水泥承留器在挤封堵地层应用 ppt课件
油井堵水封堵基本知识及下井工具讲义课件
油田进入高含水开发阶段，水淹现象严重，影响采收率。
实施过程
选用高强度封堵剂，优化封堵工艺参数，确保封堵效果。
成功案例展示
实施效果
封堵后油井产量稳定，含水率明显下降，采收率提高。
案例二
XX油田创新应用新型堵水剂，实现油井高效堵水，取得显著经济 效益。
实施背景
油田常规堵水剂效果不佳，急需寻找新型堵水剂解决水淹问题。
成功案例展示
实施过程
研发新型堵水剂，开展室内实验 评价性能，优化现场施工参数。
实施效果
新型堵水剂性能优异，有效封堵 高渗透水层，提高油井产量和采 收率。
失败教训剖析
教训一
XX油田堵水封堵作业失败，导致油井产量大 幅下降，经济损失严重。
失败原因
选用封堵剂性能不佳，未能有效封堵高渗透水 层；施工参数不合理，影响封堵效果。
井口压力监控
施工进度监控
实时监测井口压力变化，发现异常及时处 理。
掌握施工进度，确保各道工序按时完成。
设备运行监控
人员状态监控
监测各种设备运行状况，发现故障及时排 除。
观察施工人员工作状态，防止疲劳操作和 违规操作。
应急处理预案制定和演练
01
制定应急处理预案
针对可能出现的紧急情况，制定相 应的应急处理预案。
改进措施
加强封堵剂性能评价，选用高强度封堵剂；优化 施工参数，确保封堵效果。
教训二
XX油田在堵水封堵作业中忽视安全环保要求，引发 安全事故和环境污染。
失败原因
施工过程中未严格遵守安全操作规程，导致井喷 事故；封堵剂选择不当，造成地下水污染。
改进措施
加强安全环保培训，提高员工安全意识；选用环保型封 堵剂，降低环境污染风险。
课件-找漏与堵漏工艺
双封隔器挤水泥法其下封隔器还可采用电桥或桥塞替代 底水泥塞或填砂作业，减少了作业量，利用双封隔器挤水泥 针对施工作业需要可分层作业，有利于保护非挤封层，不足 的是双封隔器挤水泥法对井况要求高。适用于油水井封窜及 油层中部挤封作业。
2）循环挤入法
将一定数量的符合性能要求的水泥浆循环到设计位置，然后上提工 具柱后，施加一定液体压力使水泥浆进入目的层的施工工艺。
从开始调配水泥浆到形成一定强度的水泥石大致可分为以下三个阶段：
（1）胶溶期： 水泥遇水后，颗粒表面立即发生固体溶解和水化反
应，产生水化物。当其浓度达到饱和状态时，水化物开始以胶态粒子或细 小晶体析出，水泥浆呈溶胶体系。
（2）凝结期：水化不断进行，胶体颗粒显著增加，部分晶体开始连
接，使溶胶体系逐渐形成凝胶结构，水泥浆丧失流动性而很快凝结。
各井应以井底静止最高温度为依据来选择水泥级别，该 表已指明，对于井底温度高的井应分段选用水泥级别。为 了应用方便，表中还给出了水泥适用井深的范围。它是取 地面温度为26.7ºC和地温梯度为2.73ºC／100米，依据水泥 适用温度得出的。API水泥对抗硫特性有明确要求，按抗硫 性的好坏共分成普通水泥、中等抗硫水泥和高抗硫水泥三 类。
2．水化反应（水泥水化）：
水泥遇水后，颗粒表面立即发生固体溶解和水化反应，产生水化物。当 其浓度达到饱和状态时，水化物开始以胶态粒子或细小晶体析出，水泥浆 呈溶胶体系 。
水泥与水混合后发生的反应非常复杂。当水泥与适量的水混合成水泥时， 先发生一系列的水泥颗粒和水泥矿物的化合及水化现象，其中最快的是水 解作用，其变化过程为放热反应。由于水化作用，是水泥浆中产生以硅酸 三钙为主要成分的胶体，随着水化作用的进行，胶体不断增多并逐渐凝聚 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，使水泥失去流动性。
液压式水泥承留器
5 1/2” MWR水泥承留器使用说明书（中美合资）四机赛瓦石油钻采设备有限公司生产的 "MWR"型水泥承留器是结构紧凑,外表面平滑的水泥承留器，适用于多种规格的套管。
这种水泥承留器与其它类型的水泥承留器相比有直径小的特点，因此下放就比较快且简单。
整体式卡瓦避免中途坐封且易钻除。
平滑的金属背圈结构、单胶筒和棘轮锁环在套管和密封件之间组成可靠的密封系统。
z结构简单、易下、电缆坐封或液压坐封；z能可靠的坐封在任何级别(包括P-110)的套管；z棘轮锁环保持坐封负荷，保证压力变化下仍可靠密封；z单胶筒和平滑的金属背圈组成可靠的密封系统；z整体式卡瓦避免中途坐封且易于钻除；z推荐用于温度177°C（350°F）、压力70Mpa（10,000PSI）的工况；z可改成电缆坐封的水泥承留器；z压力平衡阀的开、关由地面控制，从而更方便、可靠；z可直接用各种BAKER，GEARHAT，HALLIBURTON 电缆坐封工具或液压坐封工具坐封。
水泥承留器的操作指导与坐封工具的连接：1）将BAKER接头包中的调整接头接到BAKER或GEARHAT的电缆或液压坐封工具底部的活塞杆上，用扳手拧紧，并拧紧顶丝；2）将接头包中的坐封套接到BAKER或GEARHAT的电缆或液压坐封工具上，用扳手拧紧；3）将拉杆连接到水泥承留器的释放栓上；4）将锁紧弹簧卡在调整接头下端的缺口内，再将水泥承留器上的拉杆穿过锁紧弹簧而与调整接头相连，将扳手打在水泥承留器的套阀上，顺时针旋转水泥承留器，直到坐封套抵住水泥承留器上端的卡瓦，至此连接完成。
下入和坐封过程：MWR套阀式水泥承留器可按常规方法下到要求的坐封深度，在下入的过程中，最佳的下放速度为100英尺/分钟(30米/分钟)。
在坐封过程中，坐封套抵住套阀式水泥承留器外部各组件，而拉杆则提拉水泥承留器中心管，这个动作使卡瓦坐住，橡胶套胀大，水泥承留器被压缩坐封，给释放栓加一定的拉力，释放栓被拉断，坐封工具和接头包就可以从井中取出.水泥承留器坐封后，将坐封工具提高几英尺，然后缓慢放回，以确定水泥承留器是否坐封在正确的位置上。
水泥承留器的推广试验
水泥承留器推广试验田美文付方一、概述；二、水泥承留器的用途、构造、性能三、水泥承留器的工作原理四、水泥承留器的坐封操作步骤五、使用水泥承留器挤堵的施工过程六、使用水泥承留器的考前须知七、结论一、概述：油田开发中、后期由于油井水泥返高以上套管腐蚀穿孔，水泥固井段出现渗漏，使油层邻近高压水层的地层水流入井筒，或油层能量下降邻近高压水层与油层互窜造成油井含水上升或油层水淹，给油田开发带来严重困难。
江汉油田广27井是一口生产多年的老油井，今年以来该井长期高含水，处于关井状态，分析判断：一是该井经过长期开采，可能油层套管腐蚀穿孔，套管漏失造成油层水淹；二是可能高压注水井长期高压注水，与该井油层形成水头锥进而造成油层水淹。
三是可能在油层附近有高压水层与油层互窜导致油层水淹。
对该井通过封隔器找漏排除了套管腐蚀穿孔漏失的可能。
采用同位素测井，发现在油层下部有一邻近高压水层与油层互窜，使该井全部产水。
对于这种情况，常规的处理方法是先在高压水层射开工程孔，再对高压水层进展化学封堵——主要是水泥浆封堵。
封堵完后再将水泥塞钻开，然后恢复油层的开采。
但是该井的生产油层在高压水层之上并且相邻很近只有5.1m，使用常规的封堵方法不但在工程施工中带有很大的风险性，而且难以保证油层不被水泥浆堵塞，特别是对高压水层挤堵，有可能出现高压水层外吐水泥浆，使挤堵失败。
所以只有采用下入工具将油层和与它相邻高压水层隔开，再对高压水层进展封堵。
江汉油田第四石油机械厂赛瓦公司新近研制的水泥承流器就是专门针对这一问题开发研制的新型水泥浆封堵专用工具。
该工具在中原油田及其他油田的实验都获得了成功，在江汉油田还是刚开场进展实验。
该型水泥承流器的特点是其水泥承留器外径较小，下管柱时不易中途坐封，略大于套管内径的弧形弹簧紧贴套管内壁利于完成坐封，上下各一组双向卡瓦能保证桥塞坐封的成功率，对井筒的封堵效果好，在水泥浆挤堵过程中，其内部的压力平衡阀可以成功地防止水泥浆上返，防止水泥浆卡钻〔俗称插旗杆〕和油管内水泥堵塞〔俗称灌香肠〕事故的发生。
水泥承留器挤灰作业监督案例分析
水泥承留器挤灰作业监督案例分析雷27-19井是辽河油田一口生产井，由于下部层位出水严重，影响到本井和临井的正常生产，为此多次实施挤灰封堵作业，但是效果不理想。
为了确保成功完成该井挤灰封堵作业，选择了机械式水泥承留器挤灰工艺，并且实施第三方监督制度。
从源头上把好关，及时解决作业过程中出现的问题，降低了作业风险，提高了挤灰作业成功效率。
本井的成功实施，对于如何确保作业施工质量、提高作业成功率以及辽河油田作业监督制度的完善具有一定的借鉴和参考价值。
标签：辽河油田，作业监督，挤灰封堵，水泥承留器雷27-19井为辽河油田某采油厂一口生产井，本井下部有一出水层，之前经过两次挤灰封堵，效果不理想，目前已影响到相邻水平井生产，为此需重新进行封堵，根据该井的实际井况，此次作业选择了水泥承留器挤灰工艺，并实施了第三方监督制度，成功完成了该井的挤灰封堵作业，形成了适合辽河油田的水泥承留器挤灰工艺技术。
1 基本情况1.1基本数据该井1991年7月2日完钻，完钻井深2705m，人工井底2687m。
表层套管规格为Φ339.72mm，下入深度217m，钢级为N80，壁厚9.65mm，表层套管固井水泥返高到地面，固井质量合格;技术套管规格为Φ139.7mm，下入深度2700.18m，钢级为N80，壁厚7.72mm，技术套管固井水泥返高到1505m，固井质量合格。
原始地层压力系数1.08，待挤灰井段压力系数1.3，最大井斜5.0°。
1.2井史概况雷27-19井身结构见图1。
本井1992年开始投产，初期生产井段：2552.0m-2581.0m（27.5m/3层）。
后因井下落物（鱼顶深2378.95m）打捞困难，放弃该层段。
射开井段2285.5m-2315.0m（24.9m/3层），层位莲花油层Ⅶ砂岩组，初期自喷生产，日产油37t，无水。
至2000年底水开始锥进，日产水量逐渐增加，含水率一度达到96%，后填砂注灰封井段2285.5m-2315.0m，砂面位置2289.54m，灰面位置2263.78m，并射开井段2209.0-2236.0m（18.8m/8层）。
带压封堵培训课件ppt
压力监测
实时监测压力变化，及时 调整压力，防止压力过高 或过低。
压力平衡
保持压力平衡，避免因压 力波动对封堵作业造成影 响。
材料选择
材料类型
根据封堵作业需求，选择 合适的材料，如橡胶、塑 料、金属等。
材料质量
确保材料质量可靠，符合 相关标准和规范要求。
材料适应性
考虑材料对温度、湿度等 环境因素的适应性。
安全防护
防护装备
使用合适的防护装备，如手套、口罩 、护目镜等，以保障作业人员的安全 。
安全操作规程
安全意识培训
加强作业人员的安全意识培训，提高 安全防范意识。
制定并遵守安全操作规程，避免因操 作不当引发安全事故。
质量检测
检测标准
制定明确的质量检测标准，确保 封堵作业达到预期效果。
检测方法
采用合适的检测方法，如外观检查 、压力测试等。
带压封堵培训课件
• 带压封堵技术概述 • 带压封堵操作流程 • 带压封堵技术要点 • 带压封堵案例分析 • 带压封堵常见问题及解决方案 • 带压封堵未来发展趋势与展望
01
带压封堵技术概述
带压封堵的定义与特点
总结词
带压封堵是一种在保持管道或容器压力的情况下进行封堵的技术，具有安全、 高效、环保等特点。
问题三：安全防护不到位
要点一
总结词
安全防护不到位可能引发安全事故，对操作人员和设备造 成伤害或损失。
要点二
详细描述
在进行带压封堵作业时，操作人员需要穿戴防护服、手套 、安全鞋等个人防护装备，并确保工作场所的安全设施完 备。如果安全防护不到位，可能会导致操作人员受伤、设 备损坏或环境污染等事故。因此，需要加强安全管理和培 训，提高操作人员的安全意识和技能。
带压挤水泥封堵技术
带压挤水泥封堵技术摘要介绍将丢手可钻封隔器或电缆桥塞与止回阀相结合，运用到二次固井及封窜、封堵油水层工艺中，在井外溢量≤3L/min 的情况下，可实现不压井挤水泥作业，避免水泥浆回流，确保水泥胶结质量，节约作业费用．该技术易操作，安全可靠，是对传统挤水泥工艺的发展与完善，可在井下作业中推广应用。
主题词封隔器单向阀止回阀技术改造挤水泥1 前言挤水泥是井下作业中维护井身的一个重要手段，以往不吐喷挤水泥作业采用管柱上带Ylll(或Y211)封隔器和单流凡尔，作为环空和管柱内的密封工具，用封井器和套管闸门控制环空吐喷的办法挤水泥。
这种工艺主要存在以下缺点；①控制密封机构复杂。
②高压挤水泥时封隔器密封和解封不可靠，风险大。
⑧Ylll封隔器受支撑尾管最大长度50m 限制，坐封位置受限制。
④提管柱时，随井内管柱体积的减少以及大直径挤封工具的抽汲作用，挤出井筒的高压水泥浆回流，封堵效果差。
另外，传统工艺不适合高压高温的深井作业。
为了解决这些问题，对传统挤水泥工艺进行技术改造，研究设计出带压挤水泥封堵技术，经现场应用获得满意效果2 挤封工具和工艺原理2．1 挤封工具有两种组合形式(1)Y453—114丢手可钻封隔器和可钻单向止回阀结合组成挤封工具，用管柱送进。
主要技术参数是：最大外径；ll4mm，通经：68mm最大密封压差：60MPa，最高工作温度：ZO0"C适用井深t≤5 O00m，适甩套管内径z117．7一l32mm(2)电桥和可钻单向止回阀结合组成挤封工具，主要技术参数是：通径：34ram，最大工作压力："IOMPa最高工作温度：2OO'(2，适用套管：1 39．7ram吉尔啥特电桥外径108mm电缆送进。
仿哈里伯顿电桥外径1lOmm 电缆或管柱送进。
2．2 带压挤水泥封堵工艺原理选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在其上部的套管内坐封挤封工具下带可钻单向止回阀，再下密封插管插入插座内，从而密封住套管内与挤注管柱外的环空，建立管柱内与套管外欲挤井段的通道，水泥浆由水泥车泵入管柱内，顶替置液，经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位。
k水泥承留器
5、转动上卡瓦，露出任意一个缺口，缺口要对准 弹性控制接头上的圆孔。 6、将水泥承留器顶部的剪切螺钉卸掉，将密封块 及插管抹上黄油，水泥承留器的内腔也需抹上足够 的黄油。将水泥承留器筒入插管用一木块或类似的 东西垫在水泥承留器的尾部以保护水泥承留器，然 后用锤子敲打其尾部，直到水泥承留器内的螺纹接 触到控制弹性接头的螺纹，然后左旋水泥承留器， 一边旋转，一边敲打尾部，直到螺纹完全上完。 7、接着再稍微的回旋水泥承留器少许，对准水泥 承留器与坐封工具上的剪切销孔，装上剪切螺钉。 8、旋转坐封套使其完全罩住卡瓦的台阶部分后再 松开1/4圈，再将坐封套上两个锁紧螺钉上紧。（注 意：上卡瓦上的卡箍在下井之前一定要去掉！）安 装到位后观察水泥承留器的滑套孔的开启情况。
一、 特点
能可靠的坐封在任何级别(包括P-140)的套管； 棘轮锁环保持坐封负荷，保证压力变化下仍可靠密封； 单胶筒和平滑的金属背圈组成可靠的密封系统； 整体式卡瓦避免中途坐封且易于钻除； 推荐用于温度177℃（300℉）、压力70MPa(10,000PSI） 的工况； 将滑阀换成密封死堵，可将水泥承留器改为桥塞； 压力平衡阀的开、关由地面控制，从而更方便、可靠； 可直接用K1型机械坐封工具坐封。 通过简单的改装, K1型机械坐封工具可坐封N-1桥塞和NC-1 桥塞。 在上提关闭阀套，插杆未提出水泥承留器密封腔时，可对管 柱试压。
坐封原理示意图
下钻
释放上卡瓦
上提坐封上卡瓦
下卡瓦坐封
脱手
挤水泥
四、 与坐封工具的连接
1、将送进工具的上接头固定，右旋扶正器弹簧 片，直到转不动为止。 2、将插管心轴与送进工具心轴用36”管钳上紧. 3、将密封块涂上黄油，装在插管心轴上，将下 心轴装上，用管钳上紧。 4、将坐封套上两个锁紧螺钉卸松，将坐封套向 扶正器方向旋转，直到能够看到弹性控制接头的 台阶将上卡瓦总成放到插入接头上，先松开上卡 瓦上的卡箍少许，只要上卡瓦能放到控制弹性接 头上的台阶即可，然后再上紧卡箍。
措施井施工注水泥塞PPT课件
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。
非 清 水
隔离液 清水
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三、注水泥塞施工 ❖操作步骤
5. 反洗井
上提管柱至设计灰面以上1～2m，坐好井口后用压井液 将管柱内及环空的灰浆残余洗出井筒。 要求： 1）反洗井用液量不得少于注灰管柱内容积的1.5倍， 2）泵的排量要适当低一些，以免造成水泥塞位置下移。
二类油层
的距离必须大于5m；
20m
3.注 水泥塞 后井筒口 袋深 度应符合地质要求。正 常情况下，水泥塞顶面
夹层 10m 5m
要保证在待返油层或上 主力油层
部已射层底界20m以上；
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三、注水泥塞施工 ❖质量要求
4.需封井的油水井无特殊要求者应注两个水泥塞，第一个 水泥塞位于最上一个射开层顶界以上50～60m，第二个 水泥塞顶面距井口50m左右；
35参数计算淡水水泥浆的配制按干水泥100kg密度315g计算水泥浆密度干水泥用量kg清水用量1701006576975717110064399620172100630594861731006175935617410060499230361751005926910717610058068987177100569088701781005576875617910054658646180100535785381811005252843218210051918329水泥浆密度干水泥用量kg清水用量371831005049822918410049518131185100485580351861004762794218710046717851188100455277611891004494767419010044097589水泥浆密度干水泥用量kg清水用量381水泥浆用量的计算注水泥塞管柱深度预计水泥面深度套管内容积干水泥用量计算吨干水泥密度水泥浆密度干水泥密度配水泥浆量干水泥密度为315gcm339淡水用量l配水泥浆的干水泥袋数x每袋水泥配相应密度的水泥浆所需淡水体积淡水用量油管内容积油管体积套管内容积配水泥浆体积注水泥管柱深度顶替液用量的计算40一油井水泥指应用于各种钻井条件下进行固井修井挤注等作业的硅酸盐水泥和非硅酸盐水泥
水泥承留器挤堵工艺研究与改进
44一、水泥承留器结构及存在问题1.水泥承留器结构。
水泥承留器挤堵管柱主要由机械投送工具和承留器两部分组成。
其主要部件如图1、图2。
图1 机械投送坐封工具 图2 水泥承留器（1）机械投送坐封工具。
机械投送坐封工具主要用于水泥承留器的下入和坐封，工具具有插入密封和机械坐封功能，包括中心管、提供摩擦力以及摩擦扭矩的扶正机构、控制上卡瓦释放的释放机构、与水泥承留器构成挤水泥用活动阀的阀芯机构。
扶正机构设置在中心管外围，释放机构采用螺纹拧装在中心管外的控制螺母上，阀芯机构包括支撑套、凸轮块、复位弹簧、弹性接头、插入水泥承留器的插入接头、作为水泥承留器阀芯的移相接头，支撑套和控制螺母之间采用限位连接，中心管、插入接头和移相接头依次固接，在支撑套作用下凸轮块将弹性接头限位于插入接头上，复位弹簧抵触凸轮块表面。
（2）水泥承留器。
水泥承留器主要结构：由胶筒、上下锥体和浮动金属支撑环组成的密封系统、由上下卡瓦、自锁锁环等组成的锚定系统、由棘轮锁环上的倒齿与中心管的倒齿相啮合组成锁紧系统。
2.水泥承留器存在问题。
水泥承留器挤堵管柱的作用原理主要是：将机械式水泥承留器与机械投送坐封工具连接后，通过油管下放到预定位置，上提、旋转、再下放，使得上卡瓦释放，提拉管柱坐封水泥承留器，再旋转丢手，再次将机械坐封工具插入承留器中，打开阀体，即可进行挤注堵剂和水泥作业。
但是在正常使用过程中，主要存在问题如下：（1）水泥承留器在组装过程中，要求组装好的水泥承留器摩擦总成旋转自由，方能确保工具在井内坐封正常。
由于组装承留器需要从水泥承留器底部打击工具，组装后发现旋转困难，检查发现凸轮块移位变形。
（2）坐封操作中多次坐封无效，起出检查凸轮块和支撑套卡死。
（3）施工中封隔器测吸水泵压较低，挤堵初期泵压高，当堵剂进入水泥承留器时泵压出现异常高压，超出设计要求，造成施工无法进行。
（4）施工中严格按设计要求通井、刮削后坐封仍失败，检查工具时发现凸轮块和支撑套被地层砂、水垢碎屑或盐卡死。