注水泥

注水泥的目的是保證套管與井壁之間的固定，隔絕油、氣層和水層或者隔絕易坍及易漏地層。需要開采時(shí)，則通過(guò)在預(yù)定層位射孔將套管和水泥穿透，打開油氣層，誘導(dǎo)出油氣流。

為了保證固井質(zhì)量和整個(gè)施工過(guò)程的安全，必須在施工前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，主要包括：

(1)保持井眼暢通、井徑規(guī)則(井徑擴(kuò)大率在15%以內(nèi))、井底干凈。井下無(wú)漏失現(xiàn)象；

(2)在保證井壁穩(wěn)定的前提下。鉆井液性能應(yīng)具有低黏度、低切力，具有良好的流動(dòng)性能，無(wú)嚴(yán)重油氣侵；

(3)套管與井壁的最小間隙在20mm以上，套管居中度在75%以上；

(4)水泥漿性能(流變性和稠化時(shí)間等)應(yīng)能滿足施工要求；

(5)注水泥施工設(shè)備到位，性能滿足施工要求。

注入井內(nèi)的水泥漿要凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度后，才能進(jìn)行后續(xù)的鉆井施工或是其他施工。 2100433B

注水泥（cementation）油（氣）井固井作業(yè)之一。在套管下人油井之后，必須要用水泥車將水泥漿自套管泵入井內(nèi)，使其從套管鞋返回到套管與井壁之間的環(huán)狀空間，并達(dá)到一定高度。這種作業(yè)即為“注水泥”。

下完套管之后，把水泥漿泵入套管內(nèi)，再用鉆井液把水泥漿頂替到套管外環(huán)形空間設(shè)計(jì)位置的作業(yè)稱為注水泥。

在套管柱最上端的裝置為水泥頭，內(nèi)裝有膠塞。膠塞為實(shí)心，其作用是隔離頂替用的鉆井液與水泥漿；當(dāng)其坐落在浮箍上之后，地面壓力將很快上升一定值(稱為碰壓)，該信號(hào)說(shuō)明水泥漿已頂替到位，施工結(jié)束。套管柱的最下端裝有引鞋以利于下套管。浮箍實(shí)際上是一單向閥．其作用是防止環(huán)空中的水泥漿向管內(nèi)倒流（因?yàn)橐话闼酀{的密度比鉆井液的密度高），另外也起承坐膠塞的作用。

1、常規(guī)注水泥

常規(guī)注水泥工藝是指用相關(guān)設(shè)備把配置好的水泥漿從套管內(nèi)注入，從套管柱(串)底部沿環(huán)形空間上返到預(yù)定井深，以達(dá)到設(shè)計(jì)段的套管與井壁問(wèn)的有效封固。主要工序?yàn)椋鹤⑶爸靡骸⑺酀{→壓碰壓塞（上膠塞）→替鉆井液→碰壓→關(guān)井候凝。

2、插入法注水泥

插入法注水泥一般用于大直徑套管固井，是用下部連接有浮箍插頭的小直徑鉆桿插入套管的插座式浮箍(或插座式浮鞋)，與環(huán)空建立循環(huán)，用水泥車通過(guò)鉆桿向套管外環(huán)空注水泥，其主要優(yōu)點(diǎn)是能減少水泥漿在套管內(nèi)與鉆井液的摻混，縮短頂替鉆井液時(shí)間，同時(shí)水泥漿可提前返出，從而減少因附加水泥量過(guò)大而造成的浪費(fèi)和環(huán)境污染。

施工流程為：注入前置液→注入水泥漿圖→替人鉆井液→放回壓，檢查回壓凡爾是否倒流→上提鉆桿循環(huán)出多余的水泥漿。

3、尾管注水泥

尾管注水泥是指套管不延伸至井口的工藝，這一段不延伸至井口的套管就是尾管，尾管可直接坐入井底，但絕大部分必須要求實(shí)施尾管懸掛，套管柱不會(huì)出現(xiàn)大幅度彎曲的情況，利于保證固井質(zhì)量，便于進(jìn)行強(qiáng)化措施作業(yè)。

注水泥塞工藝是將一定量的水泥漿替到套管內(nèi)或井眼的某一部位，使其形成滿足注采需要的新的人工井底或滿足工藝過(guò)程的臨時(shí)封閉某井段的工藝技術(shù)。

油藏所處部位的注水井與生產(chǎn)井之間的排列關(guān)系。一個(gè)油田注水方式的選擇是根據(jù)國(guó)內(nèi)外油田的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與本油田的具體特點(diǎn)來(lái)決定的。不同油層性質(zhì)和構(gòu)造條件是確定注水方式的主要地質(zhì)因素。目前國(guó)內(nèi)外油田應(yīng)用的注水方式，歸納起來(lái)主要有三類：邊緣注水、 切割注水、 面積注水。

注水邊緣注水

將注水井布在油水邊界附近注水。適用于邊水比較活躍的中小型油田，其構(gòu)造比較完整，油層穩(wěn)定，外部和內(nèi)部連通性好，油層的流動(dòng)系數(shù)較高，特別是鉆注水井的邊部地區(qū)要有較好的吸水能力，以保證壓力有效地傳播，使油田內(nèi)部受到良好的注水效果。

這種注水方式的優(yōu)點(diǎn)是，水、油界面比較完整，逐步向油藏內(nèi)部推進(jìn)，因此控制比較容易，油井收效較快，無(wú)水采收率和低含水采收率較高，最終采收率也高。其缺點(diǎn)是，遠(yuǎn)離注水井排的生產(chǎn)井往往得不到注入水的能量補(bǔ)充，易形成低壓帶，變成彈性驅(qū)或溶解氣驅(qū)等消耗方式采油。按注水井的位置邊緣注水又分為緣外(邊外)注水，緣上(邊緣)注水和緣內(nèi)注水。緣外注水是將注水井布在油水邊界以外一定距離，向邊水區(qū)注水。它要求含水區(qū)與含油區(qū)之間滲透率較高，不存在低滲透帶或斷層或稠油帶。其缺點(diǎn)是油井收效較慢，注入水外流損失較大。緣上注水是將注水井布在含油外緣上，或在含油外緣內(nèi)過(guò)渡帶上注水。該注水方式可能引起少量原油外逸到含水區(qū)。緣內(nèi)注水是將注水井布置在含油邊界以內(nèi)，向油層中注水。

注水面積注水

將注水井和油井按一定的幾何形狀和密度均勻地布置在整個(gè)開發(fā)區(qū)上進(jìn)行注水和采油的系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上它是把油層分割成許多更小的單元，每口生產(chǎn)井在幾個(gè)方向上受注水井的影響。一口注水井同時(shí)影響幾口生產(chǎn)井，這種注水方式的采油速度較高，生產(chǎn)井容易收到注水效果，對(duì)復(fù)雜油層的適應(yīng)性強(qiáng)。對(duì)分布不規(guī)則、延伸性差及呈透鏡狀分布的油藏；滲透性差、流動(dòng)系數(shù)低的油藏; 以及面積大、構(gòu)造不夠完整、斷層分布復(fù)雜的油藏均可采用面積注水。同時(shí)，也便于油田后期的強(qiáng)化開采。根據(jù)油井和水井相互位置及構(gòu)成的井網(wǎng)形狀可以分為：四點(diǎn)、五點(diǎn)、七點(diǎn)、九點(diǎn)等面積注水。當(dāng)生產(chǎn)井換成注水井時(shí)又形成反五點(diǎn)、反九點(diǎn)等注水方式。此外，面積注水還有斜五點(diǎn)、斜七點(diǎn)、正對(duì)式與交錯(cuò)式排狀注水等。油田開發(fā)后期國(guó)內(nèi)所有油田幾乎都會(huì)采用面積方式，以確保油田生產(chǎn)水平緩慢下降。

注水切割注水

利用注水井排將油藏切割成若干區(qū) (或塊)，每個(gè)區(qū)為一個(gè)獨(dú)立的開發(fā)單元進(jìn)行注水開發(fā)。注水井和生產(chǎn)井成行排列，兩排注水井之間布置3或5排生產(chǎn)井。這種注水方式一般適用于油層分布穩(wěn)定，連通性好，形態(tài)規(guī)則的大油藏，其優(yōu)點(diǎn)是： 可根據(jù)地質(zhì)特征來(lái)選擇切割井排的最佳方向及切割區(qū)的寬度；便于修改所采用的注水方式，可優(yōu)先開采高產(chǎn)地帶；當(dāng)油層滲透率具有方向性時(shí)，只要明確其變化的主要方向，適當(dāng)控制水流方向，即可獲得好的開發(fā)效果。其缺點(diǎn)是：不能很好適應(yīng)油層的非均質(zhì)性；注水井間干擾大；由于注水井成排排列，在注水井排兩邊的開發(fā)區(qū)，會(huì)因地質(zhì)條件和需要的壓力不同，而出現(xiàn)區(qū)間不平衡，加劇平面矛盾； 由于生產(chǎn)井排受注水井的影響不同，導(dǎo)致開采不均衡。切割注水時(shí)兩個(gè)注水井排間的距離稱切割距。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定允許最佳的切割距，對(duì)不同切割距的開發(fā)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行綜合對(duì)比，才能確定合理的切割距離。此注水方式的生產(chǎn)井排間的距離稱排距。井排內(nèi)井與井之間的距離為井距。井、排距的選擇主要考慮油藏的流度和油層在平面上分布的穩(wěn)定性，并結(jié)合水動(dòng)力學(xué)分析，經(jīng)濟(jì)分析和穩(wěn)產(chǎn)預(yù)測(cè)綜合確定。井排距的大小決定著井的數(shù)量，對(duì)采油速度和經(jīng)濟(jì)效果有較大影響，特別對(duì)控制儲(chǔ)量作用更大。

注水壓力（指注水井口壓力）的高低，是決定油田合理開發(fā)和地面管線及設(shè)備的重要參數(shù)。

油田注水可分為早期注水與二次采油注水兩種。早期注水的目的是為了保持油層內(nèi)的壓力，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)的目的。其注水壓力為：從泵出口到干線的流動(dòng)阻力，地面注水管道阻力，配水間阻力的流動(dòng)損失，井管阻力，注射損失和油藏壓力之和。

二次注水是為了地層壓力不再自噴之后，以注水方法將油層中的油置換出來(lái)，達(dá)到驅(qū)油的目的。此時(shí)的注水壓力為：從泵出口到干線的流動(dòng)阻力，地面注水管道阻力，配水間的流動(dòng)損失，井管阻力，注射損失和油水混合物在多孔介質(zhì)中的流阻以及油藏剩余壓力之和。在實(shí)踐中前期注水和二次注水很難截然分開。但無(wú)論是那種注水工藝，除了和地質(zhì)條件、油品物性有關(guān)之外，其余都和地面流程與裝備有關(guān)。

注水壓力必須來(lái)源于可靠的資料，一般根據(jù)以下兒點(diǎn)考慮：

（1）新開發(fā)油田缺少地質(zhì)資料時(shí)，應(yīng)開辟注水試驗(yàn)區(qū)，選取不同油層、不同區(qū)域、特別是在滲透率及原油粘度變化大的區(qū)塊，應(yīng)分層試注，分別取每一層段的注水壓力、注水量等原始資料。

（2）參照相似或相近油田的注入壓力，對(duì)比油層特點(diǎn)和原油特性、油層深度等資料，選取相似或相近性質(zhì)的油田的注入壓力，作為新區(qū)開發(fā)的初定注水壓力。

（3）上述資料缺乏時(shí)，一般可采用注水井井口壓力等于1.0~1.3倍原始油層壓力，以滿足高壓注水的需要，分層注水井井口壓力還應(yīng)加配水器的水頭損失。

（4）注水泵泵壓，是指泵的工作壓力，該壓力應(yīng)不小于注水井注入壓力與注水系統(tǒng)地面損失壓力氣之和。