挤水泥

挤水泥

一、定义

挤水泥是石油天然气钻井、完井、修井作业中一项重要的封堵与加固工艺。

它是指利用地面高压泵组,将配制好的油井水泥浆,通过油管、套管或射孔孔眼,强制挤入地层孔隙、裂缝、套管外环形空间窜槽、套管破损处或废弃层段,待水泥浆脱水、凝固形成高强度水泥石后,实现永久封堵、层间封隔、井筒修复的目的。

简单理解:

哪里漏、哪里窜、哪里坏,就把水泥高压挤进去,堵住、封死、加固。

二、挤水泥的主要功能

1. 封堵地层漏失与套管破损(堵漏功能)

• 用于处理钻井或生产过程中的地层漏失,防止钻井液、完井液大量漏入地层。

• 封堵套管腐蚀孔、裂缝、磨损漏洞,恢复套管的完整性与密封性。

• 封堵地层微裂缝、高渗透通道,避免井液流失、井下压力失控。

2. 封隔层间窜流与封水控水(封窜功能)

• 解决固井质量差造成的环空气、水窜槽,实现油、气、水层之间的有效封隔。

• 封堵水层、水窜通道,降低油井出水,达到控水增油的效果。

• 防止地下流体(水、气)上下窜流,保护油气层与地面环境。

3. 封堵废弃井段与废弃射孔(封层功能)

• 对不再开采的油层、高含水层、报废井段进行永久封堵。

• 封堵旧射孔孔眼,为重新选层、补孔、改层开采创造条件。

• 用于弃井作业,保证油气井永久封闭,防止地下流体污染地表或浅层地下水。

三、挤水泥作业的主要组成部分

1. 地面泵注与配浆系统

• 高压水泥车(固井泵):提供挤水泥所需的高压动力。

• 配浆装置:现场混合油井水泥、水与外加剂,控制水泥浆性能。

• 高压管汇与阀门:输送水泥浆,控制流向、压力与排量。

• 压力表与压力控制系统:实时监测井口压力,防止超压、压裂地层。

2. 井口控制装置

• 水泥头:连接套管与地面管汇,用于投放胶塞、隔离流体、控制注入。

• 套管头 / 采油树:提供井口密封、悬挂套管、连接井下管柱。

• 安全阀、闸阀:实现井口开关、紧急泄压、安全控制。

3. 井下管柱与封堵工具

• 油管 / 钻杆:作为水泥浆下行通道,将浆体输送到目标位置。

• 封隔器:最核心井下工具,坐封后隔离环空,使高压集中作用在目标层段。

• 桥塞 / 水泥承留器:封堵下部井段,实现分层挤水泥,支撑水泥塞。

• 导向鞋、密封接头:保证管柱顺利下入、密封可靠。

4. 挤注水泥浆体系

• 油井水泥(G 级、H 级等)为主剂。

• 外加剂:

o 缓凝剂:延长可泵时间

o 减阻剂:降低摩阻,便于挤注

o 膨胀剂:防止水泥收缩,提高密封性

o 超细水泥:用于微裂缝、小孔眼封堵

5. 地层与井筒条件

• 目标封堵层:射孔段、漏失层、套管破损段、窜槽段。

• 施工参数:挤注压力、排量、水泥量、候凝时间。