劉亞兵
摘 要:圍繞套損井大修技術與效果,以及套損井技術分析,論述了典型區(qū)塊套損井施工工藝技術,并結合防套損技術就加強綜合配套治理技術研究進行了綜合分析,以期為作業(yè)施工技術提供參考。
關鍵詞:作業(yè)施工技術;套損井;實踐應用
在復雜小斷塊油田開發(fā)過程中受工程因素影響,套損井日益增多。因此,套損井作業(yè)施工對油田的穩(wěn)定開發(fā)具有十分重要的現(xiàn)實意義。目前套損井主要采用機械卡封工藝,化學堵漏工藝,大修套損工藝技術(機械整形工藝,取套換套工藝,小套固井工藝,修套打通道+小套管固井,擠灰)。
1套損井大修技術與效果
小井眼卡封工藝逐步成熟,玻璃鋼封堵技術得以應用。玻璃鋼堵劑是一種特殊的液態(tài)材料,較常規(guī)堵劑修復技術,其具有高滲透、高強度、耐酸堿、抗腐蝕、反應時間可控的特性;結合堵劑性能,對不同套損類型,采取針對性施工工藝,打破常規(guī)修復工藝手段,具有更高的技術可靠性和工藝成功率。
小側鉆固井工藝日趨成熟。該工藝是通過裸眼打通道或開窗側鉆,結合小套管固井治理套損。適應套損段在油層附近以及套損段以上套管良好的油水井。
2套損井技術分析
2.1套損的原因
套損可分為套管變形和套管破裂。而套變的表現(xiàn)形式為:縮徑、彎曲、錯斷,套破的表現(xiàn)形式為:裂開、腐蝕穿孔、磨損穿孔。套變井產生的主要原因是:非均勻地應力影響、斷層失穩(wěn)滑移、出砂、泥巖吸水蠕變。套破井產生的主要原因是:高礦化度腐蝕、高壓施工、機械磨損等。
2.2套損技術分析
機械卡漏井復雜化。通過近幾年的卡漏施工來看,機械卡漏主要在斜井、水平井實施;另外,卡漏措施在逐步從大井眼向小井眼轉移,小斜度向大斜度轉移。
油井化學封堵選丼難度加大。由于化學封堵涉及找漏、驗漏、施工、候凝、鉆塞等一系列施工工序,施工周期較長,方案實施進度慢。
油井漏失與完井管柱及井身軌跡關系密切。分析認為:①油井套破段易發(fā)生在泵下至絲堵之間,特別是篩管-絲堵;②全角變化率對于套破井的影響十分明顯;③水泥返高對油井套破的影響相對較小。
套銑磨銑加劇套損現(xiàn)象嚴重。分析認為:①油井套破段主要在井筒中下部,水井套破段主要在油層及附近部位,因此高壓施工與套損是否直接關聯(lián)不好判斷;②套銑磨銑措施中油井套磨段套損,因此套銑磨銑施工與套損的關聯(lián)較強;③套管損壞的原因是復雜和多方面的,一般是多個原因綜合作用,最終導致了套管多種損壞形式的存在。
3典型區(qū)塊套損井施工工藝技術(以某井為例)
第一步,處理井筒。打撈落井的腐蝕斷裂光油管,并沖砂通井至人工井底。第二步,找漏。運用井溫找漏、流量計找漏、40臂井徑驗套和封隔器驗套等工藝措施,最終確定某井套管漏失井段1685-2093m。第三步,封閉油層并阻斷溢流。該井下步需要進行套管中部貼堵,優(yōu)選了在貼堵的下屆深度2200m注灰塞,既可以封閉油層、阻斷溢流,也可以后續(xù)的工藝做一個貼堵管的施工支撐點。第四步,油層套管外環(huán)空的二次固井。該井套破點深度1685m距離技套的深度1680m很近,我們創(chuàng)新提出了在技套上部打開一個窗口,然后利用油層套管的破點和地面技套的窗口形成一個油套外環(huán)空的循環(huán)通道,以此來進行油套外環(huán)空的二次固井。第五步,貼堵。油套進行貼堵固井施工。由于小套管是中部懸掛,所以我們也對固井工藝和管柱組合進行了優(yōu)化改進。首先是固井管柱阻流環(huán)的改進,正常小套管的阻流環(huán)是由鋁合金做成的,固完井后要鉆透是比較困難的,于是制作了簡易阻流環(huán)(在2m小套管短接內做一段的水泥柱并留有30mm的貫通水眼,其沒有單流閥的作用,只可以跟膠塞產生碰壓),并配合固井工藝的改進,由以往固完井后的敞壓侯凝改為憋壓侯凝,具體就是在固井水泥漿的前2方加入緩凝劑,使得貼堵套管環(huán)空的水泥漿凝固有了時間差,當膠塞碰壓以后,繼續(xù)憋壓侯凝2-3小時后,利用小套管底部的泥漿先凝固而倒扣點附近的水泥漿還沒有凝固的時機,這時就可以敞壓并進行小套管倒扣洗出多余水泥漿的工作了。
4防套損技術
做好套損預防工作。小井眼防砂處于瓶頸狀態(tài),分析可能的主要原因在于:①井眼小,井底液流速度加大,目前的防砂材料強度不夠;②井眼過小,不利于掛濾等機械防砂。一是井眼軌跡控制。根據分析,全角變化率是套管損壞的主要因素,因此建議嚴格控制井眼軌跡,避免“大狗腿”井眼出現(xiàn)。二是固井質量控制。固井質量的好壞對套損的影響也很大,主要是注水井長期高壓注水,加上管外腐蝕造成淺層套破較多,建議水井返高至井口,深井采用低密度水泥結合重泥漿實施固井,同時管外做好扶正(淺層采用塑料材質起到扶正作用即可,便于后期取套換套時套銑施工)。三是開展水井完井管柱的試驗。原因在于油管貼壁結垢、封隔器性能不好等因素,建議下步針對井身軌跡在油管節(jié)箍處加裝扶正器(非金屬材料),同時帶封管柱引進高性能封隔器,減少水井檢管轉大修的頻率。四是配套完善偏磨套管井完井管柱。通過在合理位置加裝油管扶正器,減緩套管損壞速度。
5加強綜合配套治理技術研究
加強套管檢測手段。找漏工藝主要包括礦化度變化以及注水壓力變化初步判斷,使用流量計、40臂測井,判斷大概位置,通過封隔器驗漏確定漏失井段。引進電磁探傷以及光纖電視找漏技術,加強套管檢測力度。例如水井可以不用動管柱,從油管下入儀器進行電磁探傷監(jiān)測出大概破漏井段,復雜井可以采用光纖電視直觀判斷,避免工序的復雜化。
優(yōu)化完善化學封堵工藝。①開展室內試驗研究適合不同層段的堵劑。目前化學封堵主要采用G級水泥實施封堵,性能單一,對地層的針對性不強,泥巖段封堵成功率低,出砂層封堵效果差,低滲高壓層封堵風險高。因此要開展室內試驗,通過添加不同的添加劑研究出適合不同層段的堵劑。②優(yōu)化封堵施工工藝流程。由于封堵的風險高,一般采用過量設計,反洗井起出管柱,根據現(xiàn)場的施工情況,合理設計堵劑用量的情況下,實施正擠→反洗→再正擠→關井的工藝流程。
擴大小套管二次固井工藝技術力量。①加強大直徑小套管固井工藝技術的研究應用。套管貼堵技術是將貼堵管材下到預定位置,將水泥漿注入套管與貼堵管環(huán)空空間,構筑水泥和貼堵管雙層封堵屏障,達到對卡封層、套管漏失段的封堵。②開展小修小套管二次固井工藝技術的推廣③創(chuàng)新小套管固井工藝。針對現(xiàn)有部分出砂油藏小井眼化學防砂效果差的情況,可以研究大通徑膨脹管+固井工藝。
細化作業(yè)操作規(guī)程。(1)有泵車施工的井,放壓一定要慢,防治油層或破口激動,導致出砂等現(xiàn)象,加大施工難度;(2)對于小井眼井,在節(jié)箍或大直徑工具通過時,起下作業(yè)必須要降速,防止碰撞。(3)起下作業(yè)過程中,發(fā)現(xiàn)油管外壁偏磨、光油管貼壁、大勾跳動的情況,一定要仔細判斷,并做好深度記錄。