張 波

(長(zhǎng)城鉆探物資公司，天津 300457)

引言

稠油井開(kāi)采主要有蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)及火燒油層等開(kāi)采方式。蒸汽吞吐是稠油開(kāi)采中最普遍應(yīng)用的方法，也是目前我國(guó)主要的稠油熱采方式。稠油井在開(kāi)采過(guò)程中，造成管柱砂卡、沖砂作業(yè)漏失嚴(yán)重等問(wèn)題。根據(jù)稠油井生產(chǎn)中發(fā)生的各種故障，經(jīng)過(guò)多見(jiàn)的研究與應(yīng)用，下面介紹幾種低成本修井工藝技術(shù)。

1.液壓井下力產(chǎn)生器解卡技術(shù)

在稠油井生產(chǎn)過(guò)程中，由于套管變形、砂、蠟及管柱彎曲變形等原因造成的卡鉆事故，作業(yè)時(shí)必須大力上提管柱解卡。而目前修井機(jī)多數(shù)安全負(fù)荷為80KN，最高的為120KN，而解卡上提拉力往往超過(guò)這一最大工作載荷，發(fā)展更大能力的修井機(jī)是不經(jīng)濟(jì)也不實(shí)用的。液壓井下力產(chǎn)生器解決了這一實(shí)際難題。

1.1 組成結(jié)構(gòu)

液壓井下力產(chǎn)生器由座封懸掛工具、液壓提升工具、沖洗打撈工具三部分組成，可提供500KN 的直接作用力。

1.2 工作原理

在工具下到魚(yú)頂后，沖洗魚(yú)頂，下放工具打撈，落物撈獲后，上提管柱至修井機(jī)容許工作載荷，井口打壓，座封懸掛工具卡在套管上，繼續(xù)增大井口壓力，液壓提升工具開(kāi)始工作，活塞在液體的推動(dòng)下，向上移動(dòng)，帶動(dòng)打撈工具上提落物解卡。

在解卡過(guò)程中，可反復(fù)打壓、放壓，靠液壓活動(dòng)下部打撈工具，若解卡則起鉆，若不能解卡可退出打撈工具。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果

在高35－012 井作業(yè)過(guò)程中，用該裝置配合小修作業(yè)機(jī)打撈被卡管柱，解卡施工過(guò)程中地面提拉400KN，水泥車(chē)泵壓達(dá)到25MPa，靠液壓活動(dòng)20min，未能解卡。將地面提升拉力增加到450KN，逐步提高泵壓活動(dòng)解卡，當(dāng)泵壓增大到32MPa 時(shí)，打撈管柱有解卡跡象。在泵壓20MPa 反擠水3m3 后，地面提拉450KN，泵壓32MPa 活動(dòng)20min 解卡，撈獲井內(nèi)全部落魚(yú)。

近年來(lái)累計(jì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用35 井次，均達(dá)到了理想效果，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.漏失井沖砂工藝技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)原理

漏失井機(jī)械沖砂工藝系統(tǒng)包括井底噴頭、雙封隔器、油管、伸縮調(diào)整接頭、液流控制閥、簡(jiǎn)便活動(dòng)沖砂接頭。

其中:液流控制閥連接在沖砂單根油管上，用上提沖砂管柱的方式，控制上流控制閥和側(cè)流控制閥的開(kāi)關(guān)，不需停泵即可連續(xù)連接油管，達(dá)到連續(xù)沖砂的作用;封隔器屬自封型，能夠成功封堵射孔井段，實(shí)現(xiàn)在不污染油層的前提下，徹底清除井筒內(nèi)沉砂;雙層管柱由內(nèi)外管連接在B－F 型封隔器和E－F 型封隔器之間，使沖砂液、攜砂液不流經(jīng)射孔井段，在雙層管柱中建立沖砂循環(huán)通道。

2.2 工藝原理

利用封隔器將油層上下封堵，上下封隔器之間的雙層管柱結(jié)構(gòu)形成防污染沖砂循環(huán)系統(tǒng);地面液流控制組合閥利用上提沖砂管柱的動(dòng)作控制上流和側(cè)流閥的開(kāi)關(guān)，以保持地面不停泵即可聯(lián)接油管，從而達(dá)到防油層污染連續(xù)沖砂的目的。

2.3 應(yīng)用實(shí)例

海8－26 井 該井在探砂面時(shí)于1693.0m 處遇有砂橋，洗井后進(jìn)行沖砂。沖砂管柱入井順序?yàn)?沖砂頭+Z－F 下封隔器+3″油管15 根+B－F 上封隔器+導(dǎo)流控制閥(此中間在油管內(nèi)下入2″油管15 根+2 根調(diào)整短節(jié)+伸縮控制接頭)+3″油管(井口座上自封)+液流控制閥+出口接軟管線(xiàn)進(jìn)沉砂罐。地面水泥車(chē)管線(xiàn)接套管大四通后，開(kāi)始進(jìn)行沖砂(見(jiàn)表1)。

表1 海8－26 井沖砂作業(yè)施工參數(shù)

當(dāng)?shù)谝桓凸軟_到底后，無(wú)需停泵，直接提起一根事先連好的油管+液流控制閥(軟水龍帶也連好)，油管與第一個(gè)液流控制閥上接頭聯(lián)接上緊后，上提油管，靠井內(nèi)油管的重量將液流控制閥上的剪釘剪斷，活塞下行，關(guān)閉側(cè)向閥，打開(kāi)上流閥，實(shí)現(xiàn)真正意義上的不停泵連續(xù)沖砂。

重復(fù)上述動(dòng)作，直至沖砂到井底。

這口井沖砂進(jìn)尺累計(jì)140m，返出砂量2.7m3。

2.4 工藝特點(diǎn)

①既能成功封堵漏失井段以達(dá)到最佳沖砂效果，同時(shí)避免了對(duì)地層的污染。

②不停泵連續(xù)沖砂，減少了操作風(fēng)險(xiǎn)，提高了工序一次成功率。

③大大縮短了沖砂施工時(shí)間，節(jié)約了施工成本。

3.注采沖防一體管柱技術(shù)

在稠油、超稠油開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中，遼河油田1999年以前采用的蒸汽吞吐主體采油工藝生產(chǎn)管柱為:注汽管柱采用∮114.3 ×62mm 真空隔熱管+伸縮管+熱敏封隔器，采油管柱為∮89mm 油管+∮57mm 越泵+∮36mm 空心桿。因此，完成一次熱采作業(yè)通常需要6 道工序，多則要達(dá)到12 道工序以上，這種采油工藝存在著:

①工序多，成本高;

②光油管生產(chǎn)，井筒熱損失大，電加熱能耗高;

③封隔器隔熱效果比較差，不利于保護(hù)套管，易造成管柱及工具被卡事故;

④沖砂作業(yè)完成后需要起出管柱。

為解決這一問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)了注采沖防一體管柱技術(shù)。

該工藝技術(shù)的核心是由氮?dú)飧魺峒夹g(shù)、注采一體保溫油管和桿式泵三個(gè)單項(xiàng)技術(shù)組成。

3.1 氮?dú)飧魺?/h3>

采用氮?dú)飧魺崛〈飧羝鞲魺?，隔熱效果良好，并由此解決了封隔器隔熱存在的密封效果不佳、多數(shù)井不能敞套管注汽的問(wèn)題，避免了封隔器卡封處的熱應(yīng)力集中對(duì)套管造成的損害，同時(shí)避免了封隔器卡井事故的發(fā)生。

3.2 注采一體保溫油管

注采一體保溫油管是注采防沖一體管柱的關(guān)鍵技術(shù)之一。它采用真空隔熱預(yù)應(yīng)力技術(shù)生產(chǎn)，外管為∮114mmN80 油管，內(nèi)管采用∮76mmN80 油管，滿(mǎn)足與∮57mm 桿式泵配合的要求，內(nèi)外管環(huán)空填充鋁箔等隔熱材料，提高隔熱性能。同時(shí)，在轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)過(guò)程中，能夠起到保溫作用，減少產(chǎn)出液體的熱能損耗，降低電能消耗。另外，由于內(nèi)徑增大，不僅滿(mǎn)足了采用∮57mm 桿式一次管柱泵進(jìn)行采油生產(chǎn)的要求，而且還可降低注汽時(shí)的注汽摩阻，在一些注汽壓力高的油井上，該管柱顯示出一定的優(yōu)勢(shì)。

3.3 桿式一次管柱泵

一次管柱泵是實(shí)現(xiàn)不動(dòng)管柱的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，選擇采用∮57mm 頂部錨定式桿式泵，耐溫超過(guò)300℃，基本解決了桿式泵長(zhǎng)期以來(lái)的坐卡和密封兩個(gè)技術(shù)難題。

3.4 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

注采沖防一體管柱技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成功，在遼河油田現(xiàn)已大面積推廣，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下:

①整體配套管柱大大減少作業(yè)工序，避免了起下隔熱管柱、起下沖砂管柱、起下采油管柱的工序，降低了作業(yè)成本。試驗(yàn)井周期平均節(jié)約作業(yè)費(fèi)3.68萬(wàn)元，周期平均采油877 噸，噸油作業(yè)成本下降41.9元，下降幅度為39.5%。

②整體配套管柱可以大幅度降低電能的消耗。每口井平均每周期節(jié)約電費(fèi)2.09 萬(wàn)元，平均噸油成本較電熱桿耗電下降23.8 元，下降幅度為55.9%。

③克服了常規(guī)方法轉(zhuǎn)抽時(shí)因作業(yè)而影響油井采油時(shí)率的缺點(diǎn)。1 個(gè)吞吐周期可縮短作業(yè)時(shí)間3—4天，有利于油井及時(shí)轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)。

④由于不用起下油管，同時(shí)起桿式泵時(shí)可將油管內(nèi)的原油泄入井內(nèi)，減少了井場(chǎng)污染。

4.結(jié)論

經(jīng)過(guò)多年的稠油井修井作業(yè)的研究實(shí)踐，現(xiàn)已形成了以液壓井下力產(chǎn)生器解卡技術(shù)、漏失井沖砂工藝技術(shù)和注采沖防一體管柱技術(shù)為主的稠油修井作業(yè)系列技術(shù)，有效解決了稠油井在開(kāi)采過(guò)程中，造成管柱砂卡、沖砂作業(yè)漏失嚴(yán)重等問(wèn)題。根據(jù)稠油井生產(chǎn)中發(fā)生的各種故障，為遼河油田稠油開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供了技術(shù)保證。

［1］ 馬強(qiáng)，靳軍.淺析修井作業(yè)做好一次井控的方法［J］.北京石油管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，19(3)

［2］ 馬強(qiáng)，李鐵栓，趙濱海，郭文川，楊剛.增產(chǎn)措施工作量?jī)?yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立于求解［J］.江漢采油工藝，2011，15

［3］ 馬強(qiáng).現(xiàn)代油藏管理的應(yīng)用［J］.北京石油管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，18(5)

［4］ 馬強(qiáng).黃沙坨油田超導(dǎo)自循環(huán)熱洗技術(shù)［J］.油氣田地面工程，2010，29(3)