注水泥塞施工工艺
注水泥塞工艺技术
早强水泥
D - * * 1830-3050 76.7- 127 100 - 中温、中压条件选用
E - * * 3050-4270 76-143 154 - 超高温、高压条件
F - * * 3050-4880 110-160 190 - 超高温、高压条件选用
G - * * 0-
H - * * 0-2240 0-93 90 120
基本水
J * - - 3660-4880 49-166 180 - 超高温、高压条件选用
注:*表示有此种类型。
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1、油井水泥
1.3 初凝与终凝
水泥是一种无机的水硬性胶凝材料，当其与水混合后立 即发生一系列的物理、化学变化、浆体逐渐由液态转变为固 态，这个变化过程就是水泥浆的凝结过程。
注水泥塞工艺技术
注水泥塞工艺技术
注水泥塞
注水泥塞工艺是将一定量的水泥浆替到套管 内的某一部位，使其形成满足注采需要的新的人 工井底或满足工艺过程的封闭某井段的工艺技术。 也是我们常说的打水泥塞。
常规修井作业规程第14部分:注塞、钻塞 SY/T 5587.14-2004
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注水泥塞工艺技术
注水泥塞的目的
C级：适用深度范围0-1828.8m,温度至76.7度，属高早期强 度水泥，分普通，中抗，和高抗硫三种。
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1、油井水泥
1.2 油井水泥API分类
D级：适用深度范围1828.8-3050,温度至76-127度，为基质水泥加缓凝剂， 用于中温中压条件，分中抗硫和高抗硫两种。
E级：适用深度范围3050-4270,温度至76-143度，为基质水泥加缓凝剂， 用于高温高压条件，分中抗硫和高抗硫两种。
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1、油井水泥
1.2 油井水泥API分类
注水泥塞技术
注水泥塞技术刘东清1.注水泥塞概念注水泥塞工艺是将一定量的水泥浆替到套管或井眼的某一部位，使其形成满足工程需要的新的人工井底或满足工艺要求的临时封闭某井段的工艺技术。
钻井、完井施工及井下作业、修井中都会遇到注水泥塞工艺技术。
2.注水泥塞用途钻井完井过程中注水泥塞一般是在井下存在复杂情况需要封堵处理、套管开窗侧钻、弃井或底部井段没有油气层需要进行封填等情况下使用。
井下作业中注水泥塞的用途主要有以下几种：（1）封闭已试油层上返新层试油，或进行分层作业时的封堵非目的层；（2）封闭底部水层；（3）找堵漏、找封窜、上部套管试压等隔开封闭某一层段；（4）堵塞报废井及回填枯竭层位；（5）出于安全目的的封闭层位（如封闭高压层、有毒有害流体层）等。
在修井作业中，为了进行回采油层，找窜封窜，找漏堵漏，上部套管试压等往往注水泥塞。
3.注水泥塞难点在井内密度较小的大量液体上面打密度大的用浆量较小的水泥塞是一个比较麻烦的问题，特别是远离井底的悬空水泥塞或有强度要求的侧钻水泥塞。
水泥塞过短，容易因计量误差造成水泥塞“打飞”；水泥塞过长，容易造成“插旗杆”“灌香肠”等事故。
水泥塞过浅，水泥强度发展慢；水泥塞过深或大直径水泥塞，容易造成钻井液对水泥浆的污染和掺混，影响施工安全和水泥塞质量。
有机构统计，水泥塞施工的一次成功率仅为25%，也就是说，要成功取得一个合格的水泥塞，平均需要进行3次注水泥塞尝试。
塔河油田对2004-2005年实施的81井次各类打水泥塞施工进行统计分析，由于井深、替浆量较难把握等因素的影响，一次成功率（塞面误差控制在±10m）仅为23.25％，其中打塞后塞面上移大于30m的14井次，最高上移487m；塞面下移超过30m的13井次，第一次打塞后无塞面的4井次。
4.一般注水泥塞做法针对常规打水泥塞施工存在一次成功率低的问题,各研究机构和施工单位都在不断地思考和开发新的工艺技术或井下工具，以适应不同现场情况的需要。
注水泥塞
@2. API标准规定,常规油井水泥清水配浆温度为 ( B )。 A、 39℃ B、27℃ C、 0℃ D、 -5℃ @3.常规油井水泥清水配浆温度不超过( D )，超过此温度将缩 短稠化时间。 A、 50℃ B、27℃ C、45℃ D、 38℃ @7.试验数据表明，若配浆清水低于（ C ）将延迟水泥浆凝固。 A、-10℃ B、0℃ C、15℃ D、20℃ 5．常温注水泥塞施工，现场不应使用（ A ）以上的热水配浆。 （A）38℃ （B）27℃ （C）15℃ （D）55℃ 6．浅井注水泥塞施工管线试压（ D ）。 （A）2 MPa （B）10 MPa（C）5 MPa （D）25 MPa 7．水泥浆密度要在施工现场配制水泥浆的过程中使用( C ) 直接测定。 （A）温度计 （B）粘度计 （C）密度计 （D）流量计
2)备足符合要求配水泥浆的清水；
配水泥浆的清水要做氯离子(CL-)化验，当 井深小于3000m时为1000mg／L以下，当井深 超过3000m时为700mg/L以下；
三、注水泥塞施工 • 施工准备 3.油井水泥的准备 1)对油井水泥及添加剂的各性能进行 抽样化验； 2)将油井水泥和添加剂按设计要求用 量备足送到井场,检查水泥质量,标 准是牌号正确、水泥不潮不结块； 3)将水泥摆设在配水泥浆的操作台上。
油管规范
重量 N/m 85 93 131 壁厚 mm 6.5 5.5 6.45 内径 mm 47.4 62.0 76.0
本体 断面积 mm2 1092 1169 1438
容积 L/m 1.77 3.02 4.77
管本体 容积 L/m 1.09 1.17 1.44
73.02 （27/8）
88.9 （31/2）
三、注水泥塞施工 • 施工准备 1.准备注水泥塞施工所需的工具、用具；
钻水泥塞工艺
Q/SH1020 1126—2006代替Q/SL 1126—1995 钻水泥塞工艺推荐作法2006-12–20 发布 2007-02–01 实施前言本标准是对Q/SL 1126—1995《钻水泥塞工艺推荐作法》标准的修订。
本标准与Q/SL 1126—1995相比，主要变化如下：——增加了5LZ60—95型螺杆钻具性能表。
本标准自实施之日起，同时代替Q/SL 1126—1995。
本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位：临盘采油厂。
本标准主要起草人：付家俊、宋彬。
本标准于1995年3月首次发布。
本次为第一次修订。
本标准自发布之日起有效期三年，到期复审。
钻水泥塞工艺推荐作法1 范围本标准规定了钻水泥塞工艺的钻具组合、钻进参数、取资料要求、钻进措施及安全环保要求。
本标准适用于一般作业队钻水泥塞作业，也适用于大修作业钻水泥塞作业。
2 地质方案要求2.1 作业目的明确。
2.2 资料提供准确。
2.3 特殊要求内容清晰。
3 取资料内容与要求3.1 水泥塞实际位置、长度、强度并与方案相符。
3.2 塞面上下套管内径实际通过能力，套管有无弯曲、变形段及具体位置。
3.3 水泥塞面或水泥塞中有无金属及其它落物。
3.4 正常钻速与钻进参数3.5 钻具结构型式。
3.6 工作中有无异常及资料收集记录。
4 钻具组合与性能4.1 钻具组合形式见表1。
5 钻头选择5.1 类型及硬度选择5.1.1 选用普通铣齿三牙轮钻头，标准代号Y。
5.1.2 钻头硬度选择中－中硬，标准代号5－6。
5.2 直径选择5.2.1 钻头直径应不大于套管内径6mm～8mm，大于钻头上部连接柱体最大外径2mm。
5.2.2 磨鞋直径的选择同三牙轮钻头，如有特殊需要，则根据不同情况，略加增减，但应有措施保证。
5.2.3 采用螺杆钻。
6 钻井参数6.1 钻头压力6.1.1 三牙轮钻头：5kN/25mm～8kN/25mm（而每英寸直径加压5kN～8kN）。
安全打水泥塞与挤水泥作业
技术要求
水泥浆失水量依据地层渗透性而定， 低渗透地层允许6.9MPa 30min失水量 在100～200ml之间，高渗透地层允许 在50～100ml之间，裂缝性地层失水 量控制在200～500ml之间比较合适。
24h的度不得低 于150m,目的是有效地隔离水泥浆与 套管中的液体，防止互相污染。必 要时，可做管内介质与水泥的污染 实验。
打水泥塞设计模式
( )井打水泥塞设计 一、基本数据 1.目前井深（m）： 2.落鱼顶部位置： 米 3.水泥化验结果：高温 级灰，稠化时间： 未稠。(水源： ) 4.需封填井段： m－ m 5.光钻杆下深： m
分钟
打水泥塞设计模式
二、施工时间设计
1.打清水：
方、时间：
2.注水泥：
方、时间：
3.注清水：
打水泥塞作业
打水泥塞有一定的技术要求，只 要我们严格执行技术规范就会把水泥 塞打好，避免出现将水泥塞打飞的复 杂情况或者出现严重的焊钻杆事故。 下面简述平衡塞法技术规范与注意事 项。
技术规范
1、 1、水泥量设计 根据水泥塞长度计算水泥量，注意要附加 一定量的水泥，主要是考虑到井径误差和 水泥塞顶部泥浆的污染。 水泥浆量计算公式： 水泥浆量（m3）=水泥塞段长（m）x井筒 容积（m3）/ m+附加量（m3）。
打水泥塞设计模式
6.替完钻井液后，接卸方钻杆和起光钻杆的速 度要快。
7.打塞作业结束后，从起钻开始计时，水泥候 凝24 小时后，开始下钻修水泥面，钻修面至预 定井深即可。注意提前准备好纯碱和其它钻井 液处理剂，修面结束后，循环搞一次短起下钻， 并记录好钻具提放时的井下阻力，为后续施工 防卡提供依据。
施工步骤
7、接钻头下钻，钻 水泥塞；水泥塞钻穿 后，试压检验堵孔效 果，如果达到试压标 准结束挤水泥作业。
水平井打水泥塞、钻水泥塞技术探讨
在第三 次打水泥塞过程 中， 在配制水泥浆时先在清水 中
加入悬浮剂、膨胀剂 ，增加水 的粘度 以及水泥浆在井下行成 膨胀，再使用超细水泥配制水泥浆 ，从而减小水泥在重力作
用 下 的 失 水 ，在 候 凝 以后 ，探 水 泥 塞 面 还 是 出现 了水 泥 塞 面
中国西部科技
２１ ０ ２年 ０ ８月第 １ １卷第 ０ 期总 第 ２ ７期 ８ ７
３ ９
但在水平井段 ， 水泥浆 的重力及水泥浆 的沉 降方向与水
斜坡状 。由此判 断，在地面加压候凝时 ，水泥浆初凝前 ，在
水平井段 由于在 重力的作用下 向两侧流动 ， 造成 了水泥塞面
的斜坡状 。此次试压时压降 比前两次都有减少 ，可 是还 是没 有达到试压要求 。在地 面配制的水泥浆进行试验 时，虽然 降 低 了水泥浆 的失水，但凝结后 由于膨胀剂 的作用 ，水泥浆 固
１０ ．Ｏ 射 孔 ，对 １ １ ． ～ １ ３ ． ｍ 进 行 封 堵 。 ８ ０Ｏ ｍ ８ ０ｏ ０ ８ ０Ｏ Ｏ
１ 水平井的定义
通常把进入油气层井眼的井斜 角不低 于 ８。 ６ 的井段称为 水平段 ， 能沿油层走 向形成这种水平位 移的特殊 定向井称 为 水平井 。水平井可有效地增加油气层 的泄露面积 ，提 高采收 率 ，它是增加产油量的有效手段之一。
工程技术
水 平井打水泥塞 、钻水泥塞 技术探讨
曹燕林
（ 中国石油青海油 田井下作 业公 司作 业 ７１ 联队 ，青海 海西 ８６０ ） —７ １４０
摘 要 ：水平井技术的发展不断进步 ，但还有很 多不完善的地方，层 间出水 、干层 、水层等对水平井生产影响很 大，对 水平
井 的封堵工艺条件要求都比较严格 ，使许 多封 堵工具 的应用 范围受到 了一定限制 ，施工的一次成功率也 受到了很 大的影响。 青海 油田跃 西平 ３井在水平井段注水泥塞施 工， 青海油田第一次对水平井 注水泥塞的尝试 ， 是 经过不断地摸索 ， 取得 了成功。
注灰(操作规程)
注灰（操作规程）一、操作规程（1）下探水泥塞面后，应将管柱提至原候凝深度，避免未经凝固的水泥浆将管柱堵塞或固住。
（2）施工前连接好进出口管线，水龙带连接部位的安全保护绳要固定牢固。
（3）注水泥塞全过程要由专人指挥、专人计量。
（4）要使用合格的油井水泥，了解初、终凝时间。
（5）井内液柱稳定，无溢流、漏失现象。
（6）注水泥塞时，井下管柱内不准带有通井规、封隔器、管鞋等井下工具。
（7）按设计深度通井，通井规或刮管器要与套管相匹配，对桥塞坐封位置要上下反复刮通2~3遍，并充分洗井。
（8）注灰前，先洗井降温、降气、脱气。
深井和高油气比井，必须先洗井。
（9）按设计深度下入桥塞。
下桥塞过程中，要平稳操作，限速下管，保证下井配件、管线的密封性能。
桥塞通过射孔井段时要慢下，待桥塞下到预定位置后，根据桥塞的特点上提适当高度。
（10）严格按桥塞的《坐封操作规程》坐封，以确保密封件彻底成型，确认坐封封好后，将丢手去掉。
（11）下放油管，确认丢手已打掉后，提出油管。
（12）桥塞如中途遇阻，不得硬顿、强提，要请示上级采取合理措施。
（13）作业途中提升设备发生故障时，应迅速反洗出井内全部水泥浆。
（14）作业途中水泥车发生故障时，应立即上提井内管柱至安全高度（或提出井内全部管柱）。
（15）从配水泥浆到反洗井开始的经历的作业时间不能超过初凝时间的50%，反洗井中途不得停泵。
（16）关井候凝时，井口应密封无渗漏，严防水泥塞上移。
（17）应先洗井试压，再加深油管探灰面。
探灰面时，要缓慢下油管，同时有专人看指重表指挥下放。
（18）探灰面合格后，上提1根油管，用清水正循环洗井后，再进行下道工序。
二、注灰注意事项（1）在注灰过程中，要求备用1台水泥车。
（2）动力设备要求完好。
（3）作业机不能熄火。
（4）各种数据要准确，组织工作要紧凑。
（5）从配灰浆到反洗井，不能超过初凝时间的90%。
深井、高温井要加适量缓凝剂。
（6）作业后，套管应无损坏。
固井工艺技术
固井工艺技术常规固井工艺内管法固井工艺尾管固井工艺尾管回接固井工艺分级固井工艺选择式注水泥固井工艺筛管(裸眼）顶部注水泥固井工艺封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺预应力固井工艺挤水泥补救工艺技术漏失井固井技术高压井固井技术大斜度井固井技术深井及超深井固井技术长封固段井固井技术小间隙井固井技术糖葫芦井眼固井技术气井固井技术（一）常规固井工艺常规固井工艺是指在井身质量较好，且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下，将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶塞（隔离塞）与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内,从管串底部进入环空，到达设计位置,以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。
套管串结构：引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串.施工流程：注前置液→注水泥浆→压碰压塞（上胶塞）→替钻井液→碰压→候凝。
保证施工安全和固井质量的基本条件：（1）井眼畅通。
（2）井底干净。
（3）井径规则，井径扩大率小于15％。
（4）固井前井下不漏失。
（5）钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于10m/h.（6）套管居中，居中度不小于75%。
（7)套管与井壁环形间隙大于20mm。
（8)钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应保证低粘度、低切力、低密度,具有良好的流动性能。
（9）水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。
（10)水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于0。
2. （11）下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管汇等，性能满足施工要求。
（二）内管法固井工艺内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋)，与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。
采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。
用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出,从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染.该工艺一般用于大直径套管固井。
注水泥塞
注水泥塞工艺目录二、工艺原理二、注水泥塞的目的及用途三、注水泥塞的方法及施工步骤四、注水泥塞计算注水泥塞工艺是将一定量的水泥浆替到套管内或井眼的某一部位，使其形成满足注采需要的新的人工井底或满足工艺过程的临时封闭某井段的工艺技术。
一、工艺原理当干水泥与适量的水混合成水泥浆后，水泥颗粒与水立即发生水化反应，使水泥浆中产生以水硅酸钙为主要成分的胶体，随着水化作用的不断进行，胶体不断增多，并逐渐聚集变稠。
同时在胶体中产生形成水泥石的新化合物，逐渐在非晶质胶体中开始呈现微粒晶体，并逐渐硬化，使水泥浆失去流动性。
在这一过程中，当水泥浆开始变稠并部分失去塑性时，称为初凝；当水泥浆完全失去流动性并刚能承担一定压力时称为终凝。
终凝完毕后水泥浆硬化成石。
二、注水泥塞的目的及用途在井下作业中注水泥塞是常用的工艺技术之一。
注水泥塞的目的及用途主要有以下几种：（1）封闭已试油层上返新层试油，或进行分层作业时的封堵非目的层。
（2）封闭底部水层；（3）找堵漏、找封窜、上部套管试压等隔开封闭某一层段。
（4）堵塞报废井及回填枯竭层位。
（5）出于安全目的的封闭层位（如封闭高压层、有毒有害流体层）（6）特殊情况下的封堵。
三、注水泥塞的方法及施工步骤1.注水泥塞方法按注水泥塞位置来分有实心水泥塞及悬空水泥塞两种。
为节省水泥、和方便施工，一般情况下多采用注悬空水泥塞方法。
根据井内压力及施工工艺分为灌注法注水泥塞、循环法注水泥塞、挤注法注水泥塞（包括循环+挤注）、电缆/绳索倒灰法等四种方法。
2.注水泥塞施工步骤（1）循环注水泥塞这是目前油田应用最广泛的方法。
是将配好的水泥浆泵入井内循环顶替至预定位置，候凝固结，形成封堵。
其施工步骤如下：1).将注水泥管柱下至预计水泥塞底部,并循环洗井到井内稳定。
2).按设计配制好水泥浆后按前隔离液，水泥浆、后隔离液、替置液顺序和设计量注入井内。
3).将水泥浆替置到设计位置,此时,管内外应处于平衡，上提管柱至预定水泥面以上1-3m4).反循环洗井，洗出多余水泥浆。
油水井注水泥塞施工技术探讨
油水井注水泥塞施工技术探讨摘要：做好油水井注水泥塞施工准备，严格执行油水井注水泥塞施工质量标准，稳妥做好油水井注水泥塞施工，并落实各项技术要求，以确保施工圆满完成。
关键词：注水泥塞；施工技术；油水井结合油水井的基本数据，主要包括井别、完钻日期、完钻井深、人工井底、油层套管、水泥返高、固井质量、钻头直径、油补距、联入、生产层位、射孔井段、地层温度、地层静压、原油粘度、油层厚度等，掌握生产方式、参数、产液量、含水、含砂、累计出砂量、静压以及曾经采取过的措施，明确在处理井段以上打水泥塞，达到封井（封层）的目的，并画出施工或完井管柱结构示意图，以为油水井注水泥塞施工与技术奠定坚实基础。
一、油水井注水泥塞施工准备施工准备:400型水泥车2部、水罐车3部、GX-T套管刮削器、密度计、4m3搅拌池子、自封、SFZ18-35型防喷器、N80油管、笔尖、筛管、丝堵、G级油井水泥、15m3池子、水龙带。
用料计算:（1）洗井液用量:V液＝（D2-d2外＋d2内）×H×K×π/4，V液:洗井液用量、D:套管内径、d外:油管外径、d内:油管内径、H:洗井深度、K:附加系数。
(2)水泥浆用量:根据水泥塞厚度计算的水泥浆量加附加量确定。
V＝D2×h×π/4+V，附h：水泥塞厚度，V附水泥浆附加量。
干水泥用量:G=V×ρ1×（ρ2-ρ0）/（ρ1-ρ0）、G:干水泥用量、ρ1:干水泥密度、ρ2:水泥浆密度、ρ0:清水密度。
水泥浆密度:封堵水泥浆密度为1.75～1.85g/cm3。
二、油水井注水泥塞施工质量标准设计水泥塞厚度应在10m以上。
顶替量要计算准确，并要认真计量。
水泥塞与被封堵层顶界的距离必须大于5m。
一般情况下，水泥塞顶面要保证距待返油层或上部已射油层底界20m以上。
需封井的油、水井无特殊要求的应注两个水泥塞，第一个水泥塞位于最上一个射开层位顶界以上50～60m，第二个水泥塞顶面距井口50m左右。