井下作业技术(油水井措施)(挤堵)解析（课堂PPT）

*油水井挤堵技术*:汇报题纲前言一、出水的原因二、目前主要应用的找水、找漏技术三、现场主要应用的堵水技术四、作业挤注工五、水泥挤堵工艺*油田经过多年的高速度、高强度注水开发，综合含水急剧上升，同时套管窜、漏井等井况损坏情况也急剧上升，至使水驱控制储量在不断减少，整体进入特高含水开发期，严重地影响了油田的正常开发。为此在油田现场进行油、水井找堵水，井况调查等工作，并对事故井进行挤堵、封窜堵漏等作业，以保证良好的油田开发水平。一、前言*油井出水的主要原因1．注入水指进和窜流2．底水锥进3．边水突进4．其他原因同层水窜层（槽）水一、出水的原因*找水的目的是为了堵水；对于注水开发油藏，堵水是为了控制出水和改变水驱油的水的流动方向，从而提高水驱油效率，达到提高油田最终采收率的目的。应用找堵水技术的意义*油井找水技术气举产液剖面高精度碳氧比中子寿命测井找堵水一体化管柱采用压风机从油套环空进行加压气举诱喷，模拟成储集层的动态状况进行测井。主要测量井温曲线，压力、持水密度、流量、自然伽马、磁定位组合曲线二、目前主要应用的找水、找漏技术井温将找水和堵水两种工艺整合成一体，通过地层正常生产时产出液的情况来判断各层含水情况动态分析矿化度；井组的液、油、水变化*找水配套工艺1、套管窜漏位置的确定：1.1采用JH-1三参数测井仪进行井温找漏。1.2采用WTC组合井下测井仪进行流量计找漏。1.3利用封隔器进行验套（管）、找漏（见图）。1.4利用定量精细解释技术测吸水剖面。1.5对地质认识较清楚的漏点进行动态分析找漏。*三、现场主要应用的堵水技术堵水技术主要应用高强度复合堵剂和封窜堵漏剂。配套应用YMX221系列高压分层管柱和多段塞挤注工艺。配套管柱：一是Y441-114封隔器封上部漏点、采下部层段的连泵整体管柱；二是Y341-114+Y341-114封隔器封中间采两头的丢手管柱；三是一体化找堵水管柱。化学堵水机械卡堵水打塞堵水打水泥塞、电缆桥塞不讲*1、机械堵水工艺分类卡漏管柱一体化管柱丢手管柱*生产层人工井底卡漏管柱生产层生产层*人工井底卡堵管柱卡堵层生产层生产层*一体化管柱生产层生产层*四、作业挤注工艺1、套管平推法：适用于上部套管窜漏点多和堵剂用量大的井。*2光油管顶法：适用于油管鞋上部套管完好，无漏点的井。*3、封隔器挤堵法：采用封上堵下管柱和分层挤堵管柱。*作业挤堵施工步骤起出原井管柱通井找漏验套填砂、打塞确定施工方法挤堵施工钻塞试压完井投产1、主要施工工序*2.作业施工管柱2.1打灰塞封堵下部，挤堵上部。*2.作业施工管柱2.2投送可钻桥塞，封堵下部，挤堵上部*2.作业施工管柱2.3填砂封堵下部，挤堵上部*2.作业施工管柱2.4封隔器保护上部，封堵下部管柱。*2.作业施工管柱2.5挤、钻一趟完成管柱*2、化学堵水工艺分类针对多层出水以及油水同层，目前难以确定出水层位的油井堵水非选择性堵水选择性堵水浅层套漏挤层封窜全封再射调剖堵水*投堵注入流程配制水加料漏斗配液池1泵井口配液池2*化堵施工步骤　　1、连接地面流程，管线试压至预计最高压力，不刺不漏为合格；　　2、洗井至进出口水质一致；3、按设计配方及用量在两个配液池内交替配液；　　4、连续注入调剖剂。注入过程中应密切监测施工压力和排量变化；　　5、注完设计调剖剂量后，正注入清水水30方，反注清水20方，将堵剂顶替出井筒。关井三天，转正常注水。*各种化学堵剂不介绍了*插讲水泥挤堵工艺*五、水泥挤堵工艺的研究与应用*一、前言二、水泥挤堵机理三、水泥挤堵工艺简介四、水泥挤堵注意事项五、经济效益分析六、结论*随着油田的不断开发，在老井中寻求新的开发层和注水层时就必须进行选择封堵或全部封堵原开发层和注水层。频繁的井下作业施工以及套管材质与腐蚀等诸多原因，使油水井套管出现了孔洞破裂型漏失，除套管补贴、取换套管和卡漏工艺外，套管堵漏也是一种比较简单有效的措施。近年来，挤堵施工所用堵剂多样化，同样的堵剂应用于不同的井，挤堵效果差异太大。2001年，成功地设计、施工了5口油水井大井段（大于300m）油层水泥挤堵及套管堵漏作业施工,均达到了设计要求。充分证明了水泥封堵是一种费用低、效果好的挤堵工艺措施。一、前言*二、水泥挤堵机理（一）、水泥的物理化学性质：油井水泥是一种凝固很快，且在短时间有相当高机械强度的水泥,是硅酸盐水泥中的特殊水泥。（二）、水泥凝固及影响因素：水泥的凝固过程，除受本身物理、化学因素影响外，也受到外部物理、化学因素的影响。主要是温度、压力和各种化学添加剂的影响。水泥的凝固时间随着温度的增加显著缩短，初凝的时间也随着压力的增加明显缩短。*在封堵作业中要求水泥浆具有良好的流动性、悬浮性、触变性及一定的凝固时间和固化后有足够的强度。这些性能与使用水泥浆的水灰比（或水泥浆密度）有关。一般使用的密度是在1.6-1.9之间，具体数值需根据施工目的和条件，通过室内实验来确定。由于施工的特殊要求，为了改善水泥浆性能，可加入各种添加剂，如加入干水泥量的0.3-0.5%的铁络盐做缓凝剂，可将初凝时间延长三到五倍左右；加1-2%的氯化钙做速凝剂时，可使凝固时间缩短三分之一到二分之一。不论是缓凝剂还是速凝剂，加量均有一定限度，若加入量超过此界限，则试剂就起相反的作用了。*三、水泥挤堵工艺简介起出原井管柱通井验套验管试挤挤堵钻塞完井正常生产主要施工工序试压候凝*下Ф114mm×2.0m通井规，通井至人工井底或设计要求深度，用大于井筒容积1.5倍以上的清水或活性水彻底洗井，清洗油层部位和套管内壁垢、蜡、死油等脏物。通井*下丝堵、Y221-114封隔器、Y111-114封隔器、泄油器（空）、球座，封隔器深度下至油层上界20-30m，并避开套管接箍，上提管柱正转坐封，坐封加压80-100KN。关套管闸门，油管正打压25.0MPa，30分钟压降不超过0.5MPa，为验套合格。开套管闸门，油管内投球，球到位后，油管正试压20.0MPa，15分钟压降不超过0.5MPa为验管合格。验套验管*1.装600型全套采油树，钢圈缠胶布，各部位螺栓丝扣上紧。2.12m3搅拌池两个，搅拌水泥浆用刺管两根。3.700型水泥车两台，水罐车三台。4.井筒灌满清水后试挤，测吸水指数，求取稳定的最高泵压。5.根据地层孔隙度和渗透率以及吸水指数，处理半径按1-1.5m确定水泥浆用量和水泥浆密度，并按设计用量的20％附加。准备工作*1、下管柱挤堵：a.正替灰浆至油管鞋以上500m，关套管闸门。b.正挤剩余水泥浆。c.正挤清水至水泥浆出油管鞋。d.继续正挤清水，同时开套管闸门，反挤清水，预留灰面在油层上界以上20m。水泥挤堵管柱*2、空井筒挤堵：两部水泥车同时挤完水泥浆后，同时挤清水，预留灰面在油层上界以上20m。水泥挤堵管柱*3、替入法挤堵：适用于泵压过高，地层吸收能力较差的井。配制水泥浆需添加0.2-0.3%的缓凝剂。a.下油管至油层底界。b.将水泥浆全部替入井内。c.起油管，油管鞋完成至灰面以上150m。d.装井口，接正反挤水泥车管线。e.两部水泥车同时正反挤清水，预留灰面在油层上界以上20m。水泥挤堵管柱*候凝：停泵后同时关油管和套管闸门，并装压力表观察，关井侯凝不少于48小时。钻塞：1.钻塞前井筒试压20.0MPa，检查套管质量，以有利于验证挤堵效果。2.用Ф114mm套铣头或钻头，钻塞至油层底界以下10.0m，清水洗井，使井筒干净无残余灰浆。试压：钻完灰塞，装井口，清水试压20.0MPa，30分钟压降不超过0.5MPa为合格。后续工序*1.挤堵层以下有油层时，填砂、注水泥塞、桥塞予以保护。挤堵层以上有油层时，卡封挤堵予以保护。2.挤堵层间跨度较大时，中间注水泥塞，分两次挤堵。3.下管柱挤堵，泵压过高挤不动时，应及时反洗井，洗出水泥浆后，上提油管不少于100m，并憋压35.0MPa关井侯凝。4.空井筒挤堵，泵压过高挤不动时，应及时下油管冲出水泥浆。5.处理半径不小于0.5m。挤堵层漏失或泵压较低时，应加大处理半径。6.在套管允许情况下，尽量提高注入泵压，并在泵压多次上下波动后，泵压达到稳定时停泵。四、水泥挤堵注意事项*7.挤堵层吸水能力差，试挤泵压高时，应配制不同相对密度的水泥浆挤堵，前置水泥浆相对密度选择1.2-1.4。后置水泥浆相对密度选择1.7-1.8。前置水泥浆量为总水泥浆量的40-60%。8.正反挤施工井，当水泥浆正挤出油管鞋时，应同时进行正反挤，中途不得停泵，保证水泥浆在井筒内连续流动。9.挤堵井段内分段试压，检查各小层封堵效果。10.分层挤堵时，下层挤堵压力以不超过上层挤堵压力为宜。压力过高时，可采取多次停泵降压的方法挤堵。下层试压压力亦不超过上层。11.关井候凝时间应不小于48小时。12.钻塞加压不超过30KN，每钻1根要划眼3-5次，确保套管内壁不留残灰，出口残水泥浆要有沉淀池，并及时清理。*五、经济效益分析水泥挤堵施工共5口其中油井挤堵1口水井挤堵3口套管堵漏1口共用油井水泥120吨价值=120吨×0.06万元/吨=7.2万元与堵剂挤堵相比节约52.8万元。*六、结论经过对不同跨度油层的挤堵施工（小到几十米，大到7-81井775米）和套管堵漏，证明水泥挤堵是一种工艺简单、费用少、效果明显、易操作的工艺措施。使用范围广，适合于不同井别、不同井深、不同井况的油水井，适当加入一定量的添加剂，对套管堵漏点、挤堵吸收能力差的油层等施工难度大的井都能完成。随着挤堵措施的不断增加，水泥挤堵施工具有较好的推广前景。*讲课到些结束*4、堵剂施工用量堵剂用量可由下式确定：V=πR2Φh式中：V—堵剂总量,m3R—封堵半径，mh—油层厚度，mΦ—油层孔隙度，%一般用量在5-30m3之间；*（二）高强度改性树脂封窜剂（JT-1型）及现场应用该堵剂由钻井院研究开发，2000年用于水井的封窜堵漏，并获得局科研成果一等奖。2001年又取得了很好的应用效果。9月份到石化集团作了成果鉴定查新。经查新该堵剂的复合固化技术在国内具有一定的新颖性，堵剂的性能良好，针对性强，能较好地适用于濮城油田的封窜堵漏。*1.作用机理尿素与甲醛在一定温度和碱性条件下进行加成反应，生成一羟甲基、二羟甲基和多羟甲基脲。反应生成物在固化剂A和B的复合作用下，形成不溶不熔的高分子化合物。所形成的固化物强度大，封堵能力极强，稳定性好。2.性能及适用范围2.1适应温度60～110℃，固化时间在1～16h内可调；2.2地面粘度＜10mPas，易于泵入地层；3.3抗压强度＞25MPa，封堵强度＞200MPa/m；3.4适用于套管外窜和油层漏失井的。*4.现场应用及典型分析1-10月共计应用17井次，挤堵总量348m3，平均挤堵压力25MPa，共封堵油层338.5m/139层。注水压力平均由9.9MPa上升到16.8MPa，平均上升了6.8MPa，平均单井日注水103.3m3；对应39口油井见效，累计增油5016t。(见表)**5-115井典型分析该井窜漏井段:2697.7-3029.1m，对应油井6-112，PQ7，6-605，5月21日挤JT-1堵剂12m3，泵压24MPa，钻塞至3039.92m，试压19-14.5MPa不合格。5月28日又挤JT-1堵剂8.0m3，泵压24-30MPa，试压20MPa合格。挤堵后注水压力12.5MPa，日注水量101m3/d。截止10月底，累计注水1.5×104m3。对应3口油井累计增油769t。*(三)高强度、直角触变型堵漏剂（DZ-6型）及现场应用该堵剂为我厂近两年来研究开发的堵漏剂，今年9月份到石化作了成果鉴定查新。经查新该堵剂的吸水稠化技术在国内具有一定的新颖性，堵漏剂的性能良好，针对性强，能较好地适用于濮城油田的套漏井封堵。*1.封堵机理该堵剂由于初期的“艾丁依特”晶体的作用，水泥浆生成高胶凝强度的交连垫状层，对其施加剪切力时则变成流体状。这一特性使堵剂有很好的流动性，但漏入裂缝后，因前缘流动速度变慢，而开始稠化、胶结、凝固，堵住漏失部分。2.性能及适用范围2.2初凝时间可在2-7h内调整，封堵强度大于19MPa/m；2.3膨胀系数可达0.25-0.5%，有利于提高窜漏封堵强度；2.5水化量是一般油井水泥的2-3倍；2.6产生阻力的特性,适用于套漏井的封堵。*3.现场应用及典型分析1-10月共计应用9井次，挤堵总量202m3，平均挤堵压力21MPa，封堵漏点深度：450-2400m。注水压力平均由7.1MPa上升到16.3MPa，平均单井日注136.5m3；18口油井见效，累计增油4541t。（见表）**51-49井典型分析该井对应油井51-68、51-32、51-48，漏点1742m。2月23日挤DZ-6堵挤14m3，泵压24MPa，试压20MPa合格。挤堵后注水压力由5.6MPa升为16.8MPa，日注水量由179m3/d降为123m3/d；至10月底，累计节注水1.3×104m3。对应3口油井累计增油3360t。*(四)YLD-1高强度封堵剂及现场应用该堵剂为钻井院研究开发，今年在濮城田开始应用。YLD-1高强度封堵剂是一种高强度非选择性复合堵剂，与其它堵剂相比，该堵剂封堵作用机理先进、流动性好、抗温抗盐、有效期长等特点,可用于高温深井。*1.作用机理1.1该堵剂中的微膨胀活性组分与胶凝 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 形成的高强度水化产物，在压力作用下使堵剂微粒接触紧密，而使固体本体和界面胶结强度提高。1.2该堵剂中的结构形成剂本身又是一种多孔的微细材料，能吸附大量的水分，并在反应过程中不断形成水化产物充填空隙，放出的吸附水保证了界面处反应顺利进行。1.3形成的网状结构其阻力限制了堵剂往深部流动并将周围介质牢固地胶结为一个整体，从而有效地封堵出水层或漏失层。*2.性能及适用范围2.1适应地层温度30-150℃。2.2一次封堵厚度不超过50m，隔层厚度不小于3m。2.3适用用于封堵套管漏失、窜槽，高温深井及高渗层。*3.现场应用及典型分析1-10月该堵剂共实施10井次，水井5口，油井5口。水井应用情况为：挤堵总量62.4m3，平均压力35MPa，共堵油层79.7m/33层。注水压力平均由12.9MPa上升到23MPa，对应9口油井见效，平均单井日注水104.8m3；累计增油3319t。油井应用情况为：挤堵总量43m3，平均挤堵压力31MPa,平均日增油1.7t,平均日降水7.7t。累计增油1630t，累计降水2859m3。（见表）**51-73水井典型分析该井封堵井段：2739.5-2747.5m。挤YLD-1堵剂9.8m3，最高压力35.0MPa。目前注水压力由12.5MPa升至17.5MPa；日注水123m3；截止10月底其对应油井51-194、51-74和WC51-84，已累计增油1272t，目前仍继续有效。*7-57井油井典型分析该井原生产层位S三上71-S三中6-10，堵前日产液23.8t，日产油1.5t，含水93.5%，3月份采用下部填砂下笔尖挤堵，挤YDL-1堵剂9.8m3，泵压32.0MPa。堵后日产液15.7t，日产油3.0t，含水80.9%。截止10月底，已累计增油325t，目前仍继续有效。*(五)封窜堵漏总体效果分析1-10月共推广应用36口井次，堵剂总量655.5m3。31口水井平均压力由9.6MPa上升至17.2MPa，平均单井日注113m3。平均挤堵压力25.5MPa，封堵窜漏层418.2m/172层；封堵450-2400m漏点9井次；对应66口油井见效，累计增油：12876t。5口油井累计增油1630t，累计降水2859m3。封堵后地层耐压强度≥20-25MPa，封堵工艺成功率100%，措施有效率90%；油水井累计增油14506.6t。*三、经济效益分析投入：1.水井：31口；费用：425万元；2.油井：5口；费用：69万元；合计：494万元。产出：累计增油14506.6t，按原油1200元/吨计，创产值：1740.8万元；纯经济效益：1246.8万元；投入产出比：1：3.52*四、结论与认识1.通过两年来的现场研究应用，形成的以改性树脂封窜剂（JT-1）、直角触变型堵漏剂（DZ-6）、YLD-1高强度封堵剂及其配套工艺，可基本上满足濮城油田的生产需要。2.2001年的推广应用，取得了好的效果，经济效益显著，维护了油水井正常的注采关系，极大地改善了油田注水效果，起到了夯实油田稳产基础的重要作用。3.该技术可作为以后提高油田开发水平的一项重要手段。4.通过实施该技术表明，科研部门和生产部门的紧密结合是解决油田实际技术难题的有效途径。*谢谢大家*