4，施工压力高造成管内水泥塞过高,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,利用插管桥塞工艺技术进行二

8、次固井施工 1、根据原固井施工出现的二界面窜槽现象，在需要进行二次固井的井段进行高压挤注循环固井 2、实施此项工艺的基本条件 确定二次固井的井段的地层压力系数 通过电测确定原封固井段具有循环的可能性 二次固井的井段长度以300m500m为最佳 二次固井挤注的循环压力小于15Mpa，挤注排量0.81.2m3/min,井口上返正常 原套管承压能力为20Mpa 可能情况下以原生产炮眼为井底循环的入口孔,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,防窜堵水二次固井工艺基本流程 1，确定循环的顶、底界 2，射孔 3，下插管桥塞 4，下油管试建立循环并充分循环干净 5，挤、替水泥浆 6，提升管柱至设计位置，并充分循环

9、干净 7，必要时再上提管柱后，加压候凝 8，磨铣桥塞及钻水泥塞，并通至人工井底 9，射孔恢复生产,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,套损堵漏固井工艺基本流程 1，确定套损漏点的顶、底界 2，封隔器试压 3，下油管试挤，求吸收量 4，堵漏水泥浆设计与实验 5，挤、替水泥浆 6，带压候凝 7，钻水泥塞并通至人工井底 8，试压合格交井 9，恢复生产,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,套损堵漏固井工艺关键技术 1，预堵前置液设计 2，预堵前置水泥浆设计 3，后置纤维膨胀防漏水泥浆设计 4，钻水泥塞的工具设计与实施,2、挤水泥防窜二次固井修复工艺,3、套损挤水泥堵漏固井工艺,套损堵漏固井工艺注意事项 1，确

10、保井口及入井油管不刺不漏 2，挤替过程中，如果泵压忽高忽低变化，则根据泵压变化情况进行判断是否出现新的漏点，如漏点在管柱底部以上，立即进行反洗井，洗干净后起管柱,套损堵漏固井工艺适应基本条件 1，漏点吸收量0.51.2m3/min；510Mpa 2，漏点顶、底界跨度100 200m以内 3，上部套管承压能力要大于设计的施工压力 4，具有相应钻水泥塞的工具与动力,3、套损挤水泥堵漏固井工艺,套损堵漏固井工艺应用实例 我公司在临盘采油厂，进行了36井次堵漏施工，恢复油井生产23口，油井日产原油34吨/天，水井13口，日注水1623方。采储量30多万吨,3、套损挤水泥堵漏固井工艺,由于油田老井套管破

11、损程度加剧，套管破损段长、范围广、破损形式多样，原来挤水泥堵漏或套管补贴己不适合油田老井修复,目前最适合的方法,全井下入小套管：上部套管破损,长尾管固井：下部套管破损,下小套管恢复采油,3、套损挤水泥堵漏固井工艺,5 1/24悬挂器尾管固井施工风险 5 1/2套管与4”套管间隙极小(33.5mm)，5 1/2套管与悬挂器之间间隙更小(只有23mm) 1、环空间隙小，流动阻力大，施工泵压高。 2、水泥浆极强的携砂能力，砂子极易在悬挂处堆积导致堵塞，施工风险极大，极易造成固井施工失败,4、小套管二次固井工艺技术,1、用4“套管代替2 7/8”钻杆作为送入工具，用一只胶塞，避免了采用组合胶塞顶替的风

12、险，确保顶替干净，尾管内无水泥塞 2、更具现场操作性 3、固井施工结束后能安全倒开 4、大大降低固井成本,4、小套管二次固井工艺技术,无悬挂尾管固井管串结构图,倒扣接头特点 1、确保倒扣接头材质加工强度，抗拉强度是4尾管强度的1.4倍(156t)。 2、在倒扣接头反旋公扣顶端设计两道O型密封圈，确保密封可靠。 3、倒扣接头外径115mm，确保倒扣接头外径不大于4尾管接箍外径,4、小套管二次固井工艺技术,无悬挂尾管固井关键工艺技术 1、阻流环安装：弹簧式+浮球式 组合式阻流环，设计自锁环 2、倒扣接头的安放及尾管串的称重 3、刚性扶正器的安放 3、堵漏工艺 4、水泥浆量设计 5、重浆顶替工艺 6

13、、倒扣工艺,4、小套管二次固井工艺技术,全井下套管管串结构图,小套管二次固井难点 环空间隙小 套管偏心，比正常井严重得多套管居中扶正问题很重要 泥浆更不易被顶替干净 A、常规井眼的顶替机理已不能完全适宜于二次固井。 B、提高水泥浆的顶替效率和防止注替过程中的堵憋漏问题,4、小套管二次固井工艺技术,小套管二次固井难点 压降较大，用常规方法计算的压降比实际偏低2535%。 注替排量比常规井小3050%，而返速却又高一倍左右。 施工泵压高，注水泥时易发生漏失，施工难度较大。 注替过程中易发生憋漏问题,4、小套管二次固井工艺技术,小套管二次固井难点 小套管固井对水泥浆的要求： 由于尾管固井封固段长，环空间隙小，流动阻力大，施工压力高；而且由于老井长期注采用，井下情况复杂，产层出现亏空，导致老井均有不同程度漏失。因而对水泥浆流动度、强度、高温向压下失水、稠化时间等方面都有较高要求,4、小套管二次固井工艺技术,小套管二次固井施工风险 由于小套管固井施工环空间隙小，极易发生环空堵塞，存在固井失败的风险，水泥返高不够，无法封堵漏层，造成管内水泥塞。作业队钻除水泥塞风险大，将增加作业费用,4、小套管二次固井工艺技术,敬请各位领导专家批评指证