邱小華,秦天寶,石 磊,劉海龍,武文斌
(1.中海石油(中國)有限公司天津公司,天津 300452;2.中海油田服務股份有限公司,天津 300452)
在油氣井生命周期后期,根據(jù)開發(fā)需求,對部分低產(chǎn)低效井進行棄井,重新側(cè)鉆,以實現(xiàn)平臺槽口的重復利用。目前棄井作業(yè)一般程序是先進行洗、壓井,起甩井內(nèi)生產(chǎn)管柱,然后下入沖砂注棄井水泥塞鉆具,注棄井水泥塞。按照海洋石油棄井規(guī)范,開發(fā)井棄井作業(yè)時,應自油氣層底部以下不少于30 m 向上注水泥塞,水泥返高應高出油氣層頂部不少于50 m[1]。
棄井主要使用清潔鹽水進行壓井作業(yè),該油田目前使用的壓井鹽水有以下四種規(guī)格:密度1.03 g/cm3及以下使用過濾海水,密度1.03~1.20 g/cm3使用NaCl/KCl鹽水,密度1.20~1.30 g/cm3使用NaCl/KCl 鹽水與W130鹽水進行復配使用,密度1.30~1.52 g/cm3則使用W130鹽水與甲酸鉀鹽水進行復配使用,其中W130 鹽水與甲酸鉀鹽水價格相對較高。
渤海某油田由于縱向上薄層占比大,經(jīng)過多年注水開發(fā),部分層位超壓嚴重,棄井作業(yè)往往需使用高密度鹽水進行作業(yè),成本較高。由于是對低產(chǎn)低效井進行棄置,棄井液的主要功能是滿足井控需求。為降低作業(yè)成本,經(jīng)過室內(nèi)試驗,優(yōu)選出簡易EZFLOW 鉆井液,現(xiàn)場配制簡單,能夠很好的滿足作業(yè)要求,現(xiàn)場應用效果良好。
根據(jù)渤海油田常規(guī)使用無固相鉆井液,優(yōu)選三種鉆井液體系,并在實驗室模擬井下條件,觀察各配方流變性和沉降穩(wěn)定性,以優(yōu)選出最佳鉆井液體系用于棄井作業(yè)。三種鉆井液體系配方如下:
配方1:簡易EZFLOW 體系:海水+2 kg/m3NaOH+3 kg/m3PF-EZVIS+10 kg/m3PF-EZFLO+重晶石加重至1.36 g/cm3。
配方2:PRD 體系:海水+2 kg/m3NaOH+3 kg/m3PFVIS+10 kg/m3PF-FLOHT+重晶石加重至1.36 g/cm3。
配方3:XC 加重晶石:海水+2 kg/m3NaOH+4 kg/cm3PF-XC-H +重晶石加重至1.36 g/cm3。
各配方簡易鉆井液性能(見表1)。
將三種配方鉆井液于80 ℃條件下進行養(yǎng)護,觀察其沉降穩(wěn)定性(見圖1~圖5)。通過試驗,得出結(jié)論如下:
(1)簡易EZFLOW 體系按配方配制,于80 ℃養(yǎng)護4 d,漿液穩(wěn)定,無沉降,養(yǎng)護7 d,基本無沉降。
(2)PRD 體系按配方配制,于80 ℃養(yǎng)護1 d,漿液分層,沉降嚴重,補加1 kg PF-VIS,提高切力,繼續(xù)養(yǎng)護,漿液依然分層,穩(wěn)定性無明顯改善,繼續(xù)養(yǎng)護7 d,漿液明顯分層。
(3)XC 加重晶石,于80 ℃養(yǎng)護1 d,漿液分層,沉降嚴重,補加1 kgPF-XC-H,提高切力,繼續(xù)養(yǎng)護,漿液依然分層,繼續(xù)補加1 kgPF-XC-H,穩(wěn)定性依然無明顯改善,繼續(xù)養(yǎng)護7 d,漿液分層嚴重。
通過試驗優(yōu)選出簡易EZFLOW 體系,漿液體系穩(wěn)定。最高可加重至1.45 g/cm3,相比于高密度鹽水的使用,降低作業(yè)成本顯著。
表1 三種配方鉆井液性能對比
圖1 漿液于80 ℃養(yǎng)護1 d 狀態(tài)
圖2 漿液于80 ℃養(yǎng)護2 d 狀態(tài)
圖3 漿液于80 ℃養(yǎng)護3 d 狀態(tài)
圖4 漿液于80 ℃養(yǎng)護4 d 狀態(tài)
圖5 漿液于80 ℃養(yǎng)護7 d 狀態(tài)
圖6 X08 井井身結(jié)構(gòu)示意圖
X08 井是該油田的一口生產(chǎn)井,該井于2008 年6月投產(chǎn),完井方式為φ215.9 mm 裸眼內(nèi)下入φ168.2 mm擋砂精度175 μm 的Poromax 篩管進行防砂完井。經(jīng)過多年開采,產(chǎn)量逐漸降低,決定進行棄井重新側(cè)鉆。該井井身結(jié)構(gòu)(見圖6):φ914.4 mm 隔水導管采取錘入式下入;φ406.4 mm 井眼鉆進至245.00 m,φ339.7 mm 套管下至233.15 m;φ311.1 mm 井眼鉆進至1 469.00 m,φ244.5 mm 套管下至1 466.00 m;φ215.9 mm 井眼鉆進至2 023.12 m,φ168.2 mm 篩管下至2 020.00 m。
棄井作業(yè)分為以下幾步:(1)洗、壓井;(2)拆采油樹,安裝井口防噴器組及升高立管并試壓合格;(3)起出現(xiàn)有井下生產(chǎn)管柱;(4)打撈簡易防砂管柱;(5)下入φ73.0 mm 油管進行沖砂和注棄井水泥塞作業(yè);(6)對φ244.5 mm 套管進行刮管作業(yè);(7)下入φ244.5 mmEZSV橋塞并在其上注入50 m 水泥塞。
作業(yè)現(xiàn)場先用密度為1.03 g/cm3海水對X08 井進行洗井作業(yè),根據(jù)關(guān)井壓力計算壓井所需鹽水密度為1.35 g/cm3。按照常規(guī)作業(yè)程序,需使用W130 鹽水與甲酸鉀鹽水復配進行壓井作業(yè),高密度鹽水的使用將使棄井費用十分高昂。在經(jīng)過分析論證后,項目組決定使用簡易EZFLOW 鉆井液作為壓井液進行壓井。用固井泵替入密度1.35 g/cm3簡易鉆井液,返出通過液氣分離器回地面循環(huán)系統(tǒng),循環(huán)均勻后,觀察油壓、套壓均為0,確認壓井成功。壓井結(jié)束后,按照作業(yè)程序進行后續(xù)棄井作業(yè)步驟。
(1)針對經(jīng)過多年注水開發(fā),層間壓力紊亂,部分油層超壓嚴重的渤海某油田,在進行棄井作業(yè)時使用簡易鉆井液進行壓井作業(yè),能夠很好滿足作業(yè)要求。
(2)簡易EZFLOW 鉆井液現(xiàn)場配制簡單,相對于使用高密度清潔鹽水,成本低廉,應用前景廣泛。