摘 要:文南油田套變井數(shù)呈急劇上升趨勢,越來越多的套變井出現(xiàn),已經(jīng)影響到了我廠的注水井網(wǎng)的完善和油田整體的開發(fā)部署。通過開展作業(yè)施工過程套管損壞機理的研究,從長期超高壓注水對套損的影響、擠堵及大型施工對套管的傷害研究、作業(yè)過程鉆銑修套工序?qū)μ坠軅ρ芯恳约斑^快的放壓速度對套管的傷害機理等多方面開展研究,旨在將作業(yè)過程對套管的損傷程度降到最低。
關(guān)鍵詞:作業(yè)施工;套管損傷;機理研究
中圖分類號:C93 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2011)31-0331-02
一、概述
截至2010年12月31日,采油四廠共有總井數(shù)1 150口(不含報廢井,其中油井670口,水井480口),共發(fā)現(xiàn)事故井473口,事故井占總井數(shù)的41.1%,在473口事故井中,其中套損井246口,占事故井的52%。2010年累計作業(yè)油水井924井次,發(fā)現(xiàn)井況問題情況(見下表):
由上表統(tǒng)計情況可以看出,我廠的套變井呈急劇上升趨勢,新增套變井已經(jīng)占到了新增事故井的75%,越來越多的套變井出現(xiàn),已經(jīng)影響到了我廠的注水井網(wǎng)的完善,不遏制住套變事故井的急劇上升速度,將直接嚴重影響到文南油田整體的開發(fā)部署。
二、研究內(nèi)容
1.長期超高壓注水對套損的影響
我廠目前正常生產(chǎn)的注水井有很大一部分還是20世紀80年代的一批老注水井,這些井由于服役時間長套管內(nèi)外壁均有不同程度的腐蝕或形變,導(dǎo)致耐壓級別降低,同時加上套管鋼級較低(有部分井為J55鋼級),耐壓級別還不足達不到30MPa,而我廠目前最高注水壓力已經(jīng)接近40MPa,平均注水壓力都已經(jīng)超過了30MPa,長期超過套管承受能力的超高壓注水勢必會加劇套管的損壞。由于長期下大直徑工具通井、鉆塞和封隔器卡封,對套管劃痕和咬傷是非常明顯的,對套管的損傷會加劇套管的損壞。
2.擠堵及大型施工對套管的傷害研究
油田開發(fā)后期,大型擠堵、壓裂措施頻繁,由于老井套管承壓能力差,部分井雖然采取了一些措施,如部分井采取了卡封護套、水力噴射壓裂、施工限壓等措施,但為了保證措施效果,施工現(xiàn)場往往是追求的完成“擠堵、壓裂”施工任務(wù),堵劑不進地層肯定堵不住,壓裂壓不開肯定達不到壓裂效果,因此施工的壓力往往高達50MPa~90MPa,如此高的施工壓力肯定會對套管造成不同程度的傷害,壓裂或擠堵后出現(xiàn)的套變井更是屈指可數(shù)。
3.作業(yè)過程鉆銑修套工序?qū)μ坠軅ρ芯?/p>
伴隨著擠堵、打塞工作量的增多,鉆塞磨銑修套工作量也急劇上升。目前使用鉆銑工具主要包括鉆頭(刮刀、磨鞋、磨銑器、套銑頭等)、鉆具(螺桿鉆、鉆桿、動力水龍頭加油管),鉆塞過程如遇小件落物、輕微套變井時,進尺非常慢,反復(fù)磨銑、化眼或鉆銑無進尺時,會直接導(dǎo)致套管損傷,部分井嚴重時會導(dǎo)致套管開窗。W99-23井是2004年投產(chǎn)的一口水井,2009年11月因地層出巖屑卡管柱,大修隊上作業(yè)后因打撈困難,用磨鞋磨銑至2 978m時,進尺緩慢,磨銑兩小時后發(fā)現(xiàn)卡鉆無進尺,后打印證實該處套管已經(jīng)開窗破損,最終導(dǎo)致該井中完報廢。因此建議對磨銑類工具鉆銑時,應(yīng)盡可能將井下情況分析清楚,避免長時間套磨銑導(dǎo)致套管損壞。
4.放壓過快對套管的傷害機理研究
正常生產(chǎn)的注水井,無論是采油區(qū)放壓還是作業(yè)隊放壓,都可能會出現(xiàn)放壓過快的情況,部分井可能連水嘴都不安裝,直接用閘門控制放壓,往往會造成套管形變、地層吐砂、套管吸扁變形等套損情況。W33-277井是2007年1月轉(zhuǎn)注的一口注水井,2009年8月打塞下光管注水,正常注水壓力為35.8MPa,9月18日停注放壓后48小時放壓至油套落零,日放出水量達到了215方!報表數(shù)據(jù)反映回水干線穿孔。2010年10月14日該井上修補孔,卸開流程后發(fā)現(xiàn)套管閘門有地層細沙,起管解卡48噸未開,正反循環(huán)打壓20MPa不通,目前該井待上大修。分析該井應(yīng)屬于盲目的放壓不當導(dǎo)致套損造成卡鉆的典型井例。因此無論是作業(yè)過程還是作業(yè)前采油區(qū)的放壓都要按規(guī)定安裝嘴子放壓(尤其是剛開始高壓應(yīng)按規(guī)定使用小水嘴),避免壓力急劇變化引起套變。
三、經(jīng)濟及社會效益
通過對作業(yè)施工過程套管損壞機理研究,找出了作業(yè)施工過程直接導(dǎo)致套損的原因,按年作業(yè)施工900井次計算,通過規(guī)范正確做法,每年按減少套損井5井次計算,每井次增效30萬元計,年創(chuàng)經(jīng)濟效益30*5=150萬元。同時更具有較高的社會效益,有利于完善注采井網(wǎng),提高油田開發(fā)效果,提高文南油田采收率。