侧钻井封堵封窜工艺探讨

侧钻井封堵封窜工艺探讨

李晓1 刘瑞1轩玲玲2  王朋3史运铎1

1冀东油田井下作业公司，河北 唐山063200 

2冀东油田陆上油田作业区，河北 唐山063200

3唐山冀东石油机械有限责任公司，河北 唐山063200 

摘要：随着冀东石油勘探开发技术的不断进步，侧钻井技术得到了广泛应用。然而，在侧钻井过程中，由于地层压力、温度、流体性质等因素的影响，常常会出现井筒内流体串槽、窜层等问题，严重影响了油气资源的有效开发和利用。因此，研究侧钻井封堵封窜工艺具有重要的现实意义。本研究旨在探讨冀东油田侧钻井封堵封窜工艺，通过优化封堵材料、改进封堵方法，提高封堵效果，降低施工难度和成本，为冀东侧钻井封堵封窜技术的应用提供理论依据和技术支持。

关键词：侧钻井；封堵；封窜；工艺

引言

侧钻井技术因其具有提高单井产量、降低开发成本、延长油田寿命等显著优势，已成为油气田开发的重要手段。然而，冀东油田在侧钻井过程中，由于地层压力、井壁稳定性等因素的影响，常常会出现窜漏问题，严重制约了侧钻井技术的应用和发展。窜漏不仅会导致油气资源浪费，还会对周边环境造成污染，甚至引发安全事故。因此，研究侧钻井封堵封窜工艺，对于提高封堵成功率、保障油气田安全开发具有重要意义。

1、侧钻井封堵封窜工艺现状

随着冀东油气资源的不断开发，侧钻井技术得到了广泛应用。然而，在侧钻井过程中，封堵封窜问题一直是困扰油气生产的关键技术难题。目前，侧钻井封堵封窜工艺主要包括物理封堵、化学封堵和机械封堵三种方法。物理封堵主要依靠水泥浆、固井材料等对井壁进行封闭；化学封堵则是通过注入化学药剂改变地层渗透性，实现封堵；机械封堵则是利用封堵工具对井筒进行封闭。尽管这些方法在一定程度上解决了封堵封窜问题，但仍然存在封堵效果不稳定、封堵周期短、封堵成本高等问题。因此，针对侧钻井封堵封窜工艺的研究和改进，成为冀东油气生产领域亟待解决的问题。

2、侧钻井封堵封窜工艺的具体方法

2.1、找验窜方法

找验窜是侧钻井封堵封窜工艺的首要步骤。目前，油田较常用的找验窜方法主要有工程测井法和封隔器法。工程测井法找验窜时间短，可定性，但定量较差。封隔器法则作业时间长，劳动强度较大，但既可定性又可定量，找验窜结论准确可靠。封隔器法根据找窜情况确定封隔器的数量，一般可分为单水力扩张式封隔  器和双水力扩张式封隔器法两种方式。单水力扩张式封隔器找验窜是将封隔器+下至要找两油层之间的夹层中部，然后从油管注入高压水，观察油层间是否有窜通的现象。双水力扩张式封隔器法则适用于多油层间的找验窜。找验窜过程中，还可以采用套压法和套溢法，通过观察套管压力或溢流量的变化来判断油层间是否存在窜通。

2.2、封堵方法

封堵方法是封堵封窜工艺的核心，它根据找验窜的结果，选择合适的封堵材料和工艺，将窜槽部位进行封堵，以恢复油井的正常生产。常用的封堵方法一般为循环法、挤入法、循环挤入法三种方法。循环法封窜是将水泥浆以循环而不憋压的方法替入油层或管外窜槽内，使水泥浆凝固以达到封堵窜槽的目的。这种方法适用于窜通量不大的管外窜槽井，优点是不伤害其它油层，不会产生封堵后的堵死射孔井段的危害，不影响气井产量。挤入法封窜是利用专用管柱，用液体憋压使水泥浆进入窜槽部位的封窜方法。它主要适用于窜槽体积大、形状不规则、井壁有坍塌，循环法无力使水泥浆充满所有窜槽部位的井况。挤入法封窜的优点是封窜可靠，对较复杂的窜槽井段施工成功率高，缺点是挤注水泥浆过程中可能会将部分水泥浆挤入其它的油层而造成伤害，从而影响封窜后的产量。循环挤入法封窜是循环法和挤入法的联合使用，使水泥浆在不憋压的方式下泵入窜槽部位，然后再挤入部分水泥浆使窜槽内充满水泥浆。

2.3、封堵材料的选择

封堵材料的选择对于封堵封窜工艺的成功与否至关重要。目前，油田常用封堵窜的堵剂仍然大量使用油井水泥及水泥浆添加剂。油井水泥是一种常用的封堵材料，它具有良好的固化性能和较高的强度，能够有效地封堵窜槽部位。水泥浆添加剂则用于改善水泥浆的性能，如提高流动性、降低稠度、增加强度等，以满足不同井况下的封堵需求。除了油井水泥和水泥浆添加剂外，还可以根据具体情况选择其他封堵材料，如特制的压实物等。特制的压实物如水平钢板、聚酰胺和树脂等特殊材料，也可以用于钻井口的封堵。这些材料具有不同的物理和化学性质，可以根据窜槽部位的具体情况选择合适的材料进行封堵。在选择封堵材料时，还需要考虑材料的初终凝时间、抗压强度、耐腐蚀性等因素。初终凝时间应满足施工要求，确保水泥浆在封堵过程中能够充分固化；抗压强度应足够高，以承受地层压力和流体冲刷；耐腐蚀性则应适应井筒内的化学环境，防止材料被腐蚀而导致封堵失效。

3、侧钻井封堵封窜工艺的注意事项

3.1、施工前的准备

在施工前，充分的准备工作是确保封堵封窜工艺成功的基础。首先，需要对井筒进行全面的检查，包括井筒的完整性、井壁的稳定性以及井内流体的性质等，以确保施工环境的安全性和可行性。其次，需要准确确定窜槽的位置和范围，这通常需要通过测井、地质勘探等手段进行精确测量和分析。同时，还需要根据窜槽的具体情况选择合适的封堵材料和工艺方法，以确保封堵效果的最佳化。此外，在施工前还需要对所需的设备和工具进行仔细检查和维护，确保其处于良好的工作状态，以避免因设备故障而导致的施工中断或安全事故。

3.2、施工过程中的注意事项

在施工过程中，需要注意以下几点以确保封堵封窜工艺的成功实施。首先，需要严格控制封堵材料的配比和注入速度，以确保封堵材料能够均匀、稳定地注入窜槽部位。同时，还需要对注入压力进行实时监测和控制，以避免因压力过高而导致的井壁破裂或设备损坏。其次，在封堵过程中需要密切关注井内流体的变化，包括流量、压力、温度等参数，以及时发现和解决可能出现的问题。此外，还需要注意施工过程中的安全环保问题，如防止泄漏、控制噪音、减少废弃物排放等，以确保施工活动对周围环境的影响最小化。

在具体操作时，还需注意以下几点：一是对管柱进行试压，防止出现施工中由小油管裂缝引起的水泥浆循环短路的情况。试压的压力值应保证在封堵施工限压的1.3倍左右。二是进行窜漏封堵施工前应对小套管采取验套施工，将石英砂填入小套管内并将需进行封堵的井段埋死，然后利用水泥车实现打压验套，从而使上部套管是否存在窜漏或破损等得以验证。三是对窜漏封堵所使用的堵剂需进行初终凝试验，保证堵剂混合均匀。同时，还需综合考虑管柱组合、水泥浆用量、井筒结构以及顶底液用量等，从而避免出现挤注量不够、过顶或欠顶情况的发生。

3.3、施工后的验收与监测

施工完成后，还需要进行严格的验收和监测工作以确保封堵封窜工艺的效果。首先，需要对封堵部位进行全面的检查，包括封堵材料的固化情况、井筒的完整性以及井内流体的性质等，以确保封堵效果符合设计要求。其次，需要对施工后的油井进行长期的监测和跟踪，包括产量、压力、温度等参数的监测，以及可能出现的问题的及时发现和解决。此外，还需要对封堵封窜工艺的实施效果进行评估和总结，以便为今后的类似工作提供参考和借鉴。

在施工后的验收阶段，应确保封堵材料已经完全固化并达到预期的封堵效果。这通常需要通过测井、地质勘探等手段进行验证和确认。同时，还需要对施工过程中使用的设备和工具进行清理和归位，以确保施工现场的整洁和安全。在监测阶段，应建立长期的监测机制，对油井的各项参数进行实时监测和分析，以及时发现和解决可能出现的问题。此外，还需要定期对封堵部位进行检查和维护，以确保其长期稳定性和可靠性。

结束语

综上所述，侧钻井封堵封窜工艺在解决老油田侧钻井窜漏问题中发挥着至关重要的作用。未来，我们应重点关注新型封堵材料的研发、智能化施工技术的应用以及封堵效果的实时监测与评价等方面，以期实现更高效、更环保、更经济的封堵封窜作业。同时，加强跨学科合作，整合各方资源，共同推动侧钻井封堵封窜工艺的发展，为油田的可持续开发贡献力量。总之，侧钻井封堵封窜工艺的研究与实践是一项长期而艰巨的任务，需要我们持续努力，不断前行。

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