江汉油区套管漏失井现状与化学堵剂封堵工艺

江汉油区套管漏失井现状与化学堵剂封堵工艺 本文关键词：漏失，油区，封堵，套管，现状

江汉油区套管漏失井现状与化学堵剂封堵工艺 本文简介：1江汉油区套管漏失井现状　　浅层套管漏失由于套管外无水泥环保护，套管下井前也未进行防腐处理，直接裸露在地层中，油气水中的盐类等对套管进行着长期腐蚀，致使套管的抗压、抗腐蚀能力严重降低。主要表现就是套管破漏，这类套管损坏采用的是堵剂封堵工艺。目前江汉油区内部油、水井套管破漏达到了164口，其中水泥返高

江汉油区套管漏失井现状与化学堵剂封堵工艺 本文内容：

　　1江汉油区套管漏失井现状

　　浅层套管漏失由于套管外无水泥环保护，套管下井前也未进行防腐处理，直接裸露在地层中，油气水中的盐类等对套管进行着长期腐蚀，致使套管的抗压、抗腐蚀能力严重降低。主要表现就是套管破漏，这类套管损坏采用的是堵剂封堵工艺。目前江汉油区内部油、水井套管破漏达到了164口，其中水泥返高以上套管破漏155口，占总破漏井数的94.5%.根据施工情况来看，套管破漏井主要分布在王场、黄场、广华、钟市、浩口、新沟等区块，其中钟市油田最为严重。

　　江汉油区套管腐蚀破漏周期一般在5年以上，全油田腐蚀周期在5-15年的有79口，占套管破漏井的51%,说明在江汉油区套管腐蚀情况非常严重。从近几年起出的套管来看，套管破漏主要是因套管外壁腐蚀造成穿孔。

　　1.1水泥浆封堵工艺在江汉油区应用情况及效果分析

　　江汉油区2008-2012年共进行挤堵施工130次，施工井次84井次。

　　84井次中，其中挤堵一次成功有67井次，一次成功率为79.8%.一次不成功的有17井次，占20.2%（其中：挤堵施工2次成功的有2井次，占2.3%;施工3次成功为6井次，占7.1%;施工4次成功有4井次，占4.8%;施工5次成功有5井次占6.0%.

　　从统计情况分析，水泥浆挤堵施工未达到一趟工序挤堵成功的井，占总挤堵井次的约20%,总结如下：

　　1）一趟工序挤堵未成功主要分布在王场、广华、浩口、钟市、张港等区块的1 400m以上的中上部套管破漏。

　　2）水泥返高以上，因没有固井水泥的保护及遮挡，加上地层压实成岩作用不强，岩石疏松，渗透率高，地层破裂压力低，致使漏失井段吸水量大，挤堵泵压低。同时，水泥浆易在疏松地层介质内突进，不能在封堵段周围均匀分布、驻留，即使加大堵剂用量，封堵也不易成功。另外，容易压漏地层形成新裂缝通道。

　　3）挤堵有效期在2年内失效的占7井次，与其他相比修套技术相比，成本低、有效期长，失效后可重新挤堵，套管内径无变化。

　　2化学堵剂封堵工艺

　　水泥浆封堵工艺具有一定的封堵效果，但是随着油田开发的深入，井下套管损坏情况越来越严重，逐渐暴露出该工艺的技术局限性。

　　针对浅层（水泥返高以上）套管漏失封堵工艺存在的问题，结合江汉油区的套漏井现状，迫切需要一种新型堵剂体系重点解决一个问题，所选的堵剂体系应具有驻留性强、界面胶结强度高，粒径小、穿透力强、封堵半径大，稠化时间可调、抗高温、耐盐等优点。

　　江汉油田相关技术部门对其他各个油田浅层（水泥返高以上）套漏井封堵工艺调研学习，经研究决定，使用中原化学堵剂代替原有的水泥浆堵剂体系。负责堵剂研究的厂家针对这些难题，总结出“先建网、再封堵”两步封堵的思路：选用建网剂作为前置材料，在近井地带快速构成网状结构的暂堵屏障，保证后期进入的封堵材料能快速地在封堵部位的近井地带聚集固结，并且使固结后体积与固结前保持稳定，构成高强度的封堵体，封堵漏点。

　　中原化学堵剂体系分成三个部分：预处理剂、主处理剂、封堵剂。

　　1）预处理剂。预处理剂主要由多元改性有机树脂粉复合物、无机钙盐混合物和复合活性分散剂等组成。预处理剂配合主处理剂使用，为有机堵剂，具备体系注入性能好，施工安全，冲刷性能好、耐压强度高的特点。对于严重漏失的裂缝、孔道型地层封堵，主要是在主体封堵剂前形成一定承压能力的段塞，建立起锚固拉网和初级屏蔽。

　　2）主处理剂。主处理剂由有机多元共聚材料、强度补充剂及其他化学剂复合而成，是一种初始浓度很稀的堵剂工作液，在静止和低剪切下发育成微观网状结构，进而形成粘弹体。其作用是在封堵套管漏失严重，水泥返高以上自由段等裂缝性、溶洞型地层时，在主体封堵剂前面形成段塞屏蔽，将封堵剂与地层水隔离，建立起封堵剂的驻留屏蔽。同时，对于疏松地层，主处理剂进入疏松空间后，与地层形成胶结，也提高了地层的承压性能。

　　3）封堵剂。封堵剂由超细凝胶材料、高分子胶凝、结构形成剂、流型调节剂等多种无机和有机材料成分与增韧剂复配而成，体系各组分具有良好的配伍性，进一步增强了堵剂胶结强度。高强胶结密实的固化体耐高压以及地层水的长期冲刷。

　　2.1现场施工工艺技术

　　化学堵剂主要解决浅层（水泥返高以上）套管漏失的封堵问题，根据井况、堵剂性能和漏失状况，确定施工工艺方案、施工参数，向地层中挤入化学堵剂，保证堵剂到达预定地层位置后，在胶结疏松的地层孔隙中胶凝，达到封窜堵漏的目的。

　　2.1.1选井原则

　　1）套管漏失井段验证准确，套管错断或破裂严重的井不宜封堵。

　　2）漏失井段不宜过长，若漏失井段不止一段，建议逐一处理。

　　2.1.2施工工艺

　　1）前期准备：

　　①700或400型水泥车2台；②815清水罐2台，污水灌（或循环罐）1台；3.8m3、8m3搅拌罐各一具，8m3计量罐一具。

　　2）施工要求：

　　①现场施工使用的油管试压合格；②漏点以上套管试压合格（套管短节无刺漏）；③配制堵剂的搅拌罐必须清洗干净，保证上水口无堵塞，用清水配制堵剂浆液；④施工前地面管线及井口试压25MPa,不刺不漏为合格；⑤钻塞前先对封堵段以上试压，试压过程缓慢升至既定压力，停泵观察，同时检查井口、管线等有无刺漏。

　　3）施工步骤如下：

　　①搬家上井，下单封、双封确定漏失井段，并分别用400型水泥车1档、2档测出漏点吸水量。

　　②下封隔器（Y221-114J）或填砂保护下部储层。

　　③确定施工方案（空井筒平推、下光油管或者下封隔器）。

　　④装千型井口，连接地面管线，对地面管汇和井口试压25MPa,不刺不漏为合格。

　　⑤清水灌满井筒，试挤清水5m3,再次落实地层吸水状况。

　　⑥按设计要求配制堵剂并挤入堵剂，注意挤入排量，控制施工压力；正挤清水（施工过程注意压力变化，压力达到15 MPa时，不论堵剂或顶水是否挤完都要停止施工，缓慢放压，必要时还应及时反洗井）。

　　⑦关井候凝72h.

　　⑧钻塞：下钻塞管柱探塞面后，上提管柱1根，试压10 MPa,稳压10min,合格后继续冲钻至原漏点下界，试压8MPa,稳压30min,验证封堵效果。

　　2.2现场应用及效果

　　截至2015年6月，化学堵剂在江汉油区共施工11井次，一次封堵成功8井次，有3井次验效不合格，再次采用水泥浆封堵后，验效合格。一次封堵未成功的3井次是黄7斜-5、广平7、黄9-10.

　　1）王北13-3CZ是化学堵剂在江汉施工的第一口井，该井通过双封找漏确定井段552.18~554.37m之间存在着漏点，测吸水量1档车，泵压3MPa,排量208l/min;二档车，泵压6MPa,排量400l/min.通过测得的吸水量可以看出，该井漏点漏失量较大，根据以往水泥浆封堵工艺的经验来看，封堵一次成功率很低，通常都要进行第二次封堵方能达到预期效果。该井施工时，配制预处理剂2.5m3,主处理剂4.5m3,化学封堵剂14.5m3,施工压力由2.5↑5↑7MPa,关井前观察压力可以稳在5MPa左右，压力不降。钻塞后验效，油管打压8MPa合格，稳压30min压力不降，封堵一次成功。

　　2）黄9-10是在2015年6月份施工的，该井通过双封找漏确定有两段漏点，分别是783.40~788.94m和847.19~852.42m,吸水量分别是二档车，泵压为9MPa,吸水量280l/min和一档车，泵压为6 MPa,排量200l/min、二档车，泵压为11MPa,排量260l/min.

　　两段漏点相隔58.25m,该井施工过程中，泵压从7↑13MPa,关井时，油管打压8MPa,带压关井，预计施工会得到应有的效果，但钻塞后验效，油管内打压8MPa,30min↓4MPa.再次使用水泥浆15m3重新挤堵，才达到封堵效果。

　　除了此3口井，具有一些客观上真实存在的原因，其他井次均达到了一次封堵成功的效果，证明化学堵剂在某种程度上的确能够解决浅层（水泥返高以上）套管漏失封堵成功率低的难题。在施工过程中，发现问题后及时改进施工工艺和堵剂量，在后续的施工中没有再出现封堵不成功的现象。总而言之，化学堵剂封堵工艺值得在油田范围内推广。

　　3结论及建议

　　1）对于套管破漏在水泥返高以上或高渗透的大孔道地层，化学堵剂封窜堵漏体系首先要预堵建立驻留屏障，在封堵目标层快速形成具有一定承压能力（5MPa左右）的互传网架，使封堵剂能有效驻留在目标层，不会流失，从而大幅度提高封堵成功率，减少堵剂用量，解决了普通堵剂（水泥浆）难以解决的技术难题。

　　2）化学堵剂封窜堵漏体系采用多种活性材料，在井下温度、压力和流体的动态冲蚀条件下，在封堵目标层位形成微膨胀、界面胶结强度高、耐冲蚀的固化体，使界面过渡层硬度和强度大大提高，在各种堵漏工况下，都能将周围介质胶结成一个牢固的整体，提高了施工后的固化体对注水等高压作业的承受能力，从根本上提高了施工有效期。

　　3）化学堵剂封窜堵漏剂体系的悬浮稳定性和初终凝时间可以控制的可靠性高，能够做到停留在井筒内的浆液在预定的较长时间内保证良好的流动性，不会沉淀和凝固，一般在1.5~10h以内可调，提高了施工的安全性和可靠性；而普通堵剂（水泥浆）一旦进入漏失地层，在高压、高温的条件下，便会快速失水，形成一定结构和强度的固化体，增加了管柱卡的风险。

　　4）目前现场配灰过程中，采用的是人工倒灰的方式，封堵材料的装配标准是50kg/袋，配制15m3的封堵剂需要17t的封堵材料，也就是说需要倾倒300多袋的材料，工人劳动强度极高，施工现场粉尘大，干灰很容易进入眼睛，对人体造成伤害，若天气炎热还会造成工人中暑。建议装封堵材料的方式效仿钻井固井队，使用专用灰罐装载干灰，然后通过机器吹灰的方式完成配灰过程，这样可以极大地减轻工人劳动强度，提高施工时的安全性。

　　5）目前施工现场使用的搅拌罐有1.5m3、3.8m3、8m3三种，由于预、主处理剂经过一段时间会呈果冻状，因此配制处理剂和封堵剂必须使用不同的搅拌罐，否则容易将上水管线堵死，通过已经施工的几口井，现场使用的堵剂量一般为预处理剂2.5m3,主处理剂5m3,化学封堵剂15m3,如果现场能再多配置一个6m3的搅拌罐将会提高施工的连续性，达到更加理想的效果。

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