楊 溢

（中國石化集團江漢油田分公司采油工藝研究院，湖北 武漢430035）

坪北油田主要含油層位為三疊系延長組C61、C62、C63、C4＋52，儲層物性相對較差，平均孔隙度為11.5% ，滲透率1.3md，飽和壓力4.8MPa，壓力系數(shù)0.64，屬于典型的“低滲、低壓、低孔”油藏。

隨著坪北油田持續(xù)開發(fā)，油水井套管損壞日趨嚴重，已成為制約該油田發(fā)展的瓶頸。截至2014年年底，共有井況不良井86口，其中套漏井65口，并呈快速增長勢頭，嚴重影響了正常的生產(chǎn)開發(fā)。因此，進行油水井套管保護與套損井治理勢在必行。

1 油水井套漏的主要原因

洛河層流體和注入水對套管的內(nèi)外腐蝕是造成油水井套漏的主要原因。其中，洛河層水對套管外壁的腐蝕是造成套管破漏的主要因素，注入水對套管內(nèi)壁腐蝕是次要因素。從油田套管損壞部位上看，套管破漏段均在水泥返高以上的洛河層部位（套漏部位集中在380～550m，油水井平均水泥返高650m），洛河層段套管長期與洛河水直接接觸，易產(chǎn)生腐蝕。造成套管破漏（表1），腐蝕原理如下：

洛河層水中CO2濃度達到0.1mg／L時，會發(fā)生兩個反應(yīng)：①H2O＝H＋＋OH－；②CO2＋ OH－＝HCO3－。此反應(yīng)導(dǎo)致洛河層水型為NaHCO3、Na2SO4型，極易產(chǎn)生電解質(zhì)溶液。當自身形成電位時，將發(fā)生下面系列電化學(xué)腐蝕反應(yīng)：

除此以外，洛河層水中還含有0.05mg／L的H2S，易發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)：

同時，注入水對套管內(nèi)壁也存在一定的腐蝕。經(jīng)掛片試驗發(fā)現(xiàn)，注入水腐蝕率平均在0.01～0.07mm／a。

表1 洛河層水源相關(guān)水質(zhì)分析表

2 套漏井治理技術(shù)現(xiàn)狀

封隔器卡堵技術(shù)是坪北前期最常用的套漏井治理措施，目前共有18口井采用該技術(shù)進行治理。

其優(yōu)點是封堵作業(yè)快，能快速恢復(fù)生產(chǎn)。但是，這種方法仍存在較大缺陷，如大斜度井封隔器座封不嚴，卡堵效果不明顯，分層注水工藝較復(fù)雜等。因此，該技術(shù)只是一種臨時的應(yīng)急措施，治標不治本。如果套漏井長期得不到有效治理，會對今后的正常生產(chǎn)埋下隱患，由此看來亟須創(chuàng)新經(jīng)濟有效的套漏井治理措施。

3 套漏井淺層堵漏技術(shù)

3.1 工藝原理

該技術(shù)主要原理（圖1）是在表套頂部開孔，建立漏點到表套頂部的循環(huán)通道，從套管內(nèi)擠入水泥漿，從表套頂部返出，達到封堵套漏段的目的。

針對不能建立循環(huán)通道的目標井，引進水泥承留器施工，在承留器保護漏點以上井段的條件下，對漏點部位強行大排量擠入水泥漿，通過水泥環(huán)包裹漏點達到治理套漏的目的。

圖1 淺層堵漏技術(shù)原理示意圖

3.2 技術(shù)應(yīng)用條件

1）漏點吸水量300～600ml／min；壓力0～15MPa（如吸水量達不到要求，要打工程孔提高漏點吸收量和增加高壓擠堵設(shè)備700型水泥車）。

2）多漏點頂、底界跨度0～100m以內(nèi)。

3）上部套管承壓能力要大于設(shè)計的施工壓力。

4）具有相應(yīng)鉆塞的工具與動力。

3.3 工藝流程

淺層堵漏技術(shù)工藝基本流程為：①起出原井管桿；②洗井填砂；③打懸空塞；④表套開孔；⑤套管擠堵；⑥試壓掃塞。

3.4 關(guān)鍵技術(shù)

3.4.1 地層預(yù)處理技術(shù)

擠堵前先對漏點試擠，一方面了解地層吸收能力，決定水泥漿用量和密度；另一方面清洗漏點循環(huán)管外通道。當試擠壓力高于15MPa或吸水量小于300L／min時，打工程孔，降低擠堵壓力，然后用清水進行試擠，確定漏點擠入的壓力和排量，根據(jù)試擠情況和漏點外部套管和地層的環(huán)空體積，計算出實際需擠入水泥的量（漏點外的環(huán)空體積＋V附）。

考慮到封堵漏點井段不長，采用低密度水泥漿會因洛河層水稀釋降低二次固井質(zhì)量，決定水泥漿比重采用常規(guī)密度1.85g／cm3。

水泥漿配方：采用鉆井推薦的G級嘉華水泥＋3.2%G203降失水劑＋2.4% 減阻劑＋1.2% 消泡劑。

灰漿量計算公式：V＝π（R2－r2）h1＋πr2h2＋V附

式中：V為灰漿用量，m3；R為處理半徑，m；r為井筒半徑，m；h1為漏點深度，m；h2為井筒留余水泥漿高度，m；V附－附加水泥漿量：根據(jù)進水量和出水量的差值和時間來考慮擠堵時水泥的V附加量（對附近有水源井地層虧空較大的，根據(jù)測吸水量時入井液與漏點返出液的多少附加10%～100% ）。

3.4.2 淺層鉆塞技術(shù)

目前，常用的井下鉆塞管柱（Ф73mm平式＋螺桿鉆＋平底磨鞋）在井深200～650m時，鉆塞管柱負荷較輕，鉆塞時管柱加壓僅能加0.3－0.4t，磨鞋與塞面間加壓不夠，造成磨銑時磨鞋空轉(zhuǎn)，嚴重影響了鉆塞速度。

針對上述問題，改進了淺層鉆塞技術(shù)：轉(zhuǎn)盤＋方鉆桿＋鉆桿＋平底磨鞋。改進鉆塞工藝后，管柱負荷加重了1～2t；同時，由于采用了轉(zhuǎn)盤加方鉆桿的工藝，有效地防止了管柱反鉆，從而可以將更多的管柱負荷加壓傳送到磨鞋上，大大提高了有效鉆塞速度。另外，必須明確水泥候凝時間與鉆塞難易程度的關(guān)系，即水泥擠堵后井候凝時間不宜超過7天，最好在候凝3－4天鉆塞，以利于在不影響水泥凝固效果的前提下，縮短鉆塞周期。

3.5 現(xiàn)場應(yīng)用

2014年坪北油田已完成套漏井擠堵施工4口6井次，其中油井3口5井次，注水井1口1井次，工藝成功率100% ，有效地封堵了套漏井漏點。以P88－45－89井為例，在該井擠堵后進行了聲波測試（圖2）。從測試結(jié)果看，該技術(shù)對套漏段封堵效果明顯。

圖2 淺層堵漏技術(shù)聲波測試圖

4 結(jié)論

1）坪北油田前期主要靠封隔器對套漏點進行保護，維持正常生產(chǎn)。封隔器保護漏點生產(chǎn)具有有效期短、井筒措施受限的缺陷，沒有從根本上解決套漏問題。通過開展套漏井淺層擠堵技術(shù)研究，為下步套損井治理工作奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2）套漏井淺層堵漏技術(shù)是一項成熟的工藝，該技術(shù)對套漏位置淺的套漏井適應(yīng)性較強，成功率高，風險系數(shù)?。煌瑫r，成本低，效果好，且有大范圍推廣的潛力。

3）進一步提高油層保護水平和縮短治理周期，是該技術(shù)下步攻關(guān)方向。應(yīng)重點研究水泥漿擠堵工藝及改進鉆塞技術(shù)（引進正扣鉆鋌）、復(fù)合橋塞等新工藝技術(shù)。

［1］王錦昌，巢貴業(yè)，鄧紅琳，等.張?zhí)烨吞锾茁┚卫砜尚行苑治觯跩］.特種油氣藏，2011，18（5）：124－126.

［2］何增燕，吳麗華，雷利婧，等.套損井研究及修復(fù)［J］.特種油氣藏，2004，11（4）：70－73.

［3］張麗媛，朱黨輝，?？∩?坪北油田特低滲透油藏超前注水探索與實踐［J］江漢石油職工大學(xué)學(xué)報，2012，3（25）：26－29.

［4］王香增.油水井套管損壞因素分析及防護對策［J］.石油礦場機械，2004，33（5）：94－95.

［5］王忠茂.油田油水井套管損壞的機理及防治［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.