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【摘要】随着内蒙地区的勘探开发进一步开展，为有效避免油气产层污染，提高油气采收率，水平井挂筛管完井方法也越来越多。筛管完井虽然不影响裂缝的出油和油井的产量，但是无法对地层进行分层控制和分层作业，一旦出水就无法实施稳油控水等措施。采用多级管外封隔器加筛管的完井方式，即点封固井工艺，对地层的伤害较小，而且可实现对水平井段的分段控制，利于控制后期生产过程中的水侵等问题，但是，该完井方式工艺复杂，需要对多个管外封隔器进行充填，需要特制的充填工具。
【关键词】点封式 固井 应用
1 点封式固井工艺
点封固井工艺是将多只水泥充填式扩张式长管外封隔器下入至需封隔的几个设计位置。
1.1 水泥充填式扩张式长管外封隔器
水泥充填式扩张式长管外封隔器是在普通管外封隔器的基础上进行了改进： 一是胶筒长度增至原来2 倍，密封长度也增至原来的2 倍；二是对三套阀系孔径进行了加大，水泥浆易进入胶筒内，密封长度增大，更易达到密封； 三是使用超缓凝水泥浆体系。
1.2 水泥浆充填管外封隔器工作原理
通过内管将超缓凝水泥浆送到预定位置，将机械式管内封隔器通过下放坐封，开泵，小排量憋压，达到一定压力时，锁紧阀上的锁钉剪断，锁紧阀打开，同时单流阀也打开，水泥浆经限压阀进入膨胀腔内，在压力作用下封隔器膨胀变形与井壁紧密接触形成密封，实现封闭和分隔环形空间的目的。当膨胀腔内的压力达到一定值时，限压阀销钉剪断，限压阀关闭将进液孔堵死，此时套管内压力的大小对膨胀腔内的压力无任何影响，实现安全坐封，井口放压为零，锁紧阀自动锁紧，实现永久性关闭。放压后上提内管，管内封隔器自动解封，开泵将多余的水泥浆循环出地面。
2 超缓凝水泥浆体系
超缓凝水泥浆体系配方为： 嘉华D 级水泥+2.5%缓凝剂+ 1.2%降失水失剂+ 0.5% 分散剂+ 0.3% 消泡剂。其主要性能参数为： 稠化时间 > 600m in，A P I 滤失< 50mL ，抗压强度 > 17M Pa，自由水为零。
3 应用特点
（1）不需在全部裸眼段注水泥，只须利用膨胀工具将水泥浆注入 6～12m长的长胶筒内，完全消除复杂井眼条件对固井质量的影响。
（2）水泥浆不接触产层，避免了对油气层的污染，最大限度保护了油层。
（3）水泥浆凝固在地层中形成永久性封隔，完全解决了短尺寸泥浆封隔器的失效问题。
（4）长胶筒采用部分钢带加强结构，具有 4倍的膨胀比，对不规则井眼有极强的适应性，并可以封隔纵向裂缝。
（5）水泥浆高压膨胀，对于砂岩地层具有压实防沙作用。
（6）避免水泥硬化时的失水，形成良好第一界面和第二界面，保证优质水泥环。
（7）可减少固井事故，降低钻井成本、保证固井质量、有利于后期增产作业。
4 水泥充填式扩张式长封隔器和普通套管外封隔器的比较
一般水力膨胀式管外封隔器是由钻井液等作为膨胀介质，在井下恶劣条件（如高压差、不利环境、轴向载荷、冲刷井眼、管子偏心）下，容易失效。水泥浆膨胀管外封隔器由于采用水泥浆作为膨胀介质，具有明显的优点。
（1）充填式扩张式封隔器胶筒的密封段长，承压效果好。
（2）填式扩张式封隔器结构无浮动端，在大斜度井和水平井的起下过程中，无下入堆积挂怀封隔器胶筒风险。
（3）充填式扩张式封隔器胶筒中部为橡胶自由膨胀设计，对井壁有更好的适应性和密封性。
（4）充填式扩张式长封隔器的扩张比大，对大肚子井眼亦有良好的封隔性。
（5）充填式扩张式封隔器阀系孔道过流设计面积大，有利于水泥浆的充填。
（6）充填式扩张式长封隔器和普通套管外封隔器充填的介质不同，水泥充填式扩张式封隔器的封隔不易失效。
5 点封式固井工艺的技术措施及注意事项5.1 强化井眼准备
（1）基础套管内下的所有设备，比如扶正器，接箍，和防磨套等影响内径的东西；封隔器要通过的这些段要检测保证足够的间隙，所有尺寸要确认。
（2）钻出的裸眼段要循环干净。
（3）循环洗井，钻井液要干净以利于下膨胀管。钻井液中要减少固相颗粒物，并加些润滑剂。
（4）上部套管和裸眼井段都要干净，并要下模拟通径管柱以保证封隔器能下到预定位置。模拟通径管柱包括两个连起来的扶正器，外径要和封隔器相同。
（5）下完套管后先小排量顶通、循环，再逐渐增大排量。（循环排量尽可能加大，但最大排量时所产生的泵压应小于封隔器座封压力的80%。）
5.2 隔离液的选用及使用
此类井环容较小，1-2m3便可占环空高度（裸眼井段）100-200m，选用4m3配浆水即可起到较好的冲洗及隔离作用。
5.3 超缓凝水泥浆体系
使用泥充填式扩张式长封隔器，水泥浆主要起到填充作用，要求水泥浆低滤失量（<50ml）、零游离液（倾斜45°）、高沉降稳定性和有足够的稠化时间（>400min），以便蹩压后，多余水泥浆可循环出来，顺利起出井内小钻杆。
5.4 计量的准确性
水泥浆的计量是通过水泥车来监测。
顶替液的计量是通过水泥车和水柜来监测。
5.5 座封压力计算
计算出封隔器所承受的井下环空压差值，根据井径与压差关系确定最大压力是否满足需要，具体压力计算：
P表=P销+△PS+P附
P表为施工最大表压力MPa；P销为开启阀销钉剪断压力P销，一般以施工最大压力为依据；PS为封隔器座封位置的静压差MPa；P附为考虑到各方面误差所附加压力，取3～4MPa。5.6 封隔器座封
封隔器座封时采用水泥车缓慢蹩压，压力达到P表，开启阀销钉剪断，封隔器膨胀座封，稳压3～5min（长胶筒封隔器要增加稳压时间到10min）使封隔器充分膨胀水泥浆填实，然后迅速放压至零，各阀关闭，自锁完成座封。5.7 注意事项
（1）封隔器上钻台过程中不得碰撞及在地面拖拉
（2）紧扣时注意不要在标记区域内打钳子，也不要卡住最下端紧最上端的扣。
（3）为防止井壁刮坏封隔器胶管，封隔器上下在套管上个加刚性扶正器。
（4）封隔器下井时控制好速度，禁止猛提猛放。
（5）座封时，准确控制座封压力，在封隔器没有完全座封前，不准卸压进行第二次座封。
6 点封式固井工艺在现场的应用
在相继完成了达平1井、达平2井点封式固井后，内蒙探区重点水平井查平1井进行了点封式完井：利用充填管柱对4只封隔器进行充填，下部为筛管，该井点封式固井工具主要由酸洗阀、盲板、泥充填式扩张式长封隔器和悬挂器组成，配套主要工具及附件包括刚性螺旋发生器、密封插头和变扣短节。现场施工顺利，井队试压25MPa压力未降，达到预期效果。
7 结束语
（1）用泥浆或其它水剂座封封隔器，一旦封隔器老化或其它原因失效，会导致层间重新窜通等事故。
（2）现场应用表明，水泥浆充填管外封隔器技术达到了长期封隔不同压力油层的目的，避免了由于钻井液充填胶筒在井下长期高温高压环境下失效后引起的窜槽。
（3）点封式固井对产层不造成伤害，可对裸眼井段进行酸化和压裂，可控制水侵和气侵，特别适用于在我国有相当数量的低压低产裂缝性油藏的完井。
（4）通过对充填式扩张式长封隔器加筛管（或打孔管）可分段控制水平井完井工艺及工具的研发，不仅丰富了水平井的完井工艺技术，而且能较好的满足油田开发的需要。
【关键词】点封式 固井 应用
1 点封式固井工艺
点封固井工艺是将多只水泥充填式扩张式长管外封隔器下入至需封隔的几个设计位置。
1.1 水泥充填式扩张式长管外封隔器
水泥充填式扩张式长管外封隔器是在普通管外封隔器的基础上进行了改进： 一是胶筒长度增至原来2 倍，密封长度也增至原来的2 倍；二是对三套阀系孔径进行了加大，水泥浆易进入胶筒内，密封长度增大，更易达到密封； 三是使用超缓凝水泥浆体系。
1.2 水泥浆充填管外封隔器工作原理
通过内管将超缓凝水泥浆送到预定位置，将机械式管内封隔器通过下放坐封，开泵，小排量憋压，达到一定压力时，锁紧阀上的锁钉剪断，锁紧阀打开，同时单流阀也打开，水泥浆经限压阀进入膨胀腔内，在压力作用下封隔器膨胀变形与井壁紧密接触形成密封，实现封闭和分隔环形空间的目的。当膨胀腔内的压力达到一定值时，限压阀销钉剪断，限压阀关闭将进液孔堵死，此时套管内压力的大小对膨胀腔内的压力无任何影响，实现安全坐封，井口放压为零，锁紧阀自动锁紧，实现永久性关闭。放压后上提内管，管内封隔器自动解封，开泵将多余的水泥浆循环出地面。
2 超缓凝水泥浆体系
超缓凝水泥浆体系配方为： 嘉华D 级水泥+2.5%缓凝剂+ 1.2%降失水失剂+ 0.5% 分散剂+ 0.3% 消泡剂。其主要性能参数为： 稠化时间 > 600m in，A P I 滤失< 50mL ，抗压强度 > 17M Pa，自由水为零。
3 应用特点
（1）不需在全部裸眼段注水泥，只须利用膨胀工具将水泥浆注入 6～12m长的长胶筒内，完全消除复杂井眼条件对固井质量的影响。
（2）水泥浆不接触产层，避免了对油气层的污染，最大限度保护了油层。
（3）水泥浆凝固在地层中形成永久性封隔，完全解决了短尺寸泥浆封隔器的失效问题。
（4）长胶筒采用部分钢带加强结构，具有 4倍的膨胀比，对不规则井眼有极强的适应性，并可以封隔纵向裂缝。
（5）水泥浆高压膨胀，对于砂岩地层具有压实防沙作用。
（6）避免水泥硬化时的失水，形成良好第一界面和第二界面，保证优质水泥环。
（7）可减少固井事故，降低钻井成本、保证固井质量、有利于后期增产作业。
4 水泥充填式扩张式长封隔器和普通套管外封隔器的比较
一般水力膨胀式管外封隔器是由钻井液等作为膨胀介质，在井下恶劣条件（如高压差、不利环境、轴向载荷、冲刷井眼、管子偏心）下，容易失效。水泥浆膨胀管外封隔器由于采用水泥浆作为膨胀介质，具有明显的优点。
（1）充填式扩张式封隔器胶筒的密封段长，承压效果好。
（2）填式扩张式封隔器结构无浮动端，在大斜度井和水平井的起下过程中，无下入堆积挂怀封隔器胶筒风险。
（3）充填式扩张式封隔器胶筒中部为橡胶自由膨胀设计，对井壁有更好的适应性和密封性。
（4）充填式扩张式长封隔器的扩张比大，对大肚子井眼亦有良好的封隔性。
（5）充填式扩张式封隔器阀系孔道过流设计面积大，有利于水泥浆的充填。
（6）充填式扩张式长封隔器和普通套管外封隔器充填的介质不同，水泥充填式扩张式封隔器的封隔不易失效。
5 点封式固井工艺的技术措施及注意事项5.1 强化井眼准备
（1）基础套管内下的所有设备，比如扶正器，接箍，和防磨套等影响内径的东西；封隔器要通过的这些段要检测保证足够的间隙，所有尺寸要确认。
（2）钻出的裸眼段要循环干净。
（3）循环洗井，钻井液要干净以利于下膨胀管。钻井液中要减少固相颗粒物，并加些润滑剂。
（4）上部套管和裸眼井段都要干净，并要下模拟通径管柱以保证封隔器能下到预定位置。模拟通径管柱包括两个连起来的扶正器，外径要和封隔器相同。
（5）下完套管后先小排量顶通、循环，再逐渐增大排量。（循环排量尽可能加大，但最大排量时所产生的泵压应小于封隔器座封压力的80%。）
5.2 隔离液的选用及使用
此类井环容较小，1-2m3便可占环空高度（裸眼井段）100-200m，选用4m3配浆水即可起到较好的冲洗及隔离作用。
5.3 超缓凝水泥浆体系
使用泥充填式扩张式长封隔器，水泥浆主要起到填充作用，要求水泥浆低滤失量（<50ml）、零游离液（倾斜45°）、高沉降稳定性和有足够的稠化时间（>400min），以便蹩压后，多余水泥浆可循环出来，顺利起出井内小钻杆。
5.4 计量的准确性
水泥浆的计量是通过水泥车来监测。
顶替液的计量是通过水泥车和水柜来监测。
5.5 座封压力计算
计算出封隔器所承受的井下环空压差值，根据井径与压差关系确定最大压力是否满足需要，具体压力计算：
P表=P销+△PS+P附
P表为施工最大表压力MPa；P销为开启阀销钉剪断压力P销，一般以施工最大压力为依据；PS为封隔器座封位置的静压差MPa；P附为考虑到各方面误差所附加压力，取3～4MPa。5.6 封隔器座封
封隔器座封时采用水泥车缓慢蹩压，压力达到P表，开启阀销钉剪断，封隔器膨胀座封，稳压3～5min（长胶筒封隔器要增加稳压时间到10min）使封隔器充分膨胀水泥浆填实，然后迅速放压至零，各阀关闭，自锁完成座封。5.7 注意事项
（1）封隔器上钻台过程中不得碰撞及在地面拖拉
（2）紧扣时注意不要在标记区域内打钳子，也不要卡住最下端紧最上端的扣。
（3）为防止井壁刮坏封隔器胶管，封隔器上下在套管上个加刚性扶正器。
（4）封隔器下井时控制好速度，禁止猛提猛放。
（5）座封时，准确控制座封压力，在封隔器没有完全座封前，不准卸压进行第二次座封。
6 点封式固井工艺在现场的应用
在相继完成了达平1井、达平2井点封式固井后，内蒙探区重点水平井查平1井进行了点封式完井：利用充填管柱对4只封隔器进行充填，下部为筛管，该井点封式固井工具主要由酸洗阀、盲板、泥充填式扩张式长封隔器和悬挂器组成，配套主要工具及附件包括刚性螺旋发生器、密封插头和变扣短节。现场施工顺利，井队试压25MPa压力未降，达到预期效果。
7 结束语
（1）用泥浆或其它水剂座封封隔器，一旦封隔器老化或其它原因失效，会导致层间重新窜通等事故。
（2）现场应用表明，水泥浆充填管外封隔器技术达到了长期封隔不同压力油层的目的，避免了由于钻井液充填胶筒在井下长期高温高压环境下失效后引起的窜槽。
（3）点封式固井对产层不造成伤害，可对裸眼井段进行酸化和压裂，可控制水侵和气侵，特别适用于在我国有相当数量的低压低产裂缝性油藏的完井。
（4）通过对充填式扩张式长封隔器加筛管（或打孔管）可分段控制水平井完井工艺及工具的研发，不仅丰富了水平井的完井工艺技术，而且能较好的满足油田开发的需要。