水泥承留器推广试验
田美文 付方
一、 概述；
二、 水泥承留器的用途、结构、性能 三、 水泥承留器的工作原理 四、 水泥承留器的坐封操作步骤 五、 使用水泥承留器挤堵的施工过程 六、 使用水泥承留器的注意事项 七、 结论
一、概述：
油田开发中、后期由于油井水泥返高以上套管腐蚀穿孔，水泥固井段出现渗漏，使油层邻近高压水层的地层水流入井筒，或油层能量下降邻近高压水层与油层互窜造成油井含水上升或油层水淹，给油田开发带来严重困难。江汉油田广27井是一口生产多年的老油井，今年以来该井长期高含水，处于关井状态，分析判断：一是该井经过长期开采，可能油层套管腐蚀穿孔，套管漏失造成油层水淹；二是可能高压注水井长期高压注水，与该井油层形成水头锥进而造成油层水淹。三是可能在油层附近有高压水层与油层互窜导致油层水淹。对该井通过封隔器找漏排除了套管腐蚀穿孔漏失的可能。采用同位素测井，发现在油层下部有一邻近高压水层与油层互窜，使该井全部产水。
对于这种情况，常规的处理方法是先在高压水层射开工程孔，再对高压水层进行化学封堵——主要是水泥浆封堵。封堵完后再将水泥塞钻开，然后恢复油层的开采。但是该井的生产油层在高压水层之上并且相邻很近只有5.1m，使用常规的封堵方法不但在工程施工中带有很大的风险性，而且难以保证油层不被水泥浆堵塞，特别是对高压水层挤堵，有可能出现高压水层外吐水泥浆，使挤堵失败。所以只有采用下入工具将油层和与它相邻高压水层隔开，再对高压水层进行封堵。
江汉油田第四石油机械厂赛瓦公司新近研制的水泥承流器就是专门针对这一问题开发研制的新型水泥浆封堵专用工具。该工具在
中原油田及其他油田的实验都获得了成功，在江汉油田还是刚开始进行实验。该型水泥承流器的特点是其水泥承留器外径较小，下管柱时不易中途坐封，略大于套管内径的弧形弹簧紧贴套管内壁利于完成坐封，上下各一组双向卡瓦能保证桥塞坐封的成功率，对井筒的封堵效果好，在水泥浆挤堵过程中，其内部的压力平衡阀可以成功地防止水泥浆上返，避免水泥浆卡钻（俗称插旗杆）和油管内水泥堵塞（俗称灌香肠）事故的发生。
水泥承留器主要技术参数：总长度：564mm最大外径：110m；密封孔内径：34mm；坐封范围：最小套管内径：116mm；最大套管内径：128mm
二、水泥承留器的结构、性能及适用范围：
1、结构：该型工具主要由MSR机械坐封工具和MMR套阀水泥承留器两部分组成：
（1）、坐封工具主要结构由：上接头、中心管、上端衬套、弧形弹簧、下端衬套、控制套、卡瓦套、插入接头、控制弹性接头、凸轮块、移相接头等组成。
（2）、水泥承留器主要结构由：上接头、上下双向卡瓦、上下锥体、弹性锁紧机构、内中心管、外密封胶筒、内密封段、内阀体等组成。
结构详见附图一、附图二。 2、性能及适用范围：
整体式卡瓦可避免中途坐封且易于钻除，采用旋转、下放再上
提坐封，在双向卡瓦的作用下可保证水泥承留器牢固的坐封于套管内同时压缩胶筒密封油套环空；具有插入密封和机械锁紧功能；插入接头在工具下坐重量下被弹性锁紧机构锁紧在水泥承留器中，上提管柱可解锁，同时可以完成上提管柱关闭水泥承留器压力平衡阀和下放管柱加压打开水泥承留器压力平衡阀，一趟管柱完成坐封和挤堵施工；可适用于任何级别（包括P110）的套管。 三、水泥承留器的工作原理：
在下挤堵管柱时水泥承留器坐封套套住上卡瓦，控制弹性接头在支撑套和凸轮块的作用下与插入接头紧连，压力阀始终处于打开状态，保证油管与套管连通，便于工具的下放。当水泥承留器下至设计深度后，先上提管柱，给上卡瓦和弹性控制接头以必须的行程后，充分正旋管柱将控制套从中心管上释放出来；然后再次下放管柱至设计深度，此时弧型弹簧与套管之间的摩擦力使控制套和坐封套保持不动，同时推动上卡瓦从坐封套内脱出，上卡瓦内的弹簧使卡瓦紧贴在套管壁上，在上卡瓦释放出来的过程中，支撑套从凸轮块上脱开，凸轮被弹出；从而使控制弹性接头从插入接头上被释放出来，并有一定的相对轴向运动。再次上提管柱，此时上卡瓦在上锥型体作用下紧咬住套管壁，下卡瓦在下锥型体向上的作用下被撑开紧咬在套管壁上，同时胶筒被压缩膨胀紧贴套管内壁，将套管上下分隔开。下放管柱至管柱正常悬重并增加5～10KN后正转管柱8～10圈完成机械坐封工具与水泥承留器的丢手。上提管柱5cm使插入接头密封段处于水泥承留器密封段处同时水泥承留器阀体关闭，就可以
进行油管柱压力试验及水泥承留器密封试验，下放管柱5cm使插入接头下行离开密封段同时压开水泥承留器阀体，就可以进行挤堵施工，施工结束后上提管柱，将插入接头提出水泥承留器，阀体在井筒下部压力作用下关闭，上部管柱则可进行反洗井完成施工。 四、水泥承留器的坐封操作步骤：
1、下管拄：
限速下管（30～40根/小时），下钻应平稳、匀速，禁止猛刹猛放，防止顿钻、溜钻，同时应了解井内液面深度，工具与液面接触时要匀速慢下，过造斜点、套管挂、套管变形等特殊位臵时也要匀速慢下。
管柱示意图见附图三。 2、坐封：
(1)、承留器下至设计深度后，上提管柱0.6m，正旋管柱20圈（可多旋），再下放管柱0.6m至原深度。（此过程使上卡瓦从坐封套内脱出并弹开紧贴在套管壁上）
(2)、缓慢上提管柱，若悬重高于管柱正常悬重且悬重继续增加，说明上卡瓦已正常工作，继续上提使悬重高于管柱正常悬重150KN，保持5min，然后下放至正常悬重，再缓慢上提使悬重高于管柱正常悬重150KN，稳定5min。（此过程使胶筒被充分挤压膨胀，同时上下卡瓦完全咬紧在套管壁上，完成水泥承留器坐封）。
3、丢手：
缓慢下放管柱至正常悬重再增加5～10KN，正转管柱8～10圈，