漏斗配浆工艺在油、水井作业中的应用

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2007年7月 试 采 技 术 WELL TESTING AND PRODUCTION TECHNOLOGY Vo1.28增刊l 13 

漏斗配浆工艺在油、水井作业中的应用 

杜长全王桂忠 

(华东分公司采油厂) 摘 要 从工艺原理、结构、现场应用及工艺特点等方面,介绍了一种油、水井水泥浆作 业漏斗配浆工艺。该工艺经现场应用,操作简便,提高了水泥浆封堵质量,取得了良好的应用 效果。 关键词 油水井 漏斗 配浆 封堵 施工 目前,在油水井封堵作业中,水泥浆是应用广 泛、可靠性强、成本低廉、适应性较强的一种堵剂, 华东分公司每年有20--30次的水泥浆作业。而在修 井施工中水泥浆配制一直沿用人工搅拌的方法,劳 动强度大,并且配浆量受到限制,一般只能配制2 m3 以内,在比重1.7左右情况下,超过1.5 m 后就很难 保证配浆质量。在2005年11月北1—8井施工中首 次试验应用漏斗配浆工艺,配制比重1.85的灰浆量 5 m,,灰浆均匀,罐底没有一点的沉积,取得封堵施 工的成功。现在该工艺已经在华东分公司苏北油田 推广应用。提高了水泥浆封堵工艺的技术水平,减 轻了劳动强度,受到广泛欢迎。 1漏斗结构及工艺原理 

根据流体力学伯努利方程式 Z。+Pl/r+Vj212g=Z2+P2/r+V2/2g=常数 (1) 式中:Z一位能;P一压强;v一流体流速;g一重 力加速度;r液体比重。 即在同一断面上单位重量液体的总机械能相 等,其位能、压能、动能可以相互转换,当位能一定 时,流速越高,压强越小。 漏斗配浆的工艺原理就是应用高速流体会在 其周围产生负压这一基本原理。 漏斗结构如图1所示,泵车来水经喷嘴形成高 速水流,在水灰混合区形成负压条件。水泥干粉自 漏斗上部加入,在负压条件下和水混合形成均匀灰 浆,送到灰罐或计量箱。平台上备有刀片用于切割 图l漏斗结构示薏图 水泥包装袋,活动滤网可以阻挡纸屑或水泥团块落 下防止造成堵塞,喷嘴可以进行拆卸,便于及时更 换。 在实际应用中可以通过两种方法进行配浆。 在配浆量较少(6 m 以下)同时比重要求较严 格,或按配方加入其它添加剂时,可以采用循环配 浆法。即先在计量箱中按配方要求加入水和其它添 加剂并混合均匀,再将泵车的上水管置人计量箱 中,漏斗的出水管也放入计量箱中通过泵车进行循 环,使水泥逐渐的和水混合成灰浆。此种方法的优 点是能够严格按设计配方进行配浆,可以保证灰浆 质量要求。其缺点:一是由于人工加灰速度的限制, 作者简介:杜长全(1963一),男,工程师,现从事采油工艺研究工作。地址:(225300)江苏省泰州市。

 维普资讯 http://www.cqvip.com 114 试采技术 Vo1.28增刊 还有计量箱容积有限,配浆量受到了限制;另一缺 点是由于循环配浆,高速流体由水变成了灰浆,其中 的水泥颗粒对喷嘴内壁造成极大的破坏作用,从而要 经常更换喷嘴,一般1~2次施工后就要进行更换。 另一方法是在需要配制大量的灰浆,比重要求 不是很严格(误差在0.1--0.2之间),没有其它添加 剂的情况下,可以进行边配制,边注入的方法。一般 在进行水泥作业时,需要两台以上的水泥车,这样 就可以用一台水泥车带一只或通过三通带两只漏 斗进行配浆,也可以用其它泵带漏斗配浆(压力 5 MPa,排量20m /h),用另一台水泥车向井内注入 灰浆。此种方法的灰浆比重的控制主要是依靠泵的 排量和加灰的速度。 现在以一配方实例介绍: 

注:该配方灰浆比重为1.8。 这一种方法的优点是配浆量大,适合大灰浆量 作业,如二次固井或在固井水泥返高以上堵套漏措 施作业中,此种作业对灰浆的比重和其它性能要求 不是很严格;另一优点是由于通过喷嘴的一直是清 水,所以喷嘴不容易损坏,不需要经常更换。其缺点 是不能严格按照设计配方进行配浆,如需要混入其 它添加剂就不能满足技术要求。 边配边注挤注施工工艺现场流程图见图2。 

图2施工现场流程图 2工艺特点 

(1)较人工搅拌配浆,漏斗配浆量大。人工搅拌 配浆最多可以配置比重1.7的灰浆2 m ,而很多措 施施工要求浆量大,如二次固井、堵套漏、衬管封固 等,在不需要租用固井车的情况下,人工搅拌配浆 根本不能满足要求,而漏斗配浆工艺很好的解决了 这一问题。 (2)配浆均匀,特别是应用循环法配浆,能够充 分保证灰浆质量,为施工成功提供了保障。 (3)减轻了作业工的劳动强度。 (4)漏斗轻便,便于携带;工艺流程简便,不需 要添置其它设备即可应用。 3现场应用及结论 

3.1现场应用 漏斗配浆工艺自2005年首次在北1—8井封堵 施工中应用取得成功后已经在华东分公司全面推 广应用,在今年QK10S井套管堵漏施工中,利用两 只漏斗分别配制比重1.8的普通油井水泥浆3 m,和 同样比重的超细水泥灰浆3 m ,总用时10min,成功 的将视吸水指数达到100 L/(MPa.min)的套漏点封 固。 3.2结论 (1)通过漏斗配浆工艺的推广应用,提高了配 浆量和灰浆质量,从而大大提高了作业公司的作业 技术水平。原来如水泥返高以上的套漏封堵、二次 固井等需要浆量比较大的封堵施工,要么不能进 行,要么要借助固井车,现在只要一个班的人员及 小修作业设备即可进行施工。 (2)漏斗配浆工艺大大的减轻了作业工的劳动 强度,推广应用一年多来,受到了广大作业工的欢 迎。

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