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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。
在施工过程中运用固体堵漏剂工艺提高注水泥塞一次成功率【摘要】为了确保油井试油、试采，往往要对地层压力较低的层进行封堵，对新的层段进行开采，这就涉及到封堵原生产井段。
在实际工作中经常采用注水泥塞上返或挤水泥封上采下的施工。
但是由于原生产井段地层压力低，井漏严重，摆在面前的问题就是堵漏，解决此问题的方法就是在施工中运用好固体堵漏剂。
【关键词】固体堵漏剂水泥塞井漏油井1 造成井漏的原因由于地层原始压力低，可是渗透率较好。
其表现为初期产量大，而随着井内液的升高产量明显减小。
这种情况如不采取措施就会造成注灰失败。
2003年初施工的沈633井，第一层试油采用地层测试，测试一开测的液面距井口100米，产量很大，但不具备自喷能量，测试结果为水层，平均液面：987.2m，产量：187m3/d，上报甲方后答复注灰上返，要求灰面1790米。
2 影响因素试验表明，粉体暂堵剂成胶黏度与增稠剂性质及浓度有关，当增稠剂浓度较低时，成胶剂浓度对其黏度影响不大。
此时由于不能形成网络结构，成胶黏度主要表现为液相黏度。
随着增稠剂及成胶剂浓度的提高，产生分子内或分子间胶联，形成空间网络结构，其胶黏度明显增大，甚至失去流动性。
尽管如此，考虑到生产成本因素，应选择最低的增稠剂浓度以期达到最高的黏度指标。
由于漏失井在注灰和挤水泥工艺的特殊性，既要求暂堵剂在注灰和挤水泥时能将油层有效地保护起来，保证井下作业顺利进行，又要求在任务完成后暂堵剂能彻底破胶水化，自行解除堵塞，避免造成油层污染伤害，从而造成油井产量下降。
鉴于井深一般都在1200m—2500m，起下管柱的时间为10—15h，因此，当地层温度为60℃--80℃时，粉体暂堵剂的黏度在14h内可降低到20mPa·s以下，最低下降幅度达89.5%，有利于从油井中排出。
此外该产品还可以根据需要延缓破胶时间，用于特殊工艺要求的堵漏措施，如油井套铣、冲砂、钻塞等。
对于别的堵漏剂由于其不是化学合成的，因此对于温度的影响不明显，只在浓度上有要求。
固井工艺技术（张明昌）第一章概念：常用固井方法，固井的主要目的，固井的重要性。
第二章各套管的作用：表层套管，技术套管，油层套管第三章常用注水泥工艺一、常规固井工艺[一]概念[二]常规固井基本条件[三]水泥量的计算[四]环空液柱压力的计算1.静液柱压力计算;2.动液柱压力计算3.固井压力平衡设计的基本条件[五]下套管速度的计算[六]地面及井下管串附件（常规注水泥的~附件表）二、插入法固井工艺[一]概述[二]插入法固井工艺流程[三]插入法固井的有关计算：1.套管串浮力计算；2.钻柱做封压力的计算三、尾管固井工艺[一]概述[二]尾管悬挂器类型[三]尾管固井工艺流程（以液压式尾管悬挂器类型为例）[四]尾管送入钻杆回缩距的计算：1.回缩距计算公式 2.方余的计算[五]各类尾管的特点及使用目的[六]常用尾管与井眼和上层套管尺寸的搭配[七]提高尾管固井质量的主要技术措施13条[八]尾管的回接固井工艺；1.回接套管贯串结构；2尾管回接固井工艺流程。
四、分级固井工艺[一]概述[二]分级箍分类[三]分级固井适用范围[四]分级固井工艺分类[五]双级固井工艺流程：1.非连续打开式双级注水泥工艺；2.连续打开式双级注水泥工艺：(1)机械式分级箍（用打开塞或重力塞）;(2)压差式分级箍。
3.双级连续注水泥工艺：(1)机械式分级箍；(2)压差式分级箍。
[六]分级固井注意事项五、预应力固井工艺[一]概述[二]热应力计算[三]预应力计算[四]预拉力计算[五]套管伸长的计算[六]预应力固井的水泥及材料[七]预应力的固件方法及特点[八]预应力固井的技术要点六、外插法固井工艺：[一]概述[二]特点七、先注水泥后下套管固井工艺：[一]概述[二]特点八、反注水泥法固井工艺：[一]概述[二]特点九、选择式注水泥固井工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
十、筛管顶部注水泥固井工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
十一、封隔器完井及水泥填充封隔器工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
注水泥塞参数的选择确定及质量分析摘要：在油气田开发过程中，经常会遇到油气田由于出水而严重影响油气井产量的现象，亦或是封堵下面储层，上返到上部层位，满足开采需求。
为了解决开发过程中遇到的上述问题，经常用注入水泥浆的方法在井内某一段形成坚固的水泥塞，但是由于多种因素影响，注灰失败屡见不鲜，甚至造成水泥卡钻事故的发生。
通过本文与大家一起分析探讨，为以后施工提供借鉴。
关键词：注水泥塞需求水泥卡钻注水泥塞是油田常用的一道施工工序，但是随着油田生产进入开发中后期，注灰失败现象也越来越多，除了工程、地质、人为因素之外，我们应在注水泥塞之前对注灰质量进行分析及各种参数进行选择和确定，通过科学、标准的方法及丰富的现场经验来提高注水泥塞的成功率，从而避免注水塞事故的发生。
一、注水泥塞施工参数的选择及确定1.1水泥塞厚度的确定生产井封井封层注塞厚度和深度满足地质设计和工程设计要求；水泥塞底面到被封隔层顶界距离一般应大于5m，特殊井除外；临时弃井：一般压力井，应在油层套管水泥返高以下、最上部油层射孔井段以上200m内，注50m厚水泥塞封井，最后在距井口深度200 m以内再注一个50m厚的水泥塞；高压井，应在油层套管水泥返高以下、最上部油层射孔井段以上200m内先打高压桥塞，再在桥塞上注50m厚水泥塞，最后在距井口深度200m以内再注一个50m厚的水泥塞。
永久弃井：一般压力井，应在油层套管水泥返高以下、最上部射孔段以上200m内，注50m厚水泥塞封井,最后在距井口深度200m以内再注一个50m厚的水泥塞；高压井，应对油层挤注灰浆，封堵半径大于井眼半径0.3 m-0.5m，同时在油层以上留50m-100m厚水泥塞，油层套管水泥返高以下再注50m厚水泥塞，最后在距井口深度200m以内再注一个50m厚的水泥塞。
1.2水泥浆用量的确定现场常用油管容积和套管内容积表进行计算（可查询）。
水泥浆量的计算：理论公式：V=π/4×D2Hk、式中：V--水泥浆体积 m3D--套管内径 mmH--水泥塞长度 m k--附加系数k值一般取1.5-4。
文章编号：1000 − 7393(2023)03 − 0284 − 05 DOI: 10.13639/j.odpt.202302011河探1井超高密度水泥浆控压注水泥塞技术党冬红1 徐文光2 杨杰1 和建勇1 费中明1 蒋世伟1 卢三杰11. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司；2. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司华北事业部引用格式：党冬红，徐文光，杨杰，和建勇，费中明，蒋世伟，卢三杰. 河探1井超高密度水泥浆控压注水泥塞技术［J ］.石油钻采工艺，2023，45（3）：284-288.摘要：重点风险探井河探1井四开钻遇超高压油气层，二开Ø244.5 mm 套管抗内强度60 MPa ，关井能力不足，存在井控风险。
为保障本井Ø177.8 mm 套管回接固井的正常施工，通过室内实验开展加重材料及外加剂的优选，采用球形铁粉加重材料，配置出满足该井注水泥塞施工的密度2.60 g/cm 3水泥浆体系，在160 ℃、170 MPa 条件下，48 h 强度24.5 MPa ，168 h 强度28.1 MPa ，滤失量23 mL 。
现场采用批混批注的方式，结合精细控压技术，实现了注水泥塞全过程的压力平衡，顺利完成了该井注水泥塞施工，水泥塞质量合格。
应用结果表明，配置的2.60 g/cm 3超高密度水泥浆适用于类似的超高压固井施工，通过精细控压，可以解决钻井液密度不足以压稳地层、窄安全密度窗口固井时存在的压力波动问题，为后续同类井控压注水泥塞及控压固井积累了经验。
关键词：河套盆地；固井；水泥塞；超高密度水泥浆；精细控压；安全密度窗口中图分类号：TE256 文献标识码： APressure-controlled cement plug injection technology with ultra-high-densitycement slurry in well Hetan 1DANG Donghong 1, XU Wenguang 2, YANG Jie 1, HE Jianyong 1, FEI Zhongming 1, JIANG Shiwei 1, LU Sanjie 11. The First Cementing Company , CNPC Bohai Drilling Engineering Co., Ltd., Renqiu 062552, Hebei , China ;2. North China Division , CNPC Bohai Drilling Engineering Co., Ltd., Renqiu 062552, Hebei , ChinaCitation: DANG Donghong, XU Wenguang, YANG Jie, HE Jianyong, FEI Zhongming, JIANG Shiwei, LU Sanjie. Pressure-controlled cement plug injection technology with ultra-high-density cement slurry in well Hetan 1［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2023, 45(3): 284-288.Abstract: The key risk exploratory Well Hetan 1 encountered oil-gas layers with ultra-high pressure during drilling in the fourth section, while the internal strength of the Ø244.5 mm casing in the second section is 60 MPa, which is insufficient to shut in the well,posing well control risks. In order to ensure the normal construction of cement plugback with Ø177.8 mm casing in this well,weighting materials and admixtures were screened through indoor experiments. A cement slurry system with a density of 2.60 g/cm 3,suitable for cement plug injection construction in this well, was prepared by adding spherical iron powder as weighting material. Under conditions of 160 ℃ and 170 MPa, the strengths of the cement slurry system after 48 hours and 168 hours were 24.5 MPa and 28.1MPa, respectively, with a filtration loss of 23 mL. On-site construction was carried out using the batch mixing and batch injecting method, combined with precise pressure control technology, achieving pressure balance throughout the cement plug injection construction process. The cement plug injection construction in this well was successfully completed, and the quality of the cementplug met the standards. The application results show that the cement slurry system with an ultra-high density of 2.60 g/cm 3 is suitable基金项目: 中国石油天然气集团公司科研项目“复杂超深井固井密封完整性技术研究”(编号：2021DJ4105)。
注灰作业施工工艺流程说明一、资料收集1、施工井的井别、套管规格和套损情况；2、需封堵的井段及其他有关井段；3、目前地层压力系数、温度、产液（气）量和液（气）体性能；4、井的漏失情况及历次作业措施情况；5、目前井下情况、井史；6、水泥性能。
二、编写设计1、注灰厚度一般应在10m以上。
注灰后，其水泥塞深度应符合地质设计要求；2、水泥塞底面到被封隔层顶界距离一般应大于5m，特殊井除外；3、封井时应注两个水泥塞。
第一个水泥塞深度应在已射开井段顶部以上50m左右，第二个水泥塞深度在油层套管水泥返深100m以下，且水泥塞厚度不小于10m。
每个水泥塞均应探明准确位置，且按标准试压合格。
4、用非清水压井注灰时，顶替水泥浆后，应替入隔离液。
5、地层温度高于水泥适用温度时，水泥浆应做缓凝稠化试验。
在漏失严重的井内注灰，应先堵漏，达到注灰条件后再进行下步施工。
三、作业准备1、按照设计要求，选择合适的油井水泥及添加剂、堵漏剂，备足并妥善保存，防止受潮。
2、作业前取水样做水分析，取水泥样做水泥浆初凝、终凝、流动度试验和添加剂配方试验。
水泥养护温度取注灰深度的温度。
3、备足工作液（包括洗井液、前置液、隔离液和顶替液），液量应不小于使用量的1.5倍。
4、作业设备的提升、旋转和循环动力系统应状况良好，运转正常。
泵注设备的性能应符合设计要求，并有备用设备。
5、井场备有符合注灰要求的入井管柱，入井前认真检查、丈量、复核，丈量误差不大于0.2m/km，并用通径规逐根通过。
四、作业程序1、注灰之前，按设计要求对上部套管进行试压，确认套管无漏失；2、按照设计要求将注灰管柱下入准确深度；3、连接泵注设备（含备用泵注设备），对地面高压管线进行水密封试压；4、按设计要求配制水泥浆。
水泥浆应混合均匀，不得混入杂质；5、正替入设计规定的水泥浆。
如果井内压井液为非清水，则按油管及油套环形空间容积比在替入水泥浆前后依次替入前隔离液和后隔离液；6、正替入顶替液，顶替液用量应准确无误；7、按设计上提管柱至反洗井位置；8、用反洗井方式，洗出管柱内多余的水泥浆。
