東辛油田作為填海油田,地表鹽堿性較強(qiáng),對(duì)套管腐蝕較強(qiáng)。淺部套管外水泥返高一般只有幾十米到幾百米,套管外無(wú)保護(hù)。造成淺部套管受到腐蝕的機(jī)會(huì)多,形成套管腐蝕穿孔或絲扣滲漏的情況逐年增多。
摘要:目前東辛油田的油水井井筒狀況已經(jīng)影響開(kāi)發(fā)效益的進(jìn)一步提升,井筒修井工藝技術(shù)的研究、完善、實(shí)踐對(duì)提高油田開(kāi)發(fā)效果具有重要的意義。本文進(jìn)行了油水井井筒損壞的成因分析,對(duì)井筒修井工藝技術(shù),井筒防砂修井工藝技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。
關(guān)鍵詞:井筒,修井工藝技術(shù),防砂
1前言
東辛油田經(jīng)過(guò)近30多年的開(kāi)發(fā),因特殊地質(zhì)特點(diǎn)、頻繁的生產(chǎn)措施、地表環(huán)境等因素影響,油水井生產(chǎn)的井筒狀況越來(lái)越惡劣。采油廠目前油水井總數(shù)4009口,其中油井2847口,水井1162口,截至到2010年12月底,東辛采油廠歷年來(lái)套損井總數(shù)1311口,占油水井總井?dāng)?shù)的32.7%。東辛油田目前的井筒狀況已經(jīng)制約到油田效益的進(jìn)一步提升,井筒修井工藝技術(shù)的研究、完善、實(shí)踐對(duì)油田的開(kāi)發(fā)具有重要意義。
2油水井井筒損壞的成因分析
東辛油田作為一個(gè)高速開(kāi)發(fā)油田,由于投產(chǎn)特殊時(shí)期的生產(chǎn)需要井身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只有表層套管和油層套管,缺少了技術(shù)套管的保護(hù)。油水井投產(chǎn)射孔后在套管上出現(xiàn)微裂紋,在長(zhǎng)期應(yīng)力狀態(tài)下形成應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂及疲勞裂紋擴(kuò)展,導(dǎo)致了套管的破裂和錯(cuò)斷。東辛油藏埋藏淺發(fā)育差膠結(jié)強(qiáng)度弱,油層易出砂。油井長(zhǎng)期出砂與射孔炮眼產(chǎn)生摩擦作用,使炮眼孔徑變大,壁厚變薄,抗拉強(qiáng)度降低,導(dǎo)致套管損壞。油層出砂造成地層虧空,導(dǎo)致地層應(yīng)力發(fā)生變化,對(duì)套管造成徑向力破壞。注入水?dāng)D入油層頂部或底部的泥巖中,使水敏性強(qiáng)的蒙脫石水化膨脹,伴隨著在井壁上應(yīng)力集中,擠壞套管。為了油水井正常生產(chǎn)而頻繁進(jìn)行的高壓防砂、酸化等施工措施加速了套管損壞變形的程度。油田進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)階段,高礦化度的采出液及硫化氫對(duì)井筒長(zhǎng)期腐蝕。
3油水井井筒修井工藝技術(shù)
結(jié)合東辛油田井筒狀況的實(shí)際情況,經(jīng)過(guò)多年的摸索實(shí)踐形成了淺部井筒修井工藝技術(shù)和深部井筒修井工藝技術(shù)兩個(gè)系列,有效解決了部分井筒問(wèn)題,為保油上產(chǎn)做了積極貢獻(xiàn)。
3.1淺部井筒漏失點(diǎn)處理修井工藝技術(shù)
3.1.1化學(xué)留塞造壁堵漏技術(shù)
針對(duì)東辛油田淺部是泥質(zhì)平原組情況,如果直接擠封堵料進(jìn)行封堵,因封堵料無(wú)法有效的和井筒周圍泥質(zhì)固結(jié),容易導(dǎo)致施工失敗。因此采用大攜砂比井筒留塞的干灰砂施工+封堵料的辦法。施工時(shí)將攜砂比提至最大,以便較多的干灰砂在井筒附近沉積固結(jié),在井筒附近形成較好的人工井壁。頂替量要少打,使干灰砂在井筒內(nèi)留塞,確保炮眼附近固結(jié)干灰砂。下螺桿鉆鉆開(kāi)干灰塞將密度較大封堵料打入地層,同時(shí)也要控制頂替量,使封堵料在井筒留塞。通過(guò)干灰砂在井筒周圍建立人工砂層后,擠入封堵料,這樣封堵料可以有效的將干灰砂套管固結(jié)在一塊,堵住淺部套管的漏失點(diǎn)。
3.1.2套管補(bǔ)貼工藝技術(shù)
目前套管補(bǔ)貼工藝常用三種方法:波紋管補(bǔ)貼工藝、實(shí)體管補(bǔ)貼工藝和柔性膨脹補(bǔ)貼。波紋管補(bǔ)貼工藝是將涂敷環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑的特制薄壁波紋管,通過(guò)水力機(jī)械式脹貼工具,使波紋管與套管內(nèi)壁產(chǎn)生過(guò)盈配合,從而粘貼在需要封堵部位的套管內(nèi)壁上;實(shí)體管補(bǔ)貼工藝是采用厚壁的加固管,兩端采用軟金屬進(jìn)行密封,通過(guò)液壓或爆炸的動(dòng)力,將軟金屬固定在套管壁上,同時(shí)起到密封和掛接的作用;柔性膨脹利用膨脹錐的機(jī)械推拉力使膨脹套管變形,超過(guò)彈性屈服強(qiáng)度,達(dá)到塑性變形區(qū),膨脹后內(nèi)徑增加10~15%,屈服和破裂強(qiáng)度和膨脹前一樣。利用膨脹管外上下5個(gè)膠質(zhì)密封圈受擠后對(duì)套管夾層進(jìn)行密閉。
3.1.3過(guò)泵封技術(shù)
該工藝技術(shù)只適合D177.8mm套管,是一種機(jī)械式卡封漏點(diǎn)的工藝技術(shù),將兩個(gè)封隔器卡在漏點(diǎn)上下部分中間連接大直徑短接,利用封隔器膠皮密閉環(huán)空,從而達(dá)到密封漏點(diǎn)的目的。兩個(gè)封隔器內(nèi)通徑較大達(dá)到D100mm,卡封后生產(chǎn)管柱及采油泵可順利通過(guò)。
3.2深部井筒事故處理修井工藝技術(shù)
3.2.1針對(duì)套管破裂導(dǎo)致井筒內(nèi)出灰漿及大直徑巖石大塊的情況
這類井因地層有能量、施工難度大。一方面沖出灰漿和巖石大塊后,地層有壓力又連續(xù)不斷的吐,灌滿井筒;另一方面巖石大塊中重量相對(duì)小的可以由施工液帶出井筒,重量大的卻難以帶動(dòng),而且直徑較大,集中在套管某一段,出現(xiàn)即不好沖又卡管柱現(xiàn)象。
經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐目前總結(jié)出四種處理這種情況的修井工藝技術(shù)A、雙水泥車+重鹵水的技術(shù),利用雙水泥的大排量帶動(dòng)大塊,利用重鹵水建立井筒回壓防止地層回吐,同時(shí)利用重鹵水的粘度增加攜砂能力,便于將大塊帶出。B、利用螺桿鉆結(jié)合三牙輪鉆頭對(duì)大塊進(jìn)行破碎,在利用攜砂液將碎塊帶出井筒。C、利用切削十字花筆尖對(duì)巖石大塊進(jìn)行破碎,施工時(shí)上提管柱快速下放,將下放管柱的重力通過(guò)切削十字花筆尖對(duì)大塊進(jìn)行破碎,達(dá)到處理井筒的目的。D、如果巖石大塊不能破碎,就采取下一把抓或活門打撈筒進(jìn)行打撈,在工具上部接內(nèi)帶十字叉的短接,反沖砂打撈時(shí)防止大塊堵工具上部油管,撈出大塊后再進(jìn)行下步施工。
3.2.2針對(duì)套彎井水泥塞難處理情況
隨著油田開(kāi)發(fā)的深入,由于對(duì)油層的重新認(rèn)識(shí)或井網(wǎng)調(diào)整的需要,要對(duì)注灰覆蓋的油層重新利用,因井筒有不同程度的彎曲或損壞導(dǎo)致使用規(guī)范鉆頭無(wú)法達(dá)到施工要求。結(jié)合井筒尺寸設(shè)計(jì)了不同規(guī)范的小鉆頭,先使用小鉆頭鉆眼避免了套管彎曲或損壞的影響,再用銑錐進(jìn)行擴(kuò)眼,達(dá)到滿足下步施工的要求。
3.2.3針對(duì)套管變形情況
套管變形分為套管彎曲和套管縮徑兩種情況。對(duì)于套管縮徑彎曲變形不大的,可采用整形工具如梨形整形器、輥?zhàn)诱纹、液壓整形器進(jìn)行機(jī)械整形工藝修復(fù)。套管變形量超過(guò)套管內(nèi)徑的12%時(shí),采用爆炸整形工藝修復(fù),利用火藥燃爆瞬間產(chǎn)生的巨大能量,使套管向外擴(kuò)張膨脹。沖脹整形技術(shù):利用鉆柱傳遞動(dòng)力,使梨形脹管器在鉆桿及配重鉆鋌快速下放作用下產(chǎn)生向下的沖擊擠脹力,對(duì)套管變形部位進(jìn)行沖擊(頓擊)、擠脹。在連續(xù)不斷的沖擊、擠脹作用下,變形部位套管逐漸被擠脹而恢復(fù)到原徑向尺寸或基本恢復(fù)、復(fù)位到原徑向尺寸。
4幾點(diǎn)建議
。1)針對(duì)固井質(zhì)量不好的情況,在完井時(shí)可以使用套管粘砂技術(shù),提前建立套管與井眼之間的**物,提高固井質(zhì)量。
。2)針對(duì)東辛油田地層發(fā)育差的情況,下套管前或射孔后都可以對(duì)地層進(jìn)行大劑量石英砂的骨架預(yù)充填,這在直井是一個(gè)比較成熟的防砂思路。
(3)選擇合適的化學(xué)防砂材料。改變過(guò)去靜態(tài)防砂管柱采取動(dòng)態(tài)防砂管柱,使化學(xué)防砂材料均勻的擠入油層達(dá)到防砂目的。
。4)在機(jī)械防砂方面,防砂管柱盡量采用無(wú)接箍?jī)?nèi)扣的防砂管柱,以便在今后處理時(shí)降低解卡難度,順利的處理井內(nèi)防砂管柱。
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