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不动管柱洗井技术在渤海油田的应用

2013-12-01沈小军张剑南刘玉飞中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司工程技术院天津300452

长江大学学报(自科版) 2013年14期
关键词:洗井管柱示意图

沈小军,张剑南,刘玉飞 (中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司工程技术院,天津300452)

绥中36-1油田已走过15年的开发历程,已累计产油2027×104m3,采出程度7.1%,综合含水73%。绥中36-1区块注水井井况特点:层数多、胶结疏松易出砂;防砂完井后特殊完井管柱;注水井井斜较大30~60°;单井 (单层)日注水量大300~600m3/d。绥中36-1区块分注管柱在前期采取的技术有:①空心集成;②多管分注;③一投三分;④滑套开关。上述4种分注方式中,前3种应用最多,分注分隔采用定位密封和插入密封配合方式分隔,主要采用2类型:定位密封6″+插入密封4.75″和定位密封5″+插入密封3.88″。

图1 注水管柱示意图

但以上注水管柱都不能实现不动管柱洗井。因此,经过各方努力,研制并开发出了分层注水不动管柱洗井技术。该技术可以不改变原有测试和调配工艺且与现有配水器配套,实现不需要起出注水管柱就可以将分层注水井井下污物清洗干净,其工艺简单,作业时间短,作业费用低,而且有效的解决了该区块注水井后期分层注水压力上升过快和配注量难以达到要求的难题。

1 不动管柱洗井技术

1)管柱结构 分层注水井不动管柱洗井技术管柱主要有可洗井定位密封、可洗井空心集成插入密封、可洗井插入密封、可洗井空心集成插入密封、单流阀等部件组成,如图1所示。

2)工艺流程 不动管柱洗井的工艺流程如图2所示,以现有多种定位与插入密封及3种主要分注工艺 (同心集成、一投三分和多管分注)为基础,增加洗井通路和单向通道,达到不改变现有分层、分注和测试工艺,实现正或反洗井并不增加工作量。洗井水从套管环空中进入井筒,通过特殊定位密封和插入密封 (现用的定位和插入密封改造,增加桥式通道),到达注水管下部,从油管返出来。

3)定位密封和插入密封技术指标 不动管柱定位密封和插入密封技术指标如表1所示。

4)主要配套工具 可洗井插入密封同空心集成配水器配套示意图如图3所示,该设计采用了目前渤海油田应用成熟的空心集成配水技术,仅是插入密封改成可洗井插入密封,其实物照片如图4所示。根据洗井工艺需要,对上下出水口加装了新设计的单流凡尔,如图5所示,可洗井插入密封与空心集成配水器配合时,上下2个出水孔加装了单流凡尔。洗井时该凡尔关闭,使洗井液到达下部,解决洗井液短路循环问题。该凡尔全部采用不锈钢和防垢材料加工,不影响验封。

表1 不动管柱定位密封和插入密封技术指标

2 不动管柱洗井流程

水井修井时换成可洗井定位与插入密封,原管柱增加底部单流凡尔和引鞋;修井后,验封并进行试洗井;根据水井要求可随时采用不动管柱洗井,其洗井流程如下:①关闭注水阀门;②井口清蜡阀门处用管线同返出液罐相连(或接入生产流程),并打开清蜡阀及主阀;③用高压管线连接泥浆泵 (或注入水)与套管翼阀处,并打开套管翼阀;④开始洗井,洗井水采用现场地热水 (或注入水),洗井排量15~25m3/h;⑤观察返出洗水与洗井排量关系,洗井时间根据洗井返出水水质情况相应调整;⑥洗完后拆除洗井和返排管线,关闭套管阀门,恢复正常注水。

图2 不动管柱洗井的工艺流程图

3 应用效果

该项技术自今年年初开始应用,到目前共下入6口井,应用井号如下:SZ36-1F26井 (2012年1月9日完工)、SZ36-1G22井 (2012年3月31日完工)、SZ36-1G14井 (2012年4月7日完工)、BZ29-4A8井(2012年6月3日完工)、LD10-1A43井 (2012年7月2日完工)、SZ36-1G30井 (2012年7月5日完工)。上述6口井均是分2层注水,完井封隔器有2种型号 (Baker和Halliburton),施工成功率100%,各井洗井效果良好,达到配注量要求。

图3 可洗井插入密封同空心集成配水器配套示意图

1)SZ36-1F26井洗井效果 SZ36-1F26井管柱示意图如图5所示。总配注量为533m3/d,第1防砂段吸水量为267m3/d,第2防砂段吸水量为266m3/d。目前已进行3次反洗,洗井效果良好。其中第2次洗井前注水压力9MPa,洗井后压力降至7MPa,第3次洗井前注水压力9.7MPa,洗井后压力降至9.2MPa,目前该井按照配注量正常注水。

现场分别用3种排量20,25,30m3/h对F26井各进行了10min的洗井试验 (见表2),洗井结果显示返排效果良好。

图4 可洗井插入密封单流凡尔结构示意图

其后又用排量15、20、22m3/h对其进行了5h多的洗井试验,并分别记录了各段时间内现场洗井过程中返出水情况。洗井50min后,返出水较清,同进口水接近,但水中含有油渣,但随着洗井时间延长,返出油渣减少,洗井5h后基本没有了。通过此次重复洗井可看出,该井开关灵活,洗井时间2h左右,排量20m3/d以上较合理。洗井后,一段时间内注水压力有所下降,说明洗井能减缓注水压力上升过快,而且洗井后该井达到了配注量要求。重复洗井表明,大排量洗井能冲刷掉管柱结垢,如果在洗井时加入化学药品效果可能会更好。

2)SZ36-1G22井洗井效果 配注量为788m3/d,第1防砂段吸水量为237m3/d,第2防砂段吸水量为551m3/d。G22井作业前日注水416m3,注入压力10MPa,作业后相同注入压力下日注水693m3,洗井效果明显,达到油藏配注要求。洗井返出水样见图6所示,随着洗井时间加长,水质逐渐澄清。

图5 SZ36-1F26井管柱示意图

4 结 论

(1)针对渤海油田开发的新型不动管柱洗井工具原理可行、设计合理,具有独创性,应用简单,不增加反洗工作量。

(2)该工具具有防返吐、防腐功能。

(3)该工具能适应大排量反洗,能彻底洗净环空井筒脏物、降低注水压力、提高开发效果。

(4)单井费用低,可随动管柱作业一起下入,后期只需进行间歇性反洗,无需再动管柱。

表2 F26井现场试验情况

图6 G22井洗井返出水样

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