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摘 要: 随着胜利采油厂多年的开发生产,受开发过程中的出砂、腐蚀、偏磨和高压措施等因素的影响,套管损坏逐渐加剧,下小套管的井逐年增多,小井眼井符合开发生产少投入、多产出的原则。本文针对小井眼井防砂总体有效率偏低的现状,详细论述了小井眼井的各种防砂工艺技术的应用情况,存在问题,以及下步方向。
关键词: 小井眼; 防砂; 稳砂剂; 涂料砂; 小套管
前 言
小井眼井即井眼直径小于常规的51/2井眼的井,它包括小套管井和侧钻井,随着采油厂多年的开发生产,受开发过程中的出砂、腐蚀、偏磨和高压措施等因素的影响,套管损坏逐渐加剧,而小套管作为治理套损井的有效手段,应用越来越多,同时在挖掘井间剩余油,节省钻井费侧钻井也广泛应用,与普通井相比,小井眼井施工中存在着施工管柱过流面积小,管损大、射孔不完善、工艺选择余地小、配套设施不完善等不利因素,增大了防砂低无效因素,因此加强对小井眼井防砂分析是十分必要的。
1 小井眼井防砂工艺
近年来,小井眼井逐年增多,一方面说明套损状况恶化,同时也说明小井眼井符合开发生产少投入、多产出的原则。但小井眼井防砂总体有效率偏低,降低了该类措施在开发中的效果。由于小井眼井的特殊性,目前的防砂工艺只能采用UP-1树脂、稳砂剂、涂料砂、HY-1树脂等化学防砂方法。下面逐一对各种防砂工艺进行效果分析。
1.1 UP-1树脂。
UP-1树脂防砂工艺是传统的先期防砂措施,它是一项固本培源的措施,由于地层没有亏空,防砂难度相对较低,但从统计表中可以看出,小井眼井UP-1树脂共施工有效率71.4%,并未达到理想效果。
1.2稳砂剂。
稳砂剂防砂工艺特点决定了该工艺只能适应于地层压实程度高;泥质含量较高、生产压差小出砂轻微的地层,也可作为机械防砂井的补救措施。对于这类井应用效果都较好。小套管井因射孔枪穿深浅、需要射开的套管水泥环厚度大,造成射孔不完善,生产压差在井眼附近集中,对防砂材料破坏力强,使防砂失效。小套管井稳砂剂防砂共施工了6口井,有效3井次,有效率50%,累计增油1638t。
当然,由于现场的复杂性,有些无效井的出现也是无奈之举,如**井是沙三中油井,2013年09月63无枪身电缆射开S3Z,1417.2m~1426.4m,6.4/2,套压3.5MPa,2014年01月68枪油管传输射开S3Z,1407.0m~1416.4m,9.4/1,套压0.6MPa。套管试挤泵压20MPa,吸收量400L/min。因试挤压力高,采用了加密射孔措施,但试挤压力仍是20MPa,其他工艺无法实施,为确保不出工程事故,只能选择稳砂剂防砂,降低了防砂能力。稳砂剂防砂后,不能正常生产,目前长关。
1.3涂料砂。
涂料砂是应用于油水井中后期防砂的主要措施,由于受小套管内径较小的影响,机械防砂基本无法应用。而在涂料砂防砂中又因小螺杆钻性能差,无法钻塞,一般采用冲塞的办法,即在填完砂后,冲砂到设计井深,然后把固化剂挤入地层再关井候凝。这样做省去了钻塞工序,但在实施过程中,为了保证在涂料砂初凝前冲塞顺利完成,一般等不到井内压力完全扩散即开始放压,动油管,使部分已进入地层的砂子在放压过程中反吐出来,使地层出现新的空隙,增大了地层砂活动的空间,对防砂效果有一定的影响。小套管井涂料砂防砂共施工有效率70%,总体有效率偏低,其原因主要是射孔程度的不完善导致填砂压力高,填砂量小,地层亏空无法有效充填,增大了地层中游离砂的活动空间,造成防砂失效。
2 技术难点分析
2.1 射孔不完善导致施工压力高。
小井眼井射孔一般采用68增效枪射孔,正常情况下,射孔弹需要穿透两层套管及水泥环,以51/2吋套管为例,钻进至油层部位时使用的是8 1 / 2 吋钻头,直径为190.4mm,而套管外径为139.7mm。也就是说,大套管水泥环厚度为25.35mm,在下入小套管后68射孔弹至少要穿透厚度为14.22mm的两层套管和25mm水泥环,而68枪的穿透深度仅大于450mm。虽说从表面看理论穿深远大于需要穿透的厚度,但由于实际存在射孔介质及疏松砂岩井径扩大等影响,使需要穿透的介质厚度增加,实际的穿透能力下降,射孔肯定存在不完善的情况。而射孔不完善直接后果是由于井筒与地层连接通道小,使施工压力高,填砂无法按设计完成,有效率降低
如胜坨油田某井是2011年3月完钻的一口侧钻井,UP-1树脂防砂后,正常生产3个月,砂卡,2011年7月作业发现出砂,冲返砂500L,采用涂料砂防砂,施工中起步压力13MPa,填砂时压力上升快,15min压力升至22MPa,被迫停止加砂,共加砂1吨,顶替时压力基本不降,探砂面未埋油层,说明施工压力高主要由于地层吸收能力低所致,如此低的加砂量对防砂效果肯定大受影响。
2.2 小井眼井管损大导致施工压力高。目前小井眼直径一般为8 8 . 3 mm或8 2 . 3 mm。正常情况下施工管柱为2 吋油管,以施工管柱1500米计,因管柱直径小而导致的管损在施工排量为750L/min时比正常油管多4.5MPa。若施工排量大,或施工井深度增加,管损将进一
步增加。
2.3 受内径所限,无法选用机械防砂。机械防砂工艺具有有效期长,施工简单,提液能力强,适用范围大等特点。由于小套管内径较小,没有配套的施工工具,造成无法在小套管防砂措施中选用。
2.4 受小内径所限,钻塞不是很简便。由于内径较小,没有配套的小螺杆钻钻塞工具,即便是目前钻塞采用的是小磨鞋,也必须上钻盘,钻塞时间长,施工不简便。由于管径小、抗扭力差,钻塞仍存在一定风险。
2.5 遇卡后处理困难。小套管井在施工过程中一旦遇卡,由于其配套工具不全,只能通过上提下放管柱解卡,无法套铣,处理遇卡管柱成功率较低。(1)在严格论证的情况下,开展小井眼压裂防砂试验,在压裂过程中,因排量大,管损大,可采用套管压裂工艺。(2)进一步与厂家结合,提高树脂质量稳定性,提高先期防砂效果。(3)调研小井眼射孔技术,进一步提高射孔的完善程度。建议今后对于小井眼井一律采用加密射孔,每米32孔。(4)紧密与采油队结合,详细了解防砂前后生产动态变化。严格按照防砂井采油生产管理规定实施。小井眼井防砂后油井的初期生产提液要慎重,原则上不能采取大泵提液措施,若确实需要提液,采液强度应控制在2m /m.d以内,避免该井UP-1树脂防砂失效的类似事件再次发生。
3 结束语
小井眼生产井大多通过长停井侧钻复产而来,且80%以上因出砂影响正常生产,随着开发的不断深入,油层粘结强度降低、压力下降、出水增多,出砂日益严重,因此深入研究侧钻井防砂工艺对于稳定侧钻井生产、提高单井产量具有重要作用。本文从研究小井眼防砂适应性入手,探索了治理出砂的有效方法,以此提高小井眼出砂井的开采效果。
参考文献
1.王扩军,井秀娟,王永康,肖红伟,马兰. 油井防砂技术研究与应用[J]. 科技资讯. 2012(13).
2.刘岩. 新北油田防砂工艺改进研究与应用[J]. 内江科技. 2013(08)
关键词: 小井眼; 防砂; 稳砂剂; 涂料砂; 小套管
前 言
小井眼井即井眼直径小于常规的51/2井眼的井,它包括小套管井和侧钻井,随着采油厂多年的开发生产,受开发过程中的出砂、腐蚀、偏磨和高压措施等因素的影响,套管损坏逐渐加剧,而小套管作为治理套损井的有效手段,应用越来越多,同时在挖掘井间剩余油,节省钻井费侧钻井也广泛应用,与普通井相比,小井眼井施工中存在着施工管柱过流面积小,管损大、射孔不完善、工艺选择余地小、配套设施不完善等不利因素,增大了防砂低无效因素,因此加强对小井眼井防砂分析是十分必要的。
1 小井眼井防砂工艺
近年来,小井眼井逐年增多,一方面说明套损状况恶化,同时也说明小井眼井符合开发生产少投入、多产出的原则。但小井眼井防砂总体有效率偏低,降低了该类措施在开发中的效果。由于小井眼井的特殊性,目前的防砂工艺只能采用UP-1树脂、稳砂剂、涂料砂、HY-1树脂等化学防砂方法。下面逐一对各种防砂工艺进行效果分析。
1.1 UP-1树脂。
UP-1树脂防砂工艺是传统的先期防砂措施,它是一项固本培源的措施,由于地层没有亏空,防砂难度相对较低,但从统计表中可以看出,小井眼井UP-1树脂共施工有效率71.4%,并未达到理想效果。
1.2稳砂剂。
稳砂剂防砂工艺特点决定了该工艺只能适应于地层压实程度高;泥质含量较高、生产压差小出砂轻微的地层,也可作为机械防砂井的补救措施。对于这类井应用效果都较好。小套管井因射孔枪穿深浅、需要射开的套管水泥环厚度大,造成射孔不完善,生产压差在井眼附近集中,对防砂材料破坏力强,使防砂失效。小套管井稳砂剂防砂共施工了6口井,有效3井次,有效率50%,累计增油1638t。
当然,由于现场的复杂性,有些无效井的出现也是无奈之举,如**井是沙三中油井,2013年09月63无枪身电缆射开S3Z,1417.2m~1426.4m,6.4/2,套压3.5MPa,2014年01月68枪油管传输射开S3Z,1407.0m~1416.4m,9.4/1,套压0.6MPa。套管试挤泵压20MPa,吸收量400L/min。因试挤压力高,采用了加密射孔措施,但试挤压力仍是20MPa,其他工艺无法实施,为确保不出工程事故,只能选择稳砂剂防砂,降低了防砂能力。稳砂剂防砂后,不能正常生产,目前长关。
1.3涂料砂。
涂料砂是应用于油水井中后期防砂的主要措施,由于受小套管内径较小的影响,机械防砂基本无法应用。而在涂料砂防砂中又因小螺杆钻性能差,无法钻塞,一般采用冲塞的办法,即在填完砂后,冲砂到设计井深,然后把固化剂挤入地层再关井候凝。这样做省去了钻塞工序,但在实施过程中,为了保证在涂料砂初凝前冲塞顺利完成,一般等不到井内压力完全扩散即开始放压,动油管,使部分已进入地层的砂子在放压过程中反吐出来,使地层出现新的空隙,增大了地层砂活动的空间,对防砂效果有一定的影响。小套管井涂料砂防砂共施工有效率70%,总体有效率偏低,其原因主要是射孔程度的不完善导致填砂压力高,填砂量小,地层亏空无法有效充填,增大了地层中游离砂的活动空间,造成防砂失效。
2 技术难点分析
2.1 射孔不完善导致施工压力高。
小井眼井射孔一般采用68增效枪射孔,正常情况下,射孔弹需要穿透两层套管及水泥环,以51/2吋套管为例,钻进至油层部位时使用的是8 1 / 2 吋钻头,直径为190.4mm,而套管外径为139.7mm。也就是说,大套管水泥环厚度为25.35mm,在下入小套管后68射孔弹至少要穿透厚度为14.22mm的两层套管和25mm水泥环,而68枪的穿透深度仅大于450mm。虽说从表面看理论穿深远大于需要穿透的厚度,但由于实际存在射孔介质及疏松砂岩井径扩大等影响,使需要穿透的介质厚度增加,实际的穿透能力下降,射孔肯定存在不完善的情况。而射孔不完善直接后果是由于井筒与地层连接通道小,使施工压力高,填砂无法按设计完成,有效率降低
如胜坨油田某井是2011年3月完钻的一口侧钻井,UP-1树脂防砂后,正常生产3个月,砂卡,2011年7月作业发现出砂,冲返砂500L,采用涂料砂防砂,施工中起步压力13MPa,填砂时压力上升快,15min压力升至22MPa,被迫停止加砂,共加砂1吨,顶替时压力基本不降,探砂面未埋油层,说明施工压力高主要由于地层吸收能力低所致,如此低的加砂量对防砂效果肯定大受影响。
2.2 小井眼井管损大导致施工压力高。目前小井眼直径一般为8 8 . 3 mm或8 2 . 3 mm。正常情况下施工管柱为2 吋油管,以施工管柱1500米计,因管柱直径小而导致的管损在施工排量为750L/min时比正常油管多4.5MPa。若施工排量大,或施工井深度增加,管损将进一
步增加。
2.3 受内径所限,无法选用机械防砂。机械防砂工艺具有有效期长,施工简单,提液能力强,适用范围大等特点。由于小套管内径较小,没有配套的施工工具,造成无法在小套管防砂措施中选用。
2.4 受小内径所限,钻塞不是很简便。由于内径较小,没有配套的小螺杆钻钻塞工具,即便是目前钻塞采用的是小磨鞋,也必须上钻盘,钻塞时间长,施工不简便。由于管径小、抗扭力差,钻塞仍存在一定风险。
2.5 遇卡后处理困难。小套管井在施工过程中一旦遇卡,由于其配套工具不全,只能通过上提下放管柱解卡,无法套铣,处理遇卡管柱成功率较低。(1)在严格论证的情况下,开展小井眼压裂防砂试验,在压裂过程中,因排量大,管损大,可采用套管压裂工艺。(2)进一步与厂家结合,提高树脂质量稳定性,提高先期防砂效果。(3)调研小井眼射孔技术,进一步提高射孔的完善程度。建议今后对于小井眼井一律采用加密射孔,每米32孔。(4)紧密与采油队结合,详细了解防砂前后生产动态变化。严格按照防砂井采油生产管理规定实施。小井眼井防砂后油井的初期生产提液要慎重,原则上不能采取大泵提液措施,若确实需要提液,采液强度应控制在2m /m.d以内,避免该井UP-1树脂防砂失效的类似事件再次发生。
3 结束语
小井眼生产井大多通过长停井侧钻复产而来,且80%以上因出砂影响正常生产,随着开发的不断深入,油层粘结强度降低、压力下降、出水增多,出砂日益严重,因此深入研究侧钻井防砂工艺对于稳定侧钻井生产、提高单井产量具有重要作用。本文从研究小井眼防砂适应性入手,探索了治理出砂的有效方法,以此提高小井眼出砂井的开采效果。
参考文献
1.王扩军,井秀娟,王永康,肖红伟,马兰. 油井防砂技术研究与应用[J]. 科技资讯. 2012(13).
2.刘岩. 新北油田防砂工艺改进研究与应用[J]. 内江科技. 2013(08)