课件-找漏与堵漏工艺优秀PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,找漏与堵漏工艺,一套管找漏的方法,测流体电阻法,木塞法,井径仪测井法,封隔器试压法,FD找漏法,井下视像,（一）测流体电阻法找漏：,原理：利用井内两种不同电阻的流体，接受流体电阻仪测出不同液面电阻差值的界面确定其漏失位置。,（二）木塞法找漏：,原理：用一个木塞较套管内径小68mm，两端胶皮比套管内大46mm的组合体投入套管内，坐好井口后替挤清水，当木塞被推至破口位置以下后，泵压下降，流体便从破口处排出管外，不再推动木塞，停泵后测得的木塞深度，即为套管破漏位置。,（三）井径仪测井找漏：,（四）封隔器试压找漏：,原理：用单封隔器或双封隔器卡住井段分别试压并确定其破漏深度。是油田大修作业中常用的找漏方法。,（五）FD找漏法：,该方法是目前用得比较多的找漏方法。施工时只须要适合套管尺寸的堵塞器或皮碗封隔器，提放式开关、井口坐有封井器或防喷器即可。,原理：将油层以上套管当作液缸，堵塞器或皮碗封隔器作为活塞，防喷器或封井器密封环空。依据液体不行压缩的原理，通过堵塞器(皮碗封隔器)在套管内的往复运动，从套管、油管压力表产生的压力值的变更来判别和计算漏失量和漏失深度。,（六）井下视像找漏：,原理：井下摄像机所摄取到的图像经井下仪器内电子系统处理储存、频率转换、将原图像变更成适宜电缆传输的数码信号，沿电缆传递至地面仪器，地面接收器接收、处理复原为模拟视像信号，最终录制并打印。,堵漏及注水泥塞,一堵漏,（一）堵 剂（水泥浆）,1水泥的矿物成分：目前广泛接受的油井水泥属于硅酸盐类水泥。它的主要原料是石灰石、粘土，假如含铁量不够时则加入适量的铁矿石。将它们按比例混合、粉碎、磨细，1450C温度下煅烧成熟料，再加少量的石膏，磨细而成水泥成品。其主要矿物有以下四种：,（1）硅酸三钙 3CaOSiO2(简写C3S)，水泥中的主要成分，水泥石强度主要由它形成，特殊对早期强度起主要作用。要求早期强度高的水泥含C3S较高。,（2）硅酸二钙 2CaOSiO2(简写C2S)，缓慢水化矿物，使水泥石强度渐渐增加，且持续时间长。,（3）铝酸三钙 3CaOAI2O3(简写C 3A)，促进快速水化，是确定水泥浆初凝和稠化时间的主要成分。由于它对硫酸盐侵蚀很敏感，因此高抗硫酸盐类水泥含C3A不得大于3%。,（4）铁铝酸四钙 4CaOAl2O3Fe2O3(简写C4AF)，低水化热化合物，其含量增加会使水泥石强度降低。,2水化反应（水泥水化）：,水泥遇水后，颗粒表面马上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，水化物起先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特别困难。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，其变更过程为放热反应。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，胶体不断增多并渐渐凝合变稠。同时在胶体中产生形成水泥石的新化合物，渐渐在非晶质胶体中起先呈现微粒晶体并渐渐硬化，使水泥失去流淌性。,从起先调配水泥浆到形成确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，颗粒表面马上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，水化物起先以胶态粒子或细小晶体析出，水泥浆呈溶胶体系。,（2）凝合期：水化不断进行，胶体颗粒显著增加，部分晶体起先连接，使溶胶体系渐渐形成凝胶结构，水泥浆丢失流淌性而很快凝合。,（3）硬化期：水化深化，大量晶体析出并相互连接，加之胶体的紧密作用，使结构强度显著增加，形成水泥石固体。,3水泥浆的主要物理性能,1）水泥浆的密度,常用的油井干水泥密度为3.15克厘米左右，水泥浆密度受加水量的影响。加入水的多少用水灰比来表示，即水的质量与干水泥质量之比(m水/m灰)。水灰比过小流淌性差，泵送困难；水灰比过大会引起水泥颗粒下沉，析出大量自由水并聚集上窜，破坏水泥石的密封性和减弱水泥石强度。水灰比的变更范围为3856，常取50，配成的水泥浆密度为1.84克厘米左右。,2）水泥浆稠化时间,温度是影响稠化时间的重要因素，试验温度应取井内循环最高温度，计算式如下：,T=Ts+H168,式中：T循环最高温度，；,Ts泥浆出口温度，；,H套管鞋深度，米。,3)水泥浆的析水和失水,为了有良好的流淌性，水泥浆的水灰比取得较高，一般为0.5。水泥水化所需水灰比仅为0.180.20，所以水泥浆中存在大量自由水。水泥凝固过程就有自由水析出析水。,水泥浆在压差作用下，自由水渗入地层的现象称之为失水。水泥浆失水会引起水泥浆早稠，降低流淌性甚至堵塞通道造成憋泵，会使页泥岩吸水膨胀剥落；会加快水泥浆“失重”。可见水泥浆的保水性是很重要的。,6）水泥浆流变性,测定水泥浆的流变参数，确定流型，计算临界流速，可以为选择合理返速供应依据。,4）水泥石强度,API标准是以水泥石的抗压强度来衡量水泥石的强度。,（析出水不是问题，问题是渗入地层而失水，引起水泥浆早稠）。,5）水泥石的腐蚀 有的地区地层水中含有较高的硫酸钠、硫酸镁、碳酸钙等。它们渗透到水泥石内会使水泥石的某些物质解体，有的则在水泥石内生成新的较大的晶体使水泥石承受内压力而胀裂。硫酸盐对水泥石的腐蚀最严峻。,4影响水泥性能的主要因素及水泥分级,1）影响水泥性能的主要因素,（1）水泥成分的影响,表111矿物成分对水泥性能的影响,水泥性能,矿物成分,早期,强度,长期,强度,水化反,应速度,水化热,收缩,抗硫酸盐腐蚀,3CaO,SiO,2,(C,3,S),2CaO,SiO,2,(C,2,S),3CaO,AI,2,O,3,(C,3,A),4CaO,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,(,C,4,AF),良,劣,良,劣,良,良,劣,劣,中,迟,速,迟,中,小,大,小,中,中,大,小,低,调整各种矿物的比例就可得到不同性能的水泥，各种成分对水泥性能的影响见表111,级 别,矿物含量%,瓦格聂尔细度,cm,2,/g,C,3,S,C,2,S,C,3,A,C,4,AF,A,B,C,D,及,E,G,及,H,53,47,58,26,50,24,32,16,54,30,8+,5-,8,2,5,8,12,8,12,12,16001800,16001800,18002000,12001500,16001800,（2）水泥颗粒细度的影响,表11-2 API水泥的矿物成分与细度,颗粒越小，水化反应越快。当水泥颗粒小于0.040毫米时具有较高的活性，水泥颗粒大于0.090毫米时几乎接近惰性物质。AP,I水泥以比表面来衡量颗粒大小，单位重量的水泥表面积越大则颗粒就越小，见表112。,温度、压力和井深对稠化时间的影响,（3）温度和压力的影响,图中，曲线1是在常压下温度上升对水泥浆稠化时间的影响；曲线2是温度确定(60)时压力对水泥稠化时间的影响，曲线3是井下温度和压力综合影响曲线。由此可见，温度增加使水泥的水化速度加快，稠化时间缩短较突出。而压力的影响不很明显。,试验表明，水泥石强度随养护温度增加而提高。但温度超过确定限度以后水泥石强度反而降低，并且水泥石渗透率增加。,在井下，井壁泥饼性质、地层的渗透性、井内与地层孔隙的压力差等等，都会影响水泥浆性能。,级别,适用范围,抗硫酸盐,温度，,C,井深,，m,A,26.7,76.7,01830,普,普通水泥,B,中、高,中热水泥,C,普、中、高,早强水泥,D,76.7110,18303050,中、高,基本水泥,加缓凝剂,E,110,143.3,3050,4270,中、高,F,110,160,3050,4880,中、高,G,26.7,93.3,0,2440,中、高,基本水泥,H,中、高,J,125160,36004880,未 定,表113 API油井水泥分级,2）水泥分级,在影响水泥性能的外界因素中，温度的影响最显著。所以，油井水泥分级主要考虑了水泥的适用温度这个因素。,API,各级水泥适用的温度范围见表113。,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。为了应用便利，表中还给出了水泥适用井深的范围。它是取地面温度为26.7C和地温梯度为2.73C100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一般水泥、中等抗硫水泥和高抗硫水泥三类。,G,级和,H,级水泥为基本水泥，加不同的外加剂可适用于不同的环境。例如，将,G,级抗硫型水泥掺入,30,的,SiO,2,粉则用于高温井；在,G,级或,H,级水泥里掺入轻质材料(如火山灰)或凝胶材料就成为低密度水泥或胶质水泥。,3）特种水泥,为适应特殊状况固井的须要，生产了特种水泥。,（2）低密度水泥：,b.热井膨胀水泥 它是以MgO作膨胀剂。水泥水化时MgO与水作用生成Mg(OH)2，其固体体积是MgO的1.48倍。表现为水泥石外观体积膨胀。适用于4090C的温度环境。,（1）膨胀水泥,煤灰、膨胀珍宝岩粉、碱粘土等与水泥混合制成低密度水泥。,水泥在凝固过程中要发生体积收缩，从而影响水泥与井壁和套管壁的胶结强度和密封性。若水泥在凝固过程中有确定膨胀性就可克服上述缺点。目前生产出两种膨胀水泥。,a.冷井膨胀水泥 它是以石膏和矾土作为膨胀剂与一般油井水泥以确定比例配制而成。在50C以下的井内运用。,（1）新打井水泥返高不够，固井质量不合格，补救措施；,（2）生产井原固井水泥环遭到破坏，造成油层窜通，封窜；,（3）有漏层、或因地层出水，套管破漏使油水井不能正常生产，堵漏；,（4）修井作业中，由于各种缘由须要注水泥塞；,（5）报废井封井。,综合化学堵剂堵漏,（二）,注水泥堵漏的目的：,挤水泥堵漏,水泥浆堵漏的目的 ：封堵某井段漏失，爱护油气资源。,（三）水泥浆堵漏的方法,挤堵水泥浆和综合化学堵剂方法在施工上大体相同。是将堵剂以确定的压力和排量挤入破漏管外，并在套管内留有确定长度的水泥塞，经2448h反应凝固后再钻通，试压符合要求，施工结束。,1）挤入法,2）循环挤入法,3）限制挤入法,（1）套管平推法,（2）钻具（光油管）挤入法,（,3,）单封隔器挤水泥法,（4）双封隔器挤水泥法,水泥浆堵漏的方法,就是在井口处于限制状态下，通过液体的确定挤入压力将水泥浆替挤到目的层的方法。,将确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，施加确定液体压力使水泥浆进入目的层的施工工艺。,是在井口接受井控装置与井下结构配套，使挤水泥前后即使活动钻具的状况下，井口、环形空间均处于受控状态下的一种挤水泥工艺。,1）挤入法,平推法在井内无任何结构，利用原井套管作为挤水泥的通道，从井口干脆挤水泥的方法。适用于因地质工程因素报废井的挤封。运用条件：封堵井段以上套管完好，封堵深度小于500m，封堵长度不大于5m。,优点：施工简洁，平安牢靠。,缺点：不能分层作业，套管壁上易留水泥环。,（1）套管平推法,就是在井口处于限制状态下，通过液体的确定挤入压力将水泥浆替挤到目的层的方法。,就是将钻具下到挤封井段设计位置，利用钻具作挤入通道的一种挤入方法。运用条件：封堵井段以上套管完好，封堵长度不大于5m。适用于中深井作业，多用于中深井堵漏。,优点：挤入过程不动钻具，施工较简洁且易反洗井，套管壁不会有大段残留水泥环。,缺点：不能挤封中间层段的封堵,（2）钻具（光油管）挤入法,双封隔器挤水泥法其下封隔器还可接受电桥或桥塞替代底水泥塞或填砂作业，削减了作业量，利用双封隔器挤水泥针对施工作业须要可分层作业，有利于爱护非挤封层，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。,（,3,）单封隔器挤水泥法,单封隔器或与填砂、注水泥塞协作挤水泥法，井下结构较简洁，挤水泥针对性强，使非挤封层得到较好爱护，对上部套管破漏及特别规井避开了上部套管承受高压，做到了有目的挤封。不足的是填砂或注水泥塞增大了作业量。单封隔器挤水泥适用挤封底部油层，与填砂注水泥塞相协作可挤封