封井技術(shù)研究資料匯總-資料下載頁
2024-11-04 17:53本頁面
【導讀】密封較差，安全性低。嚴重的安全環(huán)保事故。由于井網(wǎng)調(diào)整，水驅(qū)方向改變，地層壓力變化較大。長期停產(chǎn)的廢棄油水井一旦井口泄露將造成地面環(huán)境污染。四系水層將面臨嚴重的污染。注采井網(wǎng)層系布局越來越不合理，試開采難度進一步加大。開污水的層段，將地面土地使用沖突降低到最小程度。地區(qū)，要求在井眼位置安裝可供識別的標志。壓井后安裝井控井口，現(xiàn)場應具備相應壓力等級的。簡易防噴控制裝置具有良好的統(tǒng)配性能。套內(nèi)處理的目的是使井筒油層全部裸露，即井筒內(nèi)。使井筒保持清潔干凈無雜物存在。下有故障情況尤其是套損漏失情況進行判斷。為保護淡水層，對固井質(zhì)量不合格、易發(fā)生管外竄。的污染，實現(xiàn)永久封固。扶余油田開發(fā)目的層主要為扶余油層，根。據(jù)沉積旋回性，扶余油層被劃分為4個砂組13個小層。扶余地區(qū)部分報廢老井年限較長，套。采用該方式能有效控制計入壓力。如果中間層和上層為低壓層，首先打入一定量的暫堵劑，直到
【正文】 水小 。②由于超細水泥比表面積大 , 顆粒小 , 水化速度快 ,為了確保施工能夠順利完成 , 超細水泥漿 要有足夠的緩凝時間 。 ③為使超細水泥在地層中有足夠的承壓能力 , 要求超細水泥漿凝固后要有較高的抗壓強度 。④超細水泥漿要有適宜的固化時間。 (2)超細水泥漿性能指標評價 為達到上述要求 ,進行了大量室內(nèi)實驗 , 確定了懸浮劑、緩凝劑等添加劑的種類、用量 , 通過調(diào)節(jié)水灰比 ,使超細水泥漿的配方滿足了現(xiàn)場使用要求。 1) 在模擬地層溫度的條件下 ,常壓下超細水泥漿的失水量為 0。 2)超細水泥漿具有直角稠化的性能 ,在超細水泥漿配好后相當長的時間內(nèi) ,漿體保持較低的稠度 , 在經(jīng)過一定時間后稠度迅速提高。通過調(diào)節(jié)緩凝劑的用量可有效地調(diào) 節(jié)稠化時間 , 稠化時間在 3. 5~ h 內(nèi)可調(diào)。 3)在模擬地層溫度的條件下 ,常壓下超細水泥漿凝固后的抗壓強度可以達到 MPa,大于同等條件下普通水泥漿固化后的抗壓強度。 4)在模擬地層溫度 , 常壓下固化時間可延長到 27 h, 滿足現(xiàn)場施工要求。 5)注入性實驗。室內(nèi)采用人造巖心對超細水泥漿和普通水泥漿的注入性能進行了對比實驗 ,實驗結(jié)果見表 3 所示。由表 3 可見 , 超細水泥漿的注入 性能明顯優(yōu)于普通水泥漿。 表 3 注入對比實驗數(shù)據(jù)表 五、現(xiàn)場擠注施工工藝研究 板中北高點儲氣庫庫區(qū)廢棄井封堵現(xiàn)場實施工藝關(guān)鍵是在板Ⅱ油組超細水泥漿的擠注施工工藝。目前擠注施工按擠注方法分為正擠注法、循環(huán)擠注法 。按擠封結(jié)構(gòu)分為空井筒、鉆具 (油管 ) 、封隔器等。 ( 1)正擠注法 正擠注法就是在井口處于控制的狀態(tài)下 , 通過液體的一定擠注壓力將水泥漿替擠到目的層的方法 ,又分為以下 2 種。 1) 平推法 平推法是在井內(nèi)無任何結(jié)構(gòu) ,利用原油、氣、水井套管作為擠水泥通道 , 從井口直接擠水泥的方法。其優(yōu)點是施工簡單 , 安全可靠。缺點是不能分層作業(yè) ,套管壁上易留水泥環(huán)。多用于油、氣、水井上部套管損壞有漏 點 ,封堵層段以上套管完好 , 需封堵因地質(zhì)工程因素報廢井的擠封 ,封堵深度小于 500 m, 封堵長度不大于 5 m。 2) 插管式封隔器 (橋塞 )擠注法 插管式封隔器 ( 橋塞 )擠注法是將插管式封隔器插管式封隔器 ( 橋塞 )擠注法是將插管式封隔器管 ,將插管插入封隔器 (橋塞 ), 即可對目的層進行擠注 ,擠注后從封隔器中提出插管 , 封隔器的單流閥自動關(guān)閉 ,可立即進行反洗井 (見圖 3)。 (2)循環(huán)擠注法 循環(huán)擠注法是將油管下到封堵層位的底界 , 將超細水泥漿循環(huán)到設計位置 , 然后上提管柱 , 洗井后 , 施加一定液體壓力使水泥漿進注目的層 的施工工藝 ,該施工工藝安全可靠 ,成本較低。 (4) 施工方法的確定 封堵層深度為 2700~ 2800 m, 封堵的 2 個層系儲層物性差別不大。因此封堵層段以上套管完好的井或封堵井段籠統(tǒng)擠注封堵時 , 推薦采用循環(huán)擠注法 。 封堵層段以上套管不完好的井或封堵井段分層擠注封堵時 ,推薦采用封隔器 (或橋塞 ) 擠水泥法。 3. 施工參數(shù)的確定 ( 1)擠注壓力的確定 為保證擠入地層的水泥漿不外吐 , 保持井內(nèi)穩(wěn)定、防止地層流體流入井內(nèi)產(chǎn)生竄槽必須在一定時間內(nèi)保持擠注壓力 , 使超細水泥漿帶壓候凝。擠注壓力太低 ,會降低封層效果 , 影響封堵質(zhì) 量 。 擠注壓力太高 ,會使油層套管破裂 , 無法準確向目的層擠注超細水泥進行封堵 , 嚴重時還會壓裂地層 , 無法封層。綜合考慮庫區(qū)內(nèi)廢棄井套管的承壓能力以及板Ⅱ油組地層的破裂壓力 , 擠注施工時井口壓力最高不要超過20 MPa。 (2)封堵半徑的確定 庫區(qū)內(nèi)的廢棄井開發(fā)時間已很長 , 考慮到以下情況 :①在當時的射孔條件下 ( 這些井多為 20 世紀 70 年代末完井的 ), 射孔穿深為 300 mm 左右 。 ②固井時第一界面和第二界面處可能存在固結(jié)不牢的情況 。③由于長期開采 , 目前地層壓力比原始地層壓力要低 , 地層孔隙會有一定程 度的閉合 , 孔隙度會降低 ,超細水泥不可能進入地層太深。因此 , 為保證超細水泥擠入地層 ,起到有效封堵目的層的作用 , 設計封堵半徑為 m。 (3)封堵射孔井段時井筒內(nèi)灰塞位置的確定 封堵射孔井段時井筒內(nèi)灰塞位置目前國內(nèi)沒有統(tǒng)一的標準。在美國有關(guān)報廢井作業(yè)的標準中規(guī)定 :對有套管的廢棄井用水泥封堵射孔井段時 , 井筒內(nèi)水泥塞的位置從射孔井段以下 m( 50 ft)至射孔井段以上 15. 24 m。為安全起見 , 對板中北高點儲氣庫庫區(qū)內(nèi)的廢棄井封堵射孔井段時井筒內(nèi)水泥塞的位置確定為從人工井底至射孔井段以上 50m。 (5) 擠注灰漿量的計算 1)水泥漿總量 : V t = V1 + V 2 式中 : Vt 表示灰漿總量 , m 。 V1 表示注入封堵層的 。 V 2 表示封堵層段井筒內(nèi)灰塞水泥漿注入封堵層的水泥漿量 V1 用下式計算 : V1 = ( R r ) H 式中 :R 表示封堵半徑 , m。 r 表示管內(nèi)徑 , m。 H 表示封堵層有效厚度 ,m。 表示平均有效孔隙度 , %。 封堵層段井筒內(nèi)灰塞水泥漿用量 V2 用下式計算 : V2 = r 2h 式中 : h 表示井筒內(nèi)灰塞厚度 , m。 2)干水泥用量 : t = 1. 465V ( 1) 式中 : t 表示干水泥用量 , t。f 表示設計水泥漿密度 , 利用上述公式對各井的擠注灰漿量進行了計算。 六、現(xiàn)場應用 按照總體方案要求 ,庫區(qū)內(nèi)的廢棄井先期進行 15 口井的封井施工。在已經(jīng)封堵的廢棄井中 ,采用方案一進行封井施工 , 在板Ⅱ油組采用光油管的工藝管柱 ,用超細水泥漿將板Ⅱ油組 1 ~ 4 層合層擠封 ,各井的板Ⅱ油組在用超細水泥漿擠封前都對清水都有不同的吸收量 , 擠封后各井對灰面試壓 12MPa,30 min 壓力降均小于 MPa, 說明對板Ⅱ油組的擠封是相當成功的。對各井人工井底和水泥返深以下注的普通水泥塞試壓 12 MPa,30 min 壓降均小于 0. 5 MPa,達到了行業(yè)標準要求。從總體上看 , 現(xiàn)場采用的施工工藝簡單 , 費用較低 , 施工周期較短。
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