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        注水井卡鉆原因分析及處理措施

        2017-06-08 00:14:12呂新峰彭海吉王書(shū)波
        中國(guó)科技博覽 2017年15期
        關(guān)鍵詞:注水井處理措施分析

        呂新峰++彭海吉++王書(shū)波

        [摘 要]如何處理注水井卡鉆打撈的成功率,加快修井作業(yè)速度,縮短施工周期,降低成本消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益,這就給修井作業(yè)提出了新的更高的要求,因此,井下事故的預(yù)防和迅速處理是確保油田正常生產(chǎn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文結(jié)合在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中,所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,分析了注水井卡鉆原因,并提出了一系列科學(xué)合理的處理措施。

        [關(guān)鍵詞]注水井;卡鉆打撈;分析;處理措施。

        中圖分類號(hào):TE823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)15-0056-01

        一、引言

        隨著油田注采開(kāi)發(fā)的不但深入,油田進(jìn)入中、后期開(kāi)發(fā)階段,油田注水在各種人工恢復(fù)油層壓力方法中占有主要地位,承擔(dān)了當(dāng)前高速采油和提高石油采出水平的重任。注水井在長(zhǎng)時(shí)間的高泵壓注水過(guò)程中,注水壓差過(guò)大,地層原因以及注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo),油層套管出現(xiàn)了不同程度的腐蝕損壞,油管內(nèi)外壁、油層套管內(nèi)壁的結(jié)垢,套管內(nèi)落物等問(wèn)題是導(dǎo)致井下技術(shù)狀況變差,井況日益惡化的重要原因。它直接影響著注水井的正常注水,給井下作業(yè)施工帶來(lái)了很大困難,面對(duì)目前這種現(xiàn)狀,我們認(rèn)真分析研究了注水井卡鉆打撈的原因,并采取了科學(xué)合理的措施,應(yīng)用表明這些措施切實(shí)可行,處理事故成功率高。

        二、造成注水井卡鉆類型分析

        (一)結(jié)垢造成的卡鉆打撈

        1.結(jié)垢的原因:

        (1)兩種不配伍的水相混合,某些離子的結(jié)合而形成水垢。(2)溫度和壓力的變化,溫度降低、壓力升高,使雜質(zhì)在水中的溶解度降低,水垢易于形成。(3)水污染造成雜質(zhì)含量升高,結(jié)垢增多。(4)注入水的流動(dòng)狀態(tài),PH值升高加劇結(jié)垢的形成。

        2.注水井結(jié)垢主要成份:CaCO3、CaSO4.2H2O(石膏)、BaSO4、NaCl并混有砂子,石蠟及腐蝕沉淀物等沉淀于管壁及井下工具外壁,縮小了油套環(huán)形空間使井下工具封隔器、配水器不能順利起出造成卡鉆。

        (二)地層出砂造成的卡鉆打撈

        砂卡的原因是油層砂隨油流進(jìn)入套管,埋住封隔器、配水器或部分油管;注水壓力不平穩(wěn)或停注時(shí)產(chǎn)生“倒流”使砂子進(jìn)入套管;沖砂時(shí)泵排量不足,不能將砂子帶到地面。

        (三)套管損壞加劇井下落物形成造成的卡鉆打撈

        套管損壞主要有套管縮徑、套管破裂、套管錯(cuò)斷、套管彎曲等幾種類型。套損井也是產(chǎn)生井下落物的主要原因,當(dāng)井下管柱或工具起下到套損部位時(shí)往往被卡死,無(wú)活動(dòng)余地,造成管柱被拔脫或拔斷,其卡死管柱或井下工具造成落物,這類落物較大,危害大,直接影響注水井的正常注水,使作業(yè)施工復(fù)雜化,工作量增大。

        (四)套管損壞加劇井下落物形成造成的卡鉆打撈

        因?yàn)楣芾聿粐?yán)人為的造成一些井下落物。作業(yè)施工過(guò)程造成的落物,如管柱、工具質(zhì)量不合格,絲扣上緊力矩達(dá)不到下井要求;提下管柱單吊環(huán),都是形成井下管柱和工具累落物的原因。電纜、鋼絲、槍身、測(cè)試儀、地面工具等人為事故落井而成為井下落物也不少。雖然這些落物小,但危害極大,容易卡死井下管柱或井下工具,這些小件落物一般打撈困難,容易導(dǎo)致事故復(fù)雜化。

        (五)不合理的施工造成的卡鉆打撈

        在通井、刮管作業(yè)施工中,下放管柱的速度過(guò)快,使通井規(guī)、刮管器遇阻后加壓過(guò)猛而鉆壓加大,同時(shí),還由于大直徑工具刮削套管壁的垢、蠟、鐵銹等污物,開(kāi)始沉降速度小于施工管柱的下放速度,而沉積在大直徑的工具上方,造成埋住施工管柱,使施工管柱卡死,造成復(fù)雜打撈施工。

        在注水泥塞、堵炮眼、化堵等施工中,由于注水井油管都有不同程度的腐蝕,施工前沒(méi)有實(shí)行單獨(dú)的油管試壓,在高壓施工中,油管破裂而造成的插旗桿、固死管柱等事故。

        (六)其它原因造成卡鉆打撈

        由于近年來(lái)各單位都實(shí)行成本核算制,短期效益嚴(yán)重或因?yàn)榫畧?chǎng)等問(wèn)題,長(zhǎng)期的沒(méi)檢管換封作業(yè),部分井注水管柱長(zhǎng)達(dá)3-5年沒(méi)檢過(guò)管,導(dǎo)致了井況惡化的惡性循環(huán),造成井下管柱及工具自然脫落,封隔器失效變形卡死事故。2016年度,井下作業(yè)大隊(duì)作業(yè)注水井因各種原因造成的卡鉆打撈的78口井,占施工總井?dāng)?shù)的33%,可以看出,水井結(jié)垢、套管損壞是造成卡鉆打撈的主要原因,給修井作業(yè)帶來(lái)了繁重的工作量,如何正確判斷處理井下卡鉆打撈是提高高速有效成功率關(guān)鍵所在。

        三、卡鉆打撈的處理措施及對(duì)策

        (一)結(jié)垢卡鉆打撈的處理措施及對(duì)策

        一是通過(guò)井史、注水資料、井下管柱的情況分析判斷為結(jié)垢造成的卡鉆時(shí),應(yīng)首先采用5-10%的鹽酸溶液酸洗,浸泡4-8小時(shí)后,反洗井洗出井內(nèi)反應(yīng)物,然后采取上下活動(dòng)管柱解卡的方法處理卡鉆事故。二是倒扣套銑法。結(jié)垢造成的卡鉆一般情況是井下工具卡死,因此應(yīng)采取將井下工具以上油管倒出,然后向井內(nèi)注入少量的5-10%鹽酸溶液后,再倒出井下工具,再倒銑工具下部油管,即采用邊套邊倒的方法處理被卡管柱。 對(duì)策:為減少注水井結(jié)垢的形成,應(yīng)加大注入水的水質(zhì)處理,保證水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到性能要求。

        (二)地層出砂卡鉆打撈的處理措施及對(duì)策

        1.活動(dòng)法解卡。將管柱上提下放進(jìn)行活動(dòng),使砂子松動(dòng)而解卡。

        2.大力上提解卡。在井下管柱強(qiáng)度許可范圍內(nèi)大力上提, 以克服砂子對(duì)管柱的阻力,拔出砂塞而解卡,使用這種方法,要通過(guò)指重表上提載荷,防止發(fā)生重大事故。

        3.倒扣套沖法解卡。這種方法是將井內(nèi)被卡的油管柱倒至砂面用套銑管套沖去油管外面的砂子,再倒出這部分油管,這樣用套、倒的方法循環(huán)交替,直到起出全部被卡油管為止。

        對(duì)策:防止地層出砂。注水井在生產(chǎn)過(guò)程中,開(kāi)關(guān)井要平穩(wěn),不可過(guò)猛,以免引起井下地壓力巨大的波動(dòng),放溢流時(shí)采取油管放壓并嚴(yán)格控制出入量,加強(qiáng)注水井管理,應(yīng)采取定期定時(shí)洗井制度,增注措施時(shí),嚴(yán)格控制施工泵壓,以免破壞巖層結(jié)構(gòu)引起出砂。

        (三)套管損壞卡鉆打撈的處理措施及對(duì)策

        套管損壞的井造成的卡鉆,應(yīng)首先將套管損壞以上的管柱全部倒扣起出,然后進(jìn)行修復(fù)套管后,恢復(fù)起套管最大通徑,再進(jìn)行打撈。

        1.套管變形不嚴(yán)重且無(wú)破損時(shí),可用漲管器頓擊修理,漲管器先小后大,為防卡,頓擊時(shí)不可過(guò)猛。還可采用偏心棍子整形器修理等方法。

        2.套管變形嚴(yán)重并已破裂時(shí),可采用銑錐磨銑,把凸出部分磨掉,并從壞套管處擠水泥漿,進(jìn)行封固,以保證質(zhì)量。

        3.取套換套。當(dāng)套管損壞位置距井口較近時(shí),同時(shí)套管周?chē)鸁o(wú)水泥環(huán)時(shí),采取倒扣套銑的方法,拔出損壞以上的套管,下同尺寸的套管對(duì)扣進(jìn)行修復(fù)。

        對(duì)策:油層套管的保護(hù)。注水井應(yīng)建立科學(xué)的工作制度,不可盲目加大注水泵壓。在高泵壓工藝施工時(shí),例如:酸化增注時(shí)應(yīng)采取酸化層位以上10m下封隔器保護(hù)油層套管,施工時(shí)并采取水泥車(chē)對(duì)套管打平衡的方法保護(hù)套管等。

        (四)其它原因造成的卡鉆打撈處理措施及對(duì)策

        1.對(duì)于責(zé)任心不強(qiáng)造成的小件井下落物卡住管柱,要根據(jù)不同的情況,采取邊旋轉(zhuǎn)邊上下活動(dòng)管柱的方法解除卡鉆,應(yīng)避免大力上提造成管柱卡死,使事故復(fù)雜化。

        2.對(duì)于注水泥系列工藝施工中,造成的卡管柱事故,采取各種方法解卡無(wú)效時(shí),應(yīng)將被卡管柱從卡點(diǎn)以上倒扣起出,然后采用套磨銑、倒扣打撈等聯(lián)合方法處理水泥卡鉆事故。

        對(duì)策:加強(qiáng)人員管理,提高職工整體素質(zhì);搞好職工技術(shù)培訓(xùn)工作,提高職工的整體業(yè)務(wù)水平;嚴(yán)格執(zhí)行井下作業(yè)各項(xiàng)施工操作規(guī)程;優(yōu)化工程設(shè)計(jì),起下管柱井口必須安裝自封裝置,通井、刮管、沖砂等施工作業(yè)時(shí),操作平穩(wěn),嚴(yán)禁猛提猛放,嚴(yán)防人為落物造成工程事故。刮管時(shí)應(yīng)執(zhí)行液面以上井段,每下入500m油管反循環(huán)洗井一次,液面以下每下入1000m油管反循環(huán)洗井一次,射孔井段刮削過(guò)程中,始終保持反循環(huán),排量不小于300-500l/min;加強(qiáng)作業(yè)全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督,制訂嚴(yán)格的防落物措施,獎(jiǎng)懲條例等。

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