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双管井大修工艺技术研究

2014-09-15陈永锋许清海黄灵刚李春冯硕刘玉立

长江大学学报(自科版) 2014年13期
关键词:长管压井双管

陈永锋,许清海,黄灵刚李春,冯硕,刘玉立

( 中海油能源发展监督监理技术公司,天津 300452)

渤海地区双管井都设计为自喷管柱,初期产量都较高,到后期由于井底积液等原因停喷,但地层能量仍然充足,具有极高的挖潜价值。由于双管井的井史资料缺乏、作业风险高以及生产管柱结构复杂等客观因素,导致双管井大修作业一直是一项难以攻克的难题。近期,渤海地区成功完成了3口双管井大修作业,不仅填补了双管井大修作业技术空白,也为今后的作业提供了宝贵经验,提高了油田的经济效益和社会效益。

1 双管井介绍

目前渤海地区的双管井都是20世纪80年代中日合作时期设计投产的,双管井完全避免了层间干扰,真正实现了分层开采,但该类管柱如果停喷后继续作业难度极高,人工举升措施很难实施,导致油藏利用率和原油采收率较低,投资成本高,经济效益低。

某双管井管柱结构如图1所示。该井于1990年6月投产,为双管自喷生产井。1997年长管钢丝作业过程中,钢丝工具串落井,落井钢丝长约3500m,之后打捞钢丝工具串落井,钢丝鱼顶在150m,后多次尝试钢丝及连续油管打捞至420m,作业效果不理想。短管内用连续油管下有射流泵,作业时连续油管从500m左右断裂,下部连续油管落在重力作用下落至座落接头处,鱼顶1621m。

图1 某双管井管柱结构示意图

通过上面资料可以看出该井的特殊性:除油管和滑套之外,井下任意2个工具的最大外径之和均大于套管内径,并且长管和短管内均有落鱼。同时起原井管柱,需要满足双管封隔器解封或者化学切割切断双管。由于该井双管封隔器震击多次无法解封,并且长短管井下均有落物,化学切割工具串最多只能下到管内鱼顶以上,而井下双管工具又互相干扰,所以化学切割点的选择是至关重要的。如果双管不能同步起出,一旦井下任意2个工具遇卡,都可导致无法起出原井管柱。所以,单管起原井管柱面临着如何选择化学切割点以及倒扣打捞的难点。

2 大修工艺技术

2.1 循环洗压井

目前,渤海大多数双管井都是停产时间比较长的老井,初期都为自喷井,地层能量充足。如果洗压井效果不理想,后期拆装井口等作业都十分危险。作业前先尝试开滑套,达到全井循环压井的目的,否则需采用打孔技术在双管封隔器上下部对长管进行打孔,这样可以实现长管、短管、环空全部连通,关闭环空时可实现长、短管相互循环,从而将长、短管内油气充分排出。待循环彻底,采取关闭短管,打开环空,从长管进液环空排液的方式,将套管内的保护液排出。最后,长管进液,环空及短管一起排液,确保洗压井彻底,为顺利拆井口及后续作业提供可靠保障。

2.2 井口拆装

1)拆采油树 压井成功后,卸掉采油树与四通间的螺栓,试提采油树前要做好充分的防喷措施,由于这几口井采油树均多年未拆,过提吨位较大,提起采油树时注意人员的站位及安全,建议用提升油管将采油树提活之后更换钢丝绳进行后续提升作业。

2)回接油管挂 由于缺少原井资料,回接油管挂时需要准备捞矛或者公锥等内捞工具,一旦发现回接油管扣型与原井油管挂扣型不匹配,可采取用捞矛在油管四通处回接油管挂,捞矛接箍上部做好保护工作,避免捞矛接箍受损,用榔头锤击使其进入油管挂内腔 (公锥在这种情况下钻压和扭矩均不好施加),长、短管同时上提解封油管挂总成。如果井下双管封隔器可以解封或者可以用油管回接油管挂,则可以安装井口之后作业,否则须将双管油管挂提出油管四通,之后用双管吊卡坐管柱于四通之上甩掉油管挂,用油管回接井下管柱以确保后续作业的安全顺利实施。

3)安装井口 安装井口防喷器组:11in×3000psi立管+11in×3000psi*13in×10000psi变压变径法兰+13in×10000psi钻井四通+13in×10000psi单闸板 (3in半封)+13in×10000psi双闸板 (剪切+2in或3in双管闸板)+13in×5000psi万能防喷器+溢流口 (1psi=6894.757Pa)。

2.3 起原井双管生产管柱

根据双管封隔器的结构特点,长管过提解封。首先,双管封隔器以下油管进行化学切割,成功后试提长管尝试解封双管封隔器。如果上提无法解封,则依据井自身的管柱结构在双管封隔器以上对长管和短管进行化学切割,起出切割点以上双管管柱之后,再尝试震击长管解封双管封隔器,如果无效则化学切割或者倒扣打捞至双管封隔器顶部。

通过仔细分析井下管柱结构,在确定了长管内落井钢丝鱼顶 (402m,处理多次无进展)和短管内连续油管鱼顶 (1621m)后,打捞2个井下安全阀,化学切割点选定在短管井下安全阀的上面和下面以及长管钢丝鱼顶处 (井下安全阀上面)。这样可以使短管井下安全阀形成一个活落鱼,在倒扣打捞长管安全阀的同时将短管内井下安全阀一并捞出,在将难点攻克的同时提高了现场作业的效率。

依照长管和短管偏心工作筒顶深度不同,制定了优先打捞深度浅的偏心工作筒的原则,成功的捞出长管和短管的偏心工作筒及生产管柱。每次打捞出生产管柱后需大排量循环洗压井,并根据返出的及漏失情况制定合适密度的压井液。

2.4 套铣双管封隔器

在无法实现震击解封双管封隔器的情况下,采取先倒扣至双管封隔器顶部后,对双管封隔器进行套铣作业。根据双管封隔器的结构尺寸,选择优质高效的硬质合金套铣鞋,铣齿铺焊需均匀,长城齿和锯形齿交替使用,铣鞋强度高能够适应套铣双管封隔器作业钻压高、转速高、时间长的施工要求。在现场不断优化套铣参数,大大提高了套铣效率。

套铣过程中根据套铣参数的变化及捞杯内带出的切削碎块情况可以对井下情况作出准确的判断,套铣时返出物的收取及管柱中捞杯的应用给下步作业工具的选择提供了依据。

各种工具都有自身的优缺点,要根据具体井下情况及作业参数变化来优选工具。本次修井作业中,化学切割及捞筒倒扣打捞技术在打捞双管井上部生产管柱作业中的成功应用,给双管封隔器的套铣打捞奠定了基础。

2.5 打捞双管封隔器

双管封隔器套铣作业结束,需要选择合适的工具将其捞出。现场采用了卡瓦打捞筒,依据铣鞋内径选择相应尺寸的螺旋卡瓦,双管封隔器结构复杂,在卡瓦打捞筒上加了2个加长筒,考虑到套铣后双管封隔器落鱼不居中,尽量选用直径较大的捞筒,这样既增加了强度,又便于将落鱼引入捞筒。在经过上述考虑后,优化的打捞双管封隔器的管柱组合:∅206.4mm卡瓦打捞筒 (∅165.1mm螺旋卡瓦及∅206.4mm捞筒加长筒2根)+∅88.9mm短钻杆+∅120.7mm震击器+∅120.7mm钻铤+∅88.9mmIF钻杆成功的震击打捞出双管封隔器。

2.6 再完井作业

双管井打捞结束后,依据油藏的设计要求进行补射孔作业以及补孔作业后的负压返涌作业。这两项作业风险性较高,需要做好井控工作[1]。依据射孔层段的地质情况选择是否下入封隔器和下入分采生产管柱的类型。由于原井为双管井,下入单管生产管柱需要依据井的情况进行井口改造。

3 修井后井的生产情况

这几口双管井改单管作业的顺利实施,取得了良好的效益,目前投产的2口井都自喷生产,日产油量超过300m3,一口井产油量230m3/d,一口井产油量90m3/d,另一口井因井口改造作业未结束暂未开井。

4 结论与建议

1)双管井大修前的洗井、压井是非常关键的。正确的选择洗井、压井的方法对地层保护及后续大修作业的井控将起到十分重要的作用。

2)对井下的生产管柱结构一定要考虑仔细,一旦某个环节出现问题将影响整个大修作业的进度,其中化学切割点的选择及顺序是双管井作业的重心之一。

3)套铣过程要准确把握套铣参数的变化,并依据捞杯内的返出以及铣鞋的状况来判断井下的情况,不断的优化套铣参数和选择铣鞋,提高套铣效率[2]。

4)依据井下生产管柱的情况选择合适打捞工具可以极大的提高修井作业的进度。

5)对于双管井复杂井况的,现场各种工具的灵活运用可极大提高工作效率。

[1]张钧 .海上油气田完井手册 [M].北京:石油工业出版社,1998.

[2]谭章龙 .双管生产管柱改单管配套修井技术应用与实践 [J].石油钻采工艺,2010,32(6):133-134.

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