中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司油气井下作业桩西作业5队山东省东营市257000
摘要：注灰塞是油水井在分层试油、封窜堵水等施工中经常用到的技术措施；合理利用水泥浆的化学及物理反应实现施工目的。但其反应过程易受温度、压力、其它添加剂及水质、操作等各方面的影响，从而导致注灰塞失败，严重时造成“插旗杆”、“灌香肠”等重大工程事故，对正常生产造成不良影响。所以从这些失败中分析清原因、确定对策，努力提高施工的一次成功率和施工质量。
关键词：注灰塞事故分析预防措施
一、引言
注灰塞作为油水井分层试油，封串堵水的一种常用方法，广泛地应用于井下作业试油（气），但是由于它易受到各种外在因素的影响造成注灰塞失败，甚至造成油水井报废的严重后果。综合分析来看，注灰塞失败主要有以下几种表现形式：如灌香肠、插旗杆、灰塞上移、灰塞下沉、活动灰塞、灰塞气侵不密封、探不着灰面等。
二、注灰塞失败的原因分析
分析导致注灰塞失败的原因，有针对性地采取措施，才能提高作业施工的一次成功率。注灰塞失败的原因有很多，系统归纳起来主要有以下几个方面。
（一）地质原因
地质原因造成注灰塞施工失败主要表现为以下几个方面：
1、油气层在长期的开采过程中，地层亏空太大，不能保证流体正常循环，无法准确确定各项施工参数，使得注灰塞时灰塞位置移动或灰塞找不到。
2、地层能量充足，井内流体有自溢能力，反洗井时未控制出口排量，洗出过多灰浆或携带灰塞整体上移；另一方面地层流体侵入灰浆影响凝固和灰塞质量，甚至造成灰塞穿孔导致施工失败。
3、地层温度异常，地层温度与水泥标号无法匹配，导致水泥浆不凝固或瞬凝；前者在规定的候凝时间里不能正常形成灰塞，易造成无塞面的假象，后者易造成缓凝期缩短，甚至无稠化期，导致施工中途压力瞬升，无法实施补救措施，易造成灌香肠”式工程事故，甚至造成“插旗杆”的恶性工程事故。
（二）设备原因
在注灰塞时，地面设备的性能好坏至关重要。因设备的原因造成注灰塞失败例子占有很大比例。
1、泵车施工中出现不正常等机械故障，且无备用车辆导致施工中断。
2、罐车运行不到位，供液不及时。
3、通井机及提升系统未提前运行检查，施工中途出现意外，无法及时提出管柱。
4、设备功率不能满足施工要求，处理异常问题时无法提供动力保障。
（三）原材料的质量问题
配制水泥浆浆用的原材料主要是水泥、清水以及其它的一些添加剂，合格与否是注灰塞成败的重要因素。
各类用料质量不合格、型号及数量达不到设计要求；清水罐车近期内盛运过化工用料等导致配置水泥浆不符设计需要，影响施工质量。
（四）组织原因
注灰塞是一项技术性要求比较高的施工，需要各工作人员认真严谨，缜密配合。
1、井史调查不清，测试资料、井筒数据不清，套管密封情况不确定；井管柱丈量错误，深度不符合设计要求等。
2、下井油管未认真检查，未按规定扭矩上紧上平；用料选用不标准，用量不规范。
3、没有充分地循环洗井降温、平衡地层压力，清洁井壁；用料、器具不合格，配制灰浆密度不合理、异物混入等。
4、计量不规范、不准确等计量错误，反洗井深度不执行设计要求洗井等。
5、使用高盐类流体或泥浆压井后未打隔离液垫，压井液与水泥浆直接接触。
6、关井候凝时井筒没有灌满与井内流体相同的修井液，地层压力高的井未预加压力；井口安装不合格、闸门关闭不严。
7、未按所用水泥标号严格执行候凝时间，未回探水泥面直接试压。
（五）技术原因
施工设计就现场的操作指南，如果基础数据、井史资料、测试资料必须准确真实有效；用料用量、型号数量、顶替量、水灰比、添加剂用量计算不正确，都会导致注灰塞失败。
三、施工对策及注意事项
1、注灰塞施工前必须调查清楚施工井、目的层、井段等地质资料及历次作业经历，确定是否能达到施工的技术要求，如不能达到该项措施的实施要求，则采取相应有效措施达到施工条件后再进行施工。
2、灰塞施工井前必须进行套管及油管试压，验证合格；否则禁止施工。
3、核对注灰管柱深度及规范，确保施工深度、井段、目的层准确无误，合理准确，无特殊要求一般光油管施工。
4、根据设计要求重新核对所用物资数量、型号，根据水泥塞量计算水泥、清水以及添加剂用量，根据井深及管柱计算洗井、前隔离液、后隔离液、顶替液等用量，必须达到设计相关技术要求。
5、检查落实施工车辆到位且运行正常，有同等性能备用设备；
6、注灰塞施工前必须进行洗井降温，清洗井筒合格，能实现正常循环，平衡地层压力，井口无溢流，在不喷不溢不漏的条件下方能进行施工。
7、对地质条件特殊的井，要根据现场实际情况采取相应的对策，如适量调整添加剂用量、调整隔离液用量及洗井试挤用液量等措施确保施工顺利实施。
（1）对地层漏失的井，可预填暂堵剂或者预先填砂或打胶木塞对其进行预处理，降低漏失建立正常循环后再组织施工。
（2）对地层能量充足的井，可进行压井平衡地层压力后再进行施工，如压井后注灰塞施工必须计算、计量准确前后隔离液，杜绝水泥浆与高盐类流体接触；也可在技术条件允许能力内添加适量速凝剂，提高灰塞凝固质量；条件允许的可以采用电缆灰塞。
（3）对温度异常的施工井，根据井深、井温选择合适的水泥型号，必要时根据实际情况添加适量缓凝剂或促凝剂，以改善水泥浆及水泥塞的工作环境，提高施工成功率。
8、现场使用设备达到以下条件：
（1）使用运行良好的循环泵送设备，并有运行良好的同等功率的备用设备。
（2）作业施工前将现场使用设备提前试运行，确保施工顺利进行；如有异常必须彻底整改工作正常后再进行施工，全部专人负责运行待命，严禁设备带病工作。
（3）保障车辆必须同时到位，各物资准备清点齐全一次到位。
9、配水泥浆前必须用配置清水校正密度计，配灰期间仔细用密度计测取水泥浆密度，确保密度达到设计要求；所配灰浆的相对密度一般不要低于1.80g/cm3，不能高于1.90g/cm3。
10、严格按照施工设计配水泥浆，对所有用料都要有检验合格证明；灰浆要搅拌均匀，拌灰池上方要装过虑网，不能有杂物混入。
11、注灰塞施工一次完成，原则上严禁中途分段施工，合理控制施工泵压及排量，顶替液用量准确。
12、油管调整至设计深度；反洗井时水泥车不得中途停泵。注灰塞若水泥车发生故障，应立即上提管柱至设计灰面以上50～100米，如有需要则提出井内的全部管柱；若通井机中途发生故障，应立即反洗出全部水泥浆。
13、从配制灰浆到反洗井，时间不得超出该型号水泥浆初凝时间的70%。
14、关井候凝时间根据所用干水泥型号确定，井口闸门必须安装合格。若是含气层、高压层，可根据地层压力情况适当憋压。
15、关井候凝后，先探灰面合格，反循环洗井畅通后对水泥塞试压，若探不着灰面必须上提管柱至原设计位置，反循环洗井彻底，后措施另定。
16、对于注灰塞失败的井，及时分析原因总结，及时上报工程办，以制定改进措施。
四、结论
在未来的一段时间内，注灰塞依然是井下作业现场实施常遇到的工序，因此在清楚注灰塞失败原因的基础上有必要继续认真地学习和总结经验教训，根据现场遇到的实际情况不断地改进施工方法及工艺，从设计到施工都严格执行操作规程和工序质量标准，合理操作，规范施工，大胆创新，尽量缩短施工时间，有效提高注灰塞作业施工质量。
参考文献:
1、中国石油天然气总公司劳资局《井下作业工》石油工业出版社1996年第一版
2、井下作业公司《试油作业技术》《试油作业技术编委会》2001年第一版
3、刘崇建《油气井注水泥理论及应用》石油工业出版社2001年第一版