固井之分級注水泥

分級注水泥就是利用可以打開并可關閉的連接在管中上的特殊接箍（稱分級接箍），將一口的注水泥作業分兩次或三次完成。這種方法主要應用于注入的水泥量過大；環空水泥柱過長，地層隨不了長段水泥漿柱靜水樂力而發生漏失；在上部某層需要有不受泥漿污染的水泥封固段：當上下有隔層，但中間不需水泥封隔時；下部有氣層為防止過大尖重而影響固井質量等原因的井。（可注兩凝或多凝水泥，防止失重發生油氣上竄）。

分級注水泥施工作業時，壓力低，節省水泥（兩目的層距較遠的情況下）。且將一口井的注水泥量分兩次或三次完成，比較之下，每次的工作量就相應減少。分級注水泥的種類有： 雙級注水泥和三級注水泥。

  一、雙級注水泥

雙級注水泥就是將水泥分兩次注入的注水泥作業。它有非連續式雙級注水泥和連續式雙級注水泥兩種。

1、正規非連續式雙級注水泥

除了常規的套管附件外，雙級注水泥是在設計的某一深度的管串上加了一個分級接箍。

在固井作業時，第一級按正常的套管注水泥方法（一次套管注水泥），施工結束后，敞開井口壓力，不發生倒流，證實管串下部浮箍浮鞋工作可靠，即可投入打開塞，打開分級箍通道，使分級箍以上的套管可以恢復循環。這時需根據井的條件可立即（或延遲）開始進行第二次注水泥作業，注完水泥后，投入關閉塞，進行頂替，碰壓后關閉分級箍通道，二次注水泥結束。（見非連續式雙級注水泥流程圖）

非連續式雙級注水泥的工作程序:

注一級前置液一一注一級水泥漿一一壓第一級膠塞一-替泥漿一一碰壓——敞壓一一投入打開塞（也稱重力塞）——打開分級箍通道一一循環井候凝一一注二級前置液一一注二級水泥漿——壓入關閉塞——替泥漿——-碰壓——關閉分級箍通道——-結束。

2、非正規連續式雙級注水泥

連續式雙級注水泥的內容是將第一級的水泥漿注完后，投入一級膠塞，頂替一定數量的頂替液。頂替液的數量等于分級接箍以下到浮箍以上的那段套管的容積（要考慮液體壓縮，管串伸長等因素）。作用是將分級箍以下的水泥漿全部頂替到管外的預計位置。而后投打塞（打開塞被第二級水泥漿推動），立即泵送第二級水泥漿，注完后投入關閉寒，進行頂替，當一級水泥漿全部返到管外預計位置時，打開塞座在開孔套上，施加壓力，開口套向下移動打開二級通道，二級水泥漿從分級箍上的通道流向管外，當關閉塞座在分級箍的關閉套時，加壓關閉二級通道，施工結束。（見連續式雙級注水泥流程圖）。

連續式雙級注水泥的作業程序:

注一級前置液一一注一級水泥漿一一-投一級膠塞一一頂替一定數量的頂替液一一投打開塞——注二級前置液一一注二級水泥漿一一投關閉塞一一頂替泥漿一一一級膠塞碰壓二級通道打開一一關閉塞座封通道關閉一一施工結束。

  二、三級注水泥

三級注水泥是在套管柱上的兩個預計位置加上兩個分級箍，使一口井的注水泥工作分三次作業米完成。可分別封固三個不同的井段。

  三、分級注水泥作業注意事項

1、一般情況下盡可能采用正規的非連續式的分級注水泥方法。這種方法，如果條件允許，每級水泥返深的距離最好根據 150-200 米以上。一級碰壓后，從井口敞確認水泥漿不倒流方可投入打開塞。否則應推遲分級箍注水泥通道的打開。

2、打開通道時應根據打開塞下落的速度和時間，確認打開塞座在分級箍上方可開泵打開分級箍。

通道。

3、關閉塞的關閉壓力：二級碰壓后，需施加壓力使分級箍通道關閉，其施加壓力值是關閉壓力+靜液柱壓差。一般關閉壓力在 15一20MPa。故分級注水泥要計算最大壓力；使井口工作壓力在允許的范圍內。同時應校核井口薄弱套管的抗拉強度。

4、分級箍位置應選在井徑規則，且較直的井段，過大斜度會影響重力塞與下內套重合密封，使打開不可靠，同時應在分級箍上下加套管扶正器，保持居中。

5、按要求候凝時，鉆過分級箍上下加套管扶正器，按規定試壓。

另外在分級注水泥時，如果每級水泥漿柱是相連接的，要考慮水泥漿的稠化時間和膠凝強度。這是因為在非連續分級注水泥中，由于二級注水泥時要有時間間隔，這時水泥漿在分級箍位置可能稠化或產生較大的膠凝強度。使打開塞通道后而循環不通。因此水泥量不宜超過分級箍位置，若有超過的可能，則水泥漿需有足夠的長的稠化時間和較弱的膠凝強度。強度增加而在連續式分級注水泥時，因打開分級長年通道與一級注水泥碰壓是連續的，需要考慮一級水泥漿千萬的環空污染將引起二級水泥漿膠凝，引起二級水泥返出時壓力上升。