专利名称：一种稠油漏失井挤水泥封窜工艺技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于稠油井修井作业的工艺技术，属石油修井作业 技术类。
背景技术：
在稠油漏失井修井作业过程中，必须先行对漏失层段挤入水泥封堵 窜槽，然后才能进行其他作业。目前，现场在石油修井作业中稠油漏失 并挤水泥封窜工艺常用的有两种方法 一是堵漏法，使用堵漏剂将漏失 通道堵住后进行挤水泥。二是下水泥承转器法，将水泥承转器下在挤水 泥封窜层以上挤水泥浆。这些挤水泥封窜工艺方法均需进行堵漏和反洗 水泥浆作业并存在下列问题l封窜和加固套管外水泥环时，水泥浆外 吐，封窜加固的效果较差；2关井候凝时，套管内外压力不平衡，套管 易变形；3挤水泥时进行反洗井，对环境会造成污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以克服现有稠油漏失井挤水泥封窜 工艺方法存在问题和不足的稠油漏失井挤水泥封窜工艺技术。
本发明的技术方案如下 此种封窜工艺技术的特点是在挤水泥顶替过程中，根据井口油、 套管压差进行调控，而且，整个施工过程不堵漏，不反洗水泥浆，不动 管柱，并采用常压候凝。该工艺技术的实施步骤如下下光管柱至设计 深度，开始挤水泥浆；油管内的水泥浆到达油层底界后，泵车由套管开始向井内注入平衡液，油管继续注入水泥桨不停；当套管的泵压达到一 定的数值时停泵，关闭油套环空，继续向油管内正注水泥浆；当压力达 到设计压力时正挤顶替液，顶替液将水泥浆顶出油管鞋以下一定深度 后，关闭油管闸门；从油套环空反挤顶替液将水泥浆顶至油管鞋以下 100m或者更深，关闭套管闸门候凝。
在挤水泥过程中，套管和油管的液柱压力遵守U型管压力平衡原理， 油管鞋处压力关系式如下
<formula>complex formula see original document page 4</formula>
式中P套总--套管总压力；P油总一油管总压力；P套--套管井口压力； P油--油管井口压力；P￥l--套管顶替液液柱压力；P套厂-套管水泥浆柱 压力；Pm—油管顶替液液柱压力；Pm—套管水泥浆液柱压力；比一套 管顶替液液柱高度；H2—油管顶替液液柱高度；H3—套管水泥浆高度； H4—油管水泥浆高度；Ys、 Y綠分别为顶替液和水泥桨密度；g—重 力加速度m/s2。
整个挤水泥封窜工艺过程可分为五个阶段，各阶段技术要点如下
第一阶段漏失阶段
挤水泥浆开始时因为油井漏失，井内的液柱不能充满井筒，液面不 在井口，井筒内有部分是空的，油套环空压力为负值，当地层的吸收速 度大于油、套的注入速度时，油管内的水泥浆不会从管鞋处上返到环空。
第二阶段压力恢复阶段
当地层的吸收速度小于油、套管的注入速度时，油、套环空内的流
体有一部分进入地层，另一部分进入套管环空没填满的空间。 一般情况
下(4) 177. 8mm)套管环空容积要大于油管的内容积，在油、套注入流 体的排量相同时，流体先充满油管后再充满套管环空。即水泥浆从管鞋 上返到环空。
第三阶段带压挤入阶段
当油、套空间的流体充满时，油管内充满水泥浆，井口起压，如在 挤水泥时平衡液为水Y flg/cm3，水泥浆的密度Y掘二l. 81g/cm3 据前 述压力平衡关系式可计算出P套-7.94Hi+P油
据上式可见，井口套管先起压，套管起压时应继续从套管打入顶替 液，使套管环空没有水泥浆，全部充满顶替液，油管和套管最高压差为 7. 94H时，套管内没有水泥浆。当挤水泥管柱的深度为lkm时，油管和套 管的最高压差为7.94Mpa。套管内全部是顶替液时，关闭套管，油管继 续挤水泥。在挤水泥过程中套管顶替的目的是使油套环空无水泥浆即油 套环空充满顶替液。根据公式和油套压力可随时知道H :的数值即套管 顶替液的高度，就可以判断出套管环空有没有上返水泥浆或上返水泥桨 的多少。
判断套管内是否有水泥浆有三种方法
1公式法根据公式A P二7.94H判断。式中，H为挤水泥管柱的 深度即管鞋深度。
2容积法计算出油套环空的容积，计量打入平衡液的量，当打入 套管的平衡液量大于油套环空的容积时，套管内不应有水泥浆。
3曲线法当挤水泥浆工艺进入第三阶段时，水泥浆进入目的层，压力平稳。油套环空继续打入平衡液，平衡液出管鞋后沿套管下行进入 目的层，因平衡液的粘度较水泥浆的粘度低，挤入地层的压力要低，这 时的泵压会降低。
第四阶段替挤阶段
当挤入的水泥桨量(或挤水泥浆的油管压力)达到设计要求时停止 挤入水泥浆，开始进行替挤，将水泥浆顶出油管鞋，关闭油管闸门。
第五阶段候凝阶段
开启套管闸门，从套管挤入顶替液将水泥浆顶到预定位置，关井候凝。
本发明构思新颖，易于实施调控，由于采用不堵漏、不反洗水泥浆、 不动管柱和带压候凝挤水泥法施工，在水泥浆顶替到位时可以不用反洗 水泥浆、不动管柱直接关井候凝，从而可以縮短挤水泥时间，减小作业 风险和地面污染，有利于节约成本和縮短修井时间，该技术适用于稠油 井封层、堵窜，对封窜、加固套管外水泥环尤为有效。
附图为本发明施工过程中平衡液进入挤水泥层油管压力变化曲线。
具体实施例方式
如图所示，稠油井封窜作业施工时，按照前述实施步骤进行，并按 前述之三种方法判断平衡液是否到达管鞋。图中，由O到A为油井漏失 阶段，由B到C是压力恢复阶段，由C到E是平衡液进入挤水泥层阶段，
EF为停止打平衡液后管鞋以下无平衡液正常挤入阶段。
权利要求
1、一种稠油漏失井挤水泥封窜工艺技术，其特征在于该工艺技术是在挤水泥顶替过程中，根据井口油、套管压差进行调控，而且，整个施工过程不堵漏，不反洗水泥浆不动管柱，并采用常压候凝；在挤水泥过程中，采用三种方法判断套管内是否有水泥浆(1)公式法根据公式ΔP＝7.94H判断；(2)容积法计算出油套环空的容积，计量打入平衡液的量，当打入套管的平衡液量大于油套环空的容积时，套管内不应有水泥浆；(3)曲线法当挤水泥浆工艺进入第三阶段时，水泥浆进入目的层，压力平稳；油套环空继续打入平衡液，平衡液出管鞋后沿套管下行进入目的层，因平衡液的粘度较水泥浆的粘度低，挤入地层的压力要低，这时的泵压会降低。
全文摘要
本发明涉及一种稠油漏失井挤水泥封窜工艺技术，该工艺技术是在挤水泥顶替过程中，根据井口油、套管压差进行调控，而且，整个施工过程不堵漏，不反洗水泥浆不动管柱，并采用常压候凝。本发明构思新颖，易于实施调控，由于采用不堵漏、不反洗水泥浆、不动管柱和带压候凝挤水泥法施工，在水泥浆顶替到位时可以不用反洗水泥浆、不动管柱直接关井候凝，从而可以缩短挤水泥时间，减小作业风险和地面污染，有利于节约成本和缩短修井时间，该技术适用于稠油井封层、堵窜，对封窜和加固套管外水泥环尤为有效。
文档编号E21B33/138GK101196103SQ20081001003
公开日2008年6月11日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者于广鹏, 刘雪峰, 贺 姜, 李华清, 董晓彬, 陶煜征 申请人:辽河石油勘探局