连续油管注水泥封堵技术应用

吴伟东 陈国强 姚寒梅 何娟 蒋红波

摘要：随着气田不断勘探、开发，钻井技术不断进步，高压油气井、高含硫油气井被逐渐开发，为了安全常常进行封井作业以便将来技术成熟后开采。连续油管注水泥技术在高压、高含硫化氢的油井封堵作业有着明显优势。而连续油管具有尺寸小、可带压作业、无需压井和起出井内管柱、井控风险小、省时高效、对作业场地的要求低等特点。

关键词：连续油管;高压;高硫化氢;带压作业;省时高效;广泛应用;封堵作业

1 连续油管注水泥技术难点：

（1）在作业中常常和前置液部分混合，极易失水泥浆稠化时间变短，发生固钻具事故;

（2）水泥浆自井口运移到作业层的过程中容易与连续油管内残余的隔离液及井筒中的洗井液形成混浆，影响水泥塞强度和施工安全。

（3）前置液和水泥浆的沉降稳定性会影响流动阻力，甚至会堵连续油管发生钻具憋堵无法完成施工，造成工程事故。

（4）替浆过程中，替浆排量和上提连续油管速度会影响水泥塞的质量，尽量做到上提油管和替浆排量同步。

2 针对性技术措施：

（1）调整好水泥浆流动性，保障水泥浆稳定性前提下尽量降低水泥浆初/终切，降低粘度，具有良好的流动性。

（2）水泥浆密度要均匀，波动值范围控制在±0.02g/cm3以内，做好水泥浆、前置液和压井液污染试验工作，做好温度发散实验;

（3）优选性能良好的前置液充分隔离钻井液和水泥浆。

（4）前置液提前水化，确保前置液上下密度差不能超过±0.02g/cm3，具有良好的流动性。

（5）精细计算保障上提油管和替浆排量同步，上塞面不出现混浆;

3.前置液体系优选

将水泥浆、隔离液按照水泥浆与隔离液两者混合，通过改变混合过程中成分的比例，将混合后所配制的液体进行稠化实验，测定出在安全时间内，混合后的液体是否稠化，从而确定其安全性。

4.塑性流体流变参数的测量与计算

①石英砂前置液六速粘度計数据：

②重晶石前置液六速粘度计数据

由测得的600r/min和300r/min的刻度盘读数，可以利用以下公式求得塑性粘度和动切力：

μp=Ø600-Ø300

依据宾汉模式，τ0=τ-μpγ，因此

τ0=τ600-μpγ600

=0.511×（Ø 300—μp）

n=2.096lg（Ø300/Ø100）

K=（O.511×Ø300）/511n

由此将相关数据带入公式得到数据见下表：

石英砂前置液n值较大，流动性能良好，冲刷能力较强。

5 注水泥量的计算：

水泥浆的注入量计算，如下式所示：

水泥浆总量：Vt=V1+V2

式中：Vt-水泥浆总量，m3;V1-注入封堵层的水泥浆量，m3;V2-封堵层段井筒内灰塞水泥浆用量，m3。

注入封堵层的水泥浆量 V1 用下式计算：V1=πR2HФ

式中：R-封堵半径，m;r-套管内径，m;H-封堵层有效厚度，m;ψ-平均有效孔隙度， %。

封堵层段井筒内灰塞水泥浆用量 V2 用下式计算：V2=πr2h 式中：h-井筒内灰塞厚度，m。

6连续油管上提速度控制：