固井后井筒发生窜流怎么办?

2025-05-09 11:25:00

一般来说,通过固井作业水泥浆凝固成水泥石,会将井筒和地层之间的环形空间填满,并牢牢的将其粘接在一起,从而防止地层流体在环形空间内发生窜流。但有些井由于各种原因注水泥后仍然有发生井口环空涌、喷、带压等环空窜流现象,这是我们不希望出现的情况,那么,固井后井筒发生窜流怎么办?

首先应先了解引起固井后井筒发生窜流原因,主要有:一是钻井液没有顶替干净;二是地层、水泥环以及套管之间的胶结界面存在缝隙;三是水泥浆凝固后的液柱压力消失。其次就是要采取相应的措施,包括:(1)防止由于钻井液被顶替不完全而经钻井液窜槽通道窜流。主要途径是提高注水泥顶替效率,将钻井液顶替干净。可以通过保证套管在井眼内的居中程度,改善水泥浆流态、紊流接触时间、钻井液触变性、钻井液与水泥浆流变性、动塑比、密度差等实现该目标。(2)防止由于滤饼或微环隙存在而经地层水泥环套管交界面窜流。钻井过程中将产生大量微小的岩石碎屑及粉尘,其与液相混合后形成状的胶结物附着在井壁上,被称作滤饼。水泥浆凝固成水泥石后无法与滤饼形成一个整体,因此,产生了窜流通道。而当水泥石与套管及地层的胶结面存在环状微裂隙时,也容易导致窜流的发生。针对以上问题可采取如下措施:安装滤饼刷清除滤饼,也可以在注水泥之前使用特殊的前置液冲蚀滤饼;使用套管外封隔器进行层间的机械封隔;将套管表面进行黏砂处理,提高水泥与套管的胶结强度;控制套管内压变化,防止套管剧烈膨胀又剧烈收缩后产生微环隙;使用膨胀水泥提高水泥与套管、水泥与地层的胶结强度;通过采用自愈合水泥生成新物质堵塞微环隙。(3)防止固井水泥浆失重所导致的环空窜流。当水泥浆存在于井内时,将会存在较大的液柱压力从而平衡环形空间压力体系,而水泥浆凝固为水泥石后,该液柱压力将会消失,增加了窜流的风险。针对以上问题可以采取如下措施:可适当减少水泥柱高度,以减少水泥的失重值及其对窜流的影响;在水泥柱各段范围内添加不同的外加剂以调节水泥浆的凝固时间,使水泥浆从下到上逐渐凝固,提高固井质量,从而防止窜流;候凝时井口环空憋压以弥补水泥浆失重引起的压力降;增大环空内钻井液的密度可以增加对地层的压力,从而有利于防窜;多级注水泥技术;使用套管外封隔器;候凝期间井口环空脉冲振动水泥浆、振动套管。

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