负压井打水泥塞配套技术探讨

摘要：最近几年，伴随着油田注采工艺的持续应用，地层压力变得越来越低，为了保证油气开采效果，负压井的数量也在不断提高，对于相应的工艺技术提出了更加严格的要求。本文结合具体工程实例，就负压井打水泥塞配套技术进行了分析和讨论，希望能够提升油田开采的效率和效果。

关键词：负压井;水泥塞;配套技术

前言：负压井指在油气钻井过程中，将井筒内部的介质压力控制在较地层孔隙压力略低的范畴内，确保地层内存在的流体能够自由进入井筒中，通过设置在地表的井压控制装置，一边放喷一边钻进。在进行负压钻井的过程中，需要在地面位置设置相应的井压控制装置，一般采用的都是旋转防喷器头，配合三通阀、油气分离装置等，保证油井开采的顺利进行。在负压井开采中，可以配合水泥塞封堵工艺实现增产，提升开采效率。

1 水泥塞封堵工艺

新时期，伴随着油田开发的逐渐深入，一类和二类高渗透层的采出程度不断提高，剩余可采储量不断减少开发价值也在逐渐降低。与之相比，三类和四类低渗透层因为本身较低的渗透率以及层间差异的存在，开采程度较低，剩余油储量大且比较集中，一些大型油田在精细化开发理念的引导下，开始将目光转向了三四类低渗透层，而想要提升此类储层的开采效果，需要首先做好高渗透层的封堵或者调整，注水泥塞就是其中一种比较常见封堵方法，主要是通过灌注水泥浆液的方式，使得浆液能够在被封堵层上部适当位置停留凝固，从而在相邻两层之间形成密封水泥塞，实现对于非目的层的有效封隔，消除其可能存在的影响，保证目的层的有效开发。水泥塞封堵工艺具备密封性好、有效期长的优点，不过地层压力会在一定程度上影响施工的成功率，需要技术人员做好分析研究工作。

2 负压井打水泥塞配套技术

以某油田为例，储层以碎屑岩为主，油气资源多数储存在三角洲前缘砂体沉积，成岩作用相对较弱，油层属于中高渗透层，不过在经过数十年的开采后，由于大孔道、出砂等因素的影响，存在比较严重的负压问题，虽然可以通过打水泥塞的方式对地层进行封堵，但是常规工艺在实际应用中暴露出很多问题，如一次成功率低、容易引发油层污染、灰面不准确等。现阶段，油田多数油井都已经进入到了高含水开发后期，负压井的数量超过200，在对负压井进行打水泥塞操作时，因为负压压力的波动，灰浆经常无法准确停留在预定位置，需要增加暂时性封堵工序，在导致工期延长的同时，也会增加成本。对此，技术人员在对负压井的实际情况进行分析后，研制出了一种新的负压打塞工具，配套有相应的碰压胶塞，可以对管柱内部的清水进行隔离，有效减少入井液，促进打塞一次成功率的提高。

2.1配套技术研发

针对常规打塞技术存在的不足，技术人员在对新的配套工具进行研发时，一方面强调借助定位开关等工具，利用胶塞隔离来对灰浆进行顶替，以保证塞面的准确性，另一方面在确保灰浆顶替到位后，工具能够将关注内的清水密封在油管胶塞上部，对打塞管柱进行处理时，能够将管柱内的清水全部起出，减少其对于灰浆的压力，避免出现塞面不准的现象。

负压井打水泥塞配套工具可以设置在打塞管柱底部，包含上接头、半球面铁芯胶塞、内滑套和外套，其中半球面铁芯胶塞上部采用的是多级胶塞，下部则为半球面结构，内滑套设置有连通孔，外套设置有进液孔，而且在内滑套连通孔两端与外套的结合面之间，设置有密封圈来保证密封效果。借助剪钉，可以将内滑套固定在外套上，其本身上端部分为锥面结构，能够与半球面铁芯胶塞下部的半球面紧密连接在一起，在没有剪开剪钉的情况下，内滑套上的连通孔和外套上的进液孔会处于密封且不连通的状态。

依照设计要求，将配套工具放置在井筒内部预定位置，待完成注浆后，需要立即将半球面铁芯胶塞投入到注灰管柱内，其在下行过程中，会推动内滑套运动，将剪钉剪断后，内滑套会继续下滑到外套内台阶位置，实现连通孔和进液孔的疏通。将注灰管柱上提后，处于下接头以下油管内的灰浆就可以停留在设计深度，凝固后实现封堵。上接头以上油管内的清水则会因为半球面铁芯的存在，被密封在油管内部，将管柱起出时，清水也會被同时带出，从而有效避免清水液柱压力将灰浆压入负压井段的情况。相比较常规水泥塞封堵技术，新的工具和技术主要是利用胶塞来对灰浆进行输送，而胶塞在拖动内滑套抵达预定位置后，连通孔和进液孔疏通，胶塞下部油套平衡，在将管柱上提后，灰浆就会滞留在井内，同时胶塞也可以对油管进行密封，避免清水进入到井内引发液柱压力升高的问题。

2.2配套技术应用

在新工具研发完成后，技术人员将其应用到了负压井中，截止2017年，应用打水泥塞配套技术的负压井一共有20口，成功率达到100%，累计增加原油产量546t，消耗的成本费用包括工具费用2.4万元以及劳务费用70.7万元，累计创效169.56万元，投入产出比可以达到1：2.32。在对技术进行应用的过程中，也需要注意两个比较关键的问题，一是上述工艺仅适用于负压井的封堵打塞作业，如果油井存在溢流，则可能导致灰面上移的问题;二是在施工过程中应该选择新油管，对油管进行逐一过规。

3 结语

总而言之，在负压井开采中，可以运用水泥塞封堵技术，结合相应的配套工具来提升打水泥塞的一次成功率，确保灰面能够处于相对自由的状态，以此来保证油井开采的顺利进行，提升油井产量。

参考文献：

[1]韩德勇，孙高军，董铸庆，等.深井大位移井侧钻水泥塞技术[J].中国化工贸易，2017，（23）：107.

[2]谢寿昌.动态负压射孔技术研究在新疆油田夏盐11井区的应用[J].钻采工艺，2017，（2）：35-37.

[3]霍洪山.高温条件下小井眼水泥塞固井技术[J].石化技术，2017，（6）：269.

作者简介：

王洪军，男，出生日期1990-10-27，汉，籍贯吉林省松原市宁江区，在大庆钻探工程公司试油测试公司从事试油工作。