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套损井作业施工技术与实践应用

2019-02-28刘亚兵

科学与财富 2019年1期
关键词:实践应用

刘亚兵

摘 要:围绕套损井大修技术与效果,以及套损井技术分析,论述了典型区块套损井施工工艺技术,并结合防套损技术就加强综合配套治理技术研究进行了综合分析,以期为作业施工技术提供参考。

关键词:作业施工技术;套损井;实践应用

在复杂小断块油田开发过程中受工程因素影响,套损井日益增多。因此,套损井作业施工对油田的稳定开发具有十分重要的现实意义。目前套损井主要采用机械卡封工艺,化学堵漏工艺,大修套损工艺技术(机械整形工艺,取套换套工艺,小套固井工艺,修套打通道+小套管固井,挤灰)。

1套损井大修技术与效果

小井眼卡封工艺逐步成熟,玻璃钢封堵技术得以应用。玻璃钢堵剂是一种特殊的液态材料,较常规堵剂修复技术,其具有高渗透、高强度、耐酸碱、抗腐蚀、反应时间可控的特性;结合堵剂性能,对不同套损类型,采取针对性施工工艺,打破常规修复工艺手段,具有更高的技术可靠性和工艺成功率。

小侧钻固井工艺日趋成熟。该工艺是通过裸眼打通道或开窗侧钻,结合小套管固井治理套损。适应套损段在油层附近以及套损段以上套管良好的油水井。

2套损井技术分析

2.1套损的原因

套损可分为套管变形和套管破裂。而套变的表现形式为:缩径、弯曲、错断,套破的表现形式为:裂开、腐蚀穿孔、磨损穿孔。套变井产生的主要原因是:非均匀地应力影响、断层失稳滑移、出砂、泥岩吸水蠕变。套破井产生的主要原因是:高矿化度腐蚀、高压施工、机械磨损等。

2.2套损技术分析

机械卡漏井复杂化。通过近几年的卡漏施工来看,机械卡漏主要在斜井、水平井实施;另外,卡漏措施在逐步从大井眼向小井眼转移,小斜度向大斜度转移。

油井化学封堵选丼难度加大。由于化学封堵涉及找漏、验漏、施工、候凝、钻塞等一系列施工工序,施工周期较长,方案实施进度慢。

油井漏失与完井管柱及井身轨迹关系密切。分析认为:①油井套破段易发生在泵下至丝堵之间,特别是筛管-丝堵;②全角变化率对于套破井的影响十分明显;③水泥返高对油井套破的影响相对较小。

套铣磨铣加剧套损现象严重。分析认为:①油井套破段主要在井筒中下部,水井套破段主要在油层及附近部位,因此高压施工与套损是否直接关联不好判断;②套铣磨铣措施中油井套磨段套损,因此套铣磨铣施工与套损的关联较强;③套管损坏的原因是复杂和多方面的,一般是多个原因综合作用,最终导致了套管多种损坏形式的存在。

3典型区块套损井施工工艺技术(以某井为例)

第一步,处理井筒。打捞落井的腐蚀断裂光油管,并冲砂通井至人工井底。第二步,找漏。运用井温找漏、流量计找漏、40臂井径验套和封隔器验套等工艺措施,最终确定某井套管漏失井段1685-2093m。第三步,封闭油层并阻断溢流。该井下步需要进行套管中部贴堵,优选了在贴堵的下届深度2200m注灰塞,既可以封闭油层、阻断溢流,也可以后续的工艺做一个贴堵管的施工支撑点。第四步,油层套管外环空的二次固井。该井套破点深度1685m距离技套的深度1680m很近,我们创新提出了在技套上部打开一个窗口,然后利用油层套管的破点和地面技套的窗口形成一个油套外环空的循环通道,以此来进行油套外环空的二次固井。第五步,贴堵。油套进行贴堵固井施工。由于小套管是中部悬挂,所以我们也对固井工艺和管柱组合进行了优化改进。首先是固井管柱阻流环的改进,正常小套管的阻流环是由铝合金做成的,固完井后要钻透是比较困难的,于是制作了简易阻流环(在2m小套管短接内做一段的水泥柱并留有30mm的贯通水眼,其没有单流阀的作用,只可以跟胶塞产生碰压),并配合固井工艺的改进,由以往固完井后的敞压侯凝改为憋压侯凝,具体就是在固井水泥浆的前2方加入缓凝剂,使得贴堵套管环空的水泥浆凝固有了时间差,当胶塞碰压以后,继续憋压侯凝2-3小时后,利用小套管底部的泥浆先凝固而倒扣点附近的水泥浆还没有凝固的时机,这时就可以敞压并进行小套管倒扣洗出多余水泥浆的工作了。

4防套损技术

做好套损预防工作。小井眼防砂处于瓶颈状态,分析可能的主要原因在于:①井眼小,井底液流速度加大,目前的防砂材料强度不够;②井眼过小,不利于掛滤等机械防砂。一是井眼轨迹控制。根据分析,全角变化率是套管损坏的主要因素,因此建议严格控制井眼轨迹,避免“大狗腿”井眼出现。二是固井质量控制。固井质量的好坏对套损的影响也很大,主要是注水井长期高压注水,加上管外腐蚀造成浅层套破较多,建议水井返高至井口,深井采用低密度水泥结合重泥浆实施固井,同时管外做好扶正(浅层采用塑料材质起到扶正作用即可,便于后期取套换套时套铣施工)。三是开展水井完井管柱的试验。原因在于油管贴壁结垢、封隔器性能不好等因素,建议下步针对井身轨迹在油管节箍处加装扶正器(非金属材料),同时带封管柱引进高性能封隔器,减少水井检管转大修的频率。四是配套完善偏磨套管井完井管柱。通过在合理位置加装油管扶正器,减缓套管损坏速度。

5加强综合配套治理技术研究

加强套管检测手段。找漏工艺主要包括矿化度变化以及注水压力变化初步判断,使用流量计、40臂测井,判断大概位置,通过封隔器验漏确定漏失井段。引进电磁探伤以及光纤电视找漏技术,加强套管检测力度。例如水井可以不用动管柱,从油管下入仪器进行电磁探伤监测出大概破漏井段,复杂井可以采用光纤电视直观判断,避免工序的复杂化。

优化完善化学封堵工艺。①开展室内试验研究适合不同层段的堵剂。目前化学封堵主要采用G级水泥实施封堵,性能单一,对地层的针对性不强,泥岩段封堵成功率低,出砂层封堵效果差,低渗高压层封堵风险高。因此要开展室内试验,通过添加不同的添加剂研究出适合不同层段的堵剂。②优化封堵施工工艺流程。由于封堵的风险高,一般采用过量设计,反洗井起出管柱,根据现场的施工情况,合理设计堵剂用量的情况下,实施正挤→反洗→再正挤→关井的工艺流程。

扩大小套管二次固井工艺技术力量。①加强大直径小套管固井工艺技术的研究应用。套管贴堵技术是将贴堵管材下到预定位置,将水泥浆注入套管与贴堵管环空空间,构筑水泥和贴堵管双层封堵屏障,达到对卡封层、套管漏失段的封堵。②开展小修小套管二次固井工艺技术的推广③创新小套管固井工艺。针对现有部分出砂油藏小井眼化学防砂效果差的情况,可以研究大通径膨胀管+固井工艺。

细化作业操作规程。(1)有泵车施工的井,放压一定要慢,防治油层或破口激动,导致出砂等现象,加大施工难度;(2)对于小井眼井,在节箍或大直径工具通过时,起下作业必须要降速,防止碰撞。(3)起下作业过程中,发现油管外壁偏磨、光油管贴壁、大勾跳动的情况,一定要仔细判断,并做好深度记录。

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