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摘要:本文通过统计目前复杂井的作业类型、易产生区块,综合分析出复杂井
主要产生原因;同时在预防和治理油(水)井套损、砂埋、卡管方面提供了几点认识。针对苏北油区的特色,优选了适应性较强的大修设备和井下工具,并完善了相应的配套工艺技术,来提高了复杂井修井的技术力量。
关键词:复杂井;技术系列;设备配套;工具优选
1 问题井主要产生原因分析
导致油、水、气井大修的原因是多方面的,其中某类因素很可能起主导作用,其它因素起次要作用,而更多的则是这些因素综合作用的结果,目前导致苏北油田油、水、气井大修的因素可大致分为:地层因素、工程因素和腐蚀介质三大类。
1.1地层因素
1.1.1 油层压实和断层滑移引起套管错断
随着油气的不断采出,油层压力大幅度下降,在垂向应力的作用下,使套管周围的岩石压实变形,导致应力发生变化,从而使套管在诱导的拉张力及剪切力的作用下容易发生错断、变形。
1.1.2 高压力注水引起地应力的变化挤毁套管
油田注水开发后,当注入水进入泥岩层时,泥岩吸水软化,其成岩的胶结力逐渐消失,导致泥岩产生位移、变形和膨胀,在井眼周围产生非均匀水平应力挤压套管,当套管的抗压强度低于外部载荷时,套管会被挤压变形乃至错断。
1.1.3 油层出砂
在苏北油田开发过程中,出砂油层一般为弱胶结疏松砂岩油层,当油层大量出砂后,上覆岩层失去支撑,破坏了原有的应力平衡。
1.2工程因素
1.2.1固井质量问题
苏北油田多数井固井时水泥浆返不到地面;其次是封固段质量差,如黄桥气田的N-9井、溪南庄油田的QK40B井、苏206井、台南油田的台111-1井。
1.2.2套管质量问题
套管本身质量缺陷引起的损坏占大多数,少部分是由于下套管操作不当或其他因素导致的;如:帅垛油田的帅2-9井、台兴油田的QK110井。
1.2.3酸化、压裂、注水(气)等施工的影响
随着苏北油区含水率上升,地层能量下降,油水(井)增产改造措施日益增多:注水、注CO2、压裂、酸化等技术的应用,导致大修井日益增多。
2前期修井工艺总结及存在问题
随着苏北油田开发的不断深入,套损井、侧钻井、砂埋卡管井、水平井等大修工作量急剧增加,我们通过运用一些成熟的大修工艺技术,如:水泥堵漏技术、衬管固井技术、井下落物打捞技术、膨胀管补贴技术、解卡技术等,对一些多年停产、停注的油、水井进行了大修,使部分井起死回生,恢复了生产。
目前苏北油田的大修类型日趋多元化,而现有的技术还不尽完善,已经无法满足苏北油田修井作业的现状
3修井工艺的配套实施
针对苏北油区单井产量低、渗透率低、修井内容复杂等特点,结合分公司“降本增效”、“效益开发”目标的需要,我们优选了适应性较强的大修设备和井下工具,并完善了相应的配套工艺技术,来提高分公司修井技术的储备力量。
3.1苏北油田主要的大修设备优选
3.1.1提升设备
针对苏北油区井场道路状况和施工效率要求,优选的提升设备为:履带式修井机(配备80T×21m井架)、XJ 450修井机、XJ 650修井机等。
3.1.2旋转设备
目前苏北油田大修井施工经常使用轮式修井机(带自背式伸缩井架)和钻台,钻台上都配有专用轴传动船形底座机械转盘。
3.1.3循环设备
工区优选的主要循环设备有400(700)型水泥车、橇装泥浆泵、可自循环的泥浆罐。
3.1.4打捞类大修工具
近几年,打捞工艺水平有所提高,已积累了不少打捞经验,目前,打捞工具的品种
和规格也比较齐全。除常规的公、母锥、打捞筒、捞矛外,还引进了一部分专用打捞器,如强磁打捞器、三球打捞器等。
同时,我们针对一些大修井特殊的井况和落鱼,自制了一部分打捞工具,已成功打
捞出落井钢丝、抽油杆、抽汲钢丝绳等。
3.1.5磨铣类大修工具
优选的工具主要有:用于钻磨水泥塞、死蜡、死油的三牙轮钻头和尖钻头;用于磨研井下落物、桥塞、修复鱼顶的五刃磨鞋和平底磨鞋;用于套损、错断井修整和磨削的梨形磨鞋和铣锥。
3.1.6修复类大修工具
目前苏北油田常用的套管修复工艺主要有水泥挤堵、衬管注水泥加固等,配套使用的工具主要有:插管挤灰桥塞、衬管投送、固井工具。
3.1.7辅助类大修工具
近几年,随着注水井、机抽井砂卡、蜡卡、封隔器卡等修井工作量逐年增多,我們也优选了一些大修辅助工具来提高大修成功率和修井效率,主要有:液压式上击器、锯齿形安全接头。
3.2苏北油田工艺优选
苏北工区的主力油藏具有储层埋藏深,渗透率低,非均质严重,含油面积小等特点,
一般为中低渗-特低渗型油藏。地质特性,配套相应的修井工艺。比如帅垛油田结蜡井、北汉庄稠油、草舍注采区、黄桥CO2采气井等。
3.2.1帅垛油田结蜡严重井
井内的油管和抽油杆结蜡后会导致悬点的载荷增加,造成油流通道变小,降低油井
的产量,严重时堵死油流通道,造成停产。在总结前期的施工经验基础上,优化出如下几点建议:
1.停井时间不能长,如出现遇阻等问题,要及时进行热洗井
2.施工过程中遇卡、遇阻可以采用小排量、高温度的洗井配合上下活动管
柱来解卡,洗井液中可适量添加清蜡剂。
3.目的层较深的井,要采用分段洗井清蜡的方式,逐段清理井筒内的结蜡,
如井段过长,会造成清理困难,加大施工难度。
4.此类井在施工时要提前做好准备工作,保证施工的连续性,一旦中断时间较长,井筒内的蜡会越聚越多,会造成前期的清蜡工序没有效果,只能重复施工,降低时效。
3.2.2衬管二次固井工艺
对于套损段长、点多,高压注水、注气须加固井筒等情况的套损,我们发展了衬管
二次固井工艺。衬管二次固井的井,油层套管不是错断就是破裂或弯曲变形,要下入衬管前必须先打通道,保证有足够的通道,满足下衬管的需要。可以依据井况的不同,选择相应尺寸的衬管来满足后期作业的要求。该工艺配合免扫塞固井阀使用,有施工成功率高、效果好、有效期长的优点,同时该工艺存在施工成本高,套管缩径严重的缺点。目前已在洲6井、黄验1井、QK25井、苏174井等成功应用了此工艺。
4结论与建议
4.1 结论
(1)本文综合统计、分析出了苏北油田复杂井的类型、易产生区块和产生原因,为预防和治理此类井提供了理论依据。
(2)通过本文的研究,优选了适应性较强的设备、井下工具,总结出了一套适应苏北油区复杂井的配套修井工艺技术系列,可以极大地提高施工效率。
4.2 建议
(1)目前分公司复杂井主要集中在洲城油田、台兴油田,受地层、工程因素和腐蚀
介质的影响,套损(变)、砂埋卡管、腐蚀断脱等类型的大修井数量呈逐年上升趋势,我们应该通过优选套管类型,提高工程固井质量,加强注水井管理,开展套管防腐工作研究等来预防和治理复杂井。
(2)对于一些特殊工况的大修井,可以考虑引进连续油管修井技术,既简单省时、
安全可靠,又可以节约修井成本。
参考文献
[1]韩振华,曾久长主编.井下作业技术数据手册 [M].北京:石油工业出版社,2000.
[2]王丽梅主编.水平井修井技术 [M].北京:石油工业出版社,2012.
[3]房锡业.复杂条件下油井套管损坏原因及预防措施[J].油气地质与采收率,2013,20(4).
主要产生原因;同时在预防和治理油(水)井套损、砂埋、卡管方面提供了几点认识。针对苏北油区的特色,优选了适应性较强的大修设备和井下工具,并完善了相应的配套工艺技术,来提高了复杂井修井的技术力量。
关键词:复杂井;技术系列;设备配套;工具优选
1 问题井主要产生原因分析
导致油、水、气井大修的原因是多方面的,其中某类因素很可能起主导作用,其它因素起次要作用,而更多的则是这些因素综合作用的结果,目前导致苏北油田油、水、气井大修的因素可大致分为:地层因素、工程因素和腐蚀介质三大类。
1.1地层因素
1.1.1 油层压实和断层滑移引起套管错断
随着油气的不断采出,油层压力大幅度下降,在垂向应力的作用下,使套管周围的岩石压实变形,导致应力发生变化,从而使套管在诱导的拉张力及剪切力的作用下容易发生错断、变形。
1.1.2 高压力注水引起地应力的变化挤毁套管
油田注水开发后,当注入水进入泥岩层时,泥岩吸水软化,其成岩的胶结力逐渐消失,导致泥岩产生位移、变形和膨胀,在井眼周围产生非均匀水平应力挤压套管,当套管的抗压强度低于外部载荷时,套管会被挤压变形乃至错断。
1.1.3 油层出砂
在苏北油田开发过程中,出砂油层一般为弱胶结疏松砂岩油层,当油层大量出砂后,上覆岩层失去支撑,破坏了原有的应力平衡。
1.2工程因素
1.2.1固井质量问题
苏北油田多数井固井时水泥浆返不到地面;其次是封固段质量差,如黄桥气田的N-9井、溪南庄油田的QK40B井、苏206井、台南油田的台111-1井。
1.2.2套管质量问题
套管本身质量缺陷引起的损坏占大多数,少部分是由于下套管操作不当或其他因素导致的;如:帅垛油田的帅2-9井、台兴油田的QK110井。
1.2.3酸化、压裂、注水(气)等施工的影响
随着苏北油区含水率上升,地层能量下降,油水(井)增产改造措施日益增多:注水、注CO2、压裂、酸化等技术的应用,导致大修井日益增多。
2前期修井工艺总结及存在问题
随着苏北油田开发的不断深入,套损井、侧钻井、砂埋卡管井、水平井等大修工作量急剧增加,我们通过运用一些成熟的大修工艺技术,如:水泥堵漏技术、衬管固井技术、井下落物打捞技术、膨胀管补贴技术、解卡技术等,对一些多年停产、停注的油、水井进行了大修,使部分井起死回生,恢复了生产。
目前苏北油田的大修类型日趋多元化,而现有的技术还不尽完善,已经无法满足苏北油田修井作业的现状
3修井工艺的配套实施
针对苏北油区单井产量低、渗透率低、修井内容复杂等特点,结合分公司“降本增效”、“效益开发”目标的需要,我们优选了适应性较强的大修设备和井下工具,并完善了相应的配套工艺技术,来提高分公司修井技术的储备力量。
3.1苏北油田主要的大修设备优选
3.1.1提升设备
针对苏北油区井场道路状况和施工效率要求,优选的提升设备为:履带式修井机(配备80T×21m井架)、XJ 450修井机、XJ 650修井机等。
3.1.2旋转设备
目前苏北油田大修井施工经常使用轮式修井机(带自背式伸缩井架)和钻台,钻台上都配有专用轴传动船形底座机械转盘。
3.1.3循环设备
工区优选的主要循环设备有400(700)型水泥车、橇装泥浆泵、可自循环的泥浆罐。
3.1.4打捞类大修工具
近几年,打捞工艺水平有所提高,已积累了不少打捞经验,目前,打捞工具的品种
和规格也比较齐全。除常规的公、母锥、打捞筒、捞矛外,还引进了一部分专用打捞器,如强磁打捞器、三球打捞器等。
同时,我们针对一些大修井特殊的井况和落鱼,自制了一部分打捞工具,已成功打
捞出落井钢丝、抽油杆、抽汲钢丝绳等。
3.1.5磨铣类大修工具
优选的工具主要有:用于钻磨水泥塞、死蜡、死油的三牙轮钻头和尖钻头;用于磨研井下落物、桥塞、修复鱼顶的五刃磨鞋和平底磨鞋;用于套损、错断井修整和磨削的梨形磨鞋和铣锥。
3.1.6修复类大修工具
目前苏北油田常用的套管修复工艺主要有水泥挤堵、衬管注水泥加固等,配套使用的工具主要有:插管挤灰桥塞、衬管投送、固井工具。
3.1.7辅助类大修工具
近几年,随着注水井、机抽井砂卡、蜡卡、封隔器卡等修井工作量逐年增多,我們也优选了一些大修辅助工具来提高大修成功率和修井效率,主要有:液压式上击器、锯齿形安全接头。
3.2苏北油田工艺优选
苏北工区的主力油藏具有储层埋藏深,渗透率低,非均质严重,含油面积小等特点,
一般为中低渗-特低渗型油藏。地质特性,配套相应的修井工艺。比如帅垛油田结蜡井、北汉庄稠油、草舍注采区、黄桥CO2采气井等。
3.2.1帅垛油田结蜡严重井
井内的油管和抽油杆结蜡后会导致悬点的载荷增加,造成油流通道变小,降低油井
的产量,严重时堵死油流通道,造成停产。在总结前期的施工经验基础上,优化出如下几点建议:
1.停井时间不能长,如出现遇阻等问题,要及时进行热洗井
2.施工过程中遇卡、遇阻可以采用小排量、高温度的洗井配合上下活动管
柱来解卡,洗井液中可适量添加清蜡剂。
3.目的层较深的井,要采用分段洗井清蜡的方式,逐段清理井筒内的结蜡,
如井段过长,会造成清理困难,加大施工难度。
4.此类井在施工时要提前做好准备工作,保证施工的连续性,一旦中断时间较长,井筒内的蜡会越聚越多,会造成前期的清蜡工序没有效果,只能重复施工,降低时效。
3.2.2衬管二次固井工艺
对于套损段长、点多,高压注水、注气须加固井筒等情况的套损,我们发展了衬管
二次固井工艺。衬管二次固井的井,油层套管不是错断就是破裂或弯曲变形,要下入衬管前必须先打通道,保证有足够的通道,满足下衬管的需要。可以依据井况的不同,选择相应尺寸的衬管来满足后期作业的要求。该工艺配合免扫塞固井阀使用,有施工成功率高、效果好、有效期长的优点,同时该工艺存在施工成本高,套管缩径严重的缺点。目前已在洲6井、黄验1井、QK25井、苏174井等成功应用了此工艺。
4结论与建议
4.1 结论
(1)本文综合统计、分析出了苏北油田复杂井的类型、易产生区块和产生原因,为预防和治理此类井提供了理论依据。
(2)通过本文的研究,优选了适应性较强的设备、井下工具,总结出了一套适应苏北油区复杂井的配套修井工艺技术系列,可以极大地提高施工效率。
4.2 建议
(1)目前分公司复杂井主要集中在洲城油田、台兴油田,受地层、工程因素和腐蚀
介质的影响,套损(变)、砂埋卡管、腐蚀断脱等类型的大修井数量呈逐年上升趋势,我们应该通过优选套管类型,提高工程固井质量,加强注水井管理,开展套管防腐工作研究等来预防和治理复杂井。
(2)对于一些特殊工况的大修井,可以考虑引进连续油管修井技术,既简单省时、
安全可靠,又可以节约修井成本。
参考文献
[1]韩振华,曾久长主编.井下作业技术数据手册 [M].北京:石油工业出版社,2000.
[2]王丽梅主编.水平井修井技术 [M].北京:石油工业出版社,2012.
[3]房锡业.复杂条件下油井套管损坏原因及预防措施[J].油气地质与采收率,2013,20(4).