腐蚀井况下配套分注工艺技术的研究及应用

来源 :中国石油和化工标准与质量 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yulaohuazi
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【摘要】红岗油田与新木油田各区块随着开发时间的延长,回注污水中硫酸盐还原菌部分含量超标,使得注水井井下管柱腐蚀严重,尤其红岗高台子油藏较为严重,使得分注合格率低,修井一次合格率也低。本文通过对注水工艺管柱及配套工具的改进,使得注水井分注状况得到明显的改善,修井一次合格率得到大幅度提高。
  
【关键词】红岗油田 新木油田 分注工艺 腐蚀
  
1 水井腐蚀原因分析
  
1.1 注入水质中硫酸盐还原菌严重超标
  
1997年高台子油层全面开发后,回注污水中硫酸盐还原菌超标。1.1.1?垢样分析
  
通过对垢样分析,垢样中CaO、 MgO的含量很低,550-950℃灼烧失重较少,垢样中的S2-含量仅为 1.54%,但Fe:S之比远大于4:1。根据水质中SRB值的含量及垢样分析,初步证实是注入水中SRB超标造成的垢是腐蚀产物。
  
1.1.2?水质全分析
  
从检测分析的结果来看,高台子层生产水和萨尔图生产水水质基本相同,但SO42-的含量差别较大,高台子生產水SO42-含量高达44.18;生产水和清水水质差别虽然较大,但水质都属于碳酸氢钠和氯化钠混合水型。1.2 没有及时提高井下机具的防腐性能1.2.1?井下工具的材质性能
  
通过我们在联合站污水罐进行挂片实验,发现有些管柱及井下机具防腐性能较差。
  
1.2.2?防腐工艺
  
(1)镀层厚度不够,容易磨损、脱落。
  
(2)加工粗糙,硫酸盐还原菌滋生、蔓延,导致腐蚀。
  
2 腐蚀对油田注水开发的影响
  
2.1 注水系统及井况严重恶化
  
2.2 井下配套分注工具使用效果差,作业成功率低
  
2.3 注水开发成本逐年上升
  
(1)地面管线腐蚀速度加快(设计年限为15年,实际使用年限为6年),管线更新费用急剧增加。
  
(2)修井数逐年增加,致使水井大修费用急剧上升。
  
(3)由于腐蚀严重,可重复利用井下工具少,井下机具费用上升 。
  
(4)井下油管腐蚀严重,水井免修期短,作业工作量和费用大幅度上升。
  
(5)套漏、套变严重,无法采取治套、取套换套等修补技术,导致更新井逐年增多。
  
2.4 注水方案落实难度大,开发效果变差
  
(1)地面管线腐蚀严重,更换管线或堵漏,影 响注水时率。
  
(2)套变、套漏井,不能正常分注,只能混注或停注。
  
(3)堵塞器工作筒腐蚀或结垢,导致堵塞器投不到位,使测调试结果与实际吻合率低,不能实现有效分注。
  
(4)测试周期长,封隔器稳定性差
  
3 腐蚀井况下配套分注工艺技术的研究及应用
  
3.1 优化分注工艺管柱
  
(1)针对扩张式封隔器座封稳定性差、有效期短,将“扩张式封隔器+偏心配水器”分注工艺管柱全部改为“压缩式封隔器+偏心配水器”分注工艺管柱。
  
(2)针对顶封以上管柱为重点腐蚀部位,封隔器采用不可洗井压缩式封隔器,且顶封以上采用负压洗井器。3.2 注水封隔器的开发研制
  
针对以往封隔器所存在的不足,开发研制了新型注水封隔器FDY341-110-4G-3封隔器。
  
3.2.1?技术创新点
  
(1)变高压座封为低压座封,使封隔器座封在低压下,就能完成座封动作;
  
(2)增加座封后锁定装置,为双向锁定,即卡环锁定和销钉锁定;
  
(3)增大座封面积,变3胶筒为4胶筒
  
(4)采取防腐、防垢工艺技术,以减轻腐蚀,降低菌的附着强度。3.2.2?技术关键
  
(1)保证胀封后锁定装置可靠;
  
(2)解封机构合理,保证锁定可靠的同时,要保证解封彻底;
  
(3)胶筒硬度适中,根据现场实际应用,最后将胶筒硬度定为:上下胶筒硬度在82-83,中间胶筒硬度为75;
  
(4)加工精度要高,内外中心管内、外表面采取珩磨技术。3.2.3?应用效果
  
红+2-8井和红4-8井,2011年重复作业三次,采用可洗井压缩式封隔器和扩张式封隔器,结果验封都不封;采用新型FDY341-114-4G-3封隔器后,作业一次成功。
  
3.3 配套工具的改进
  
3.3.1?偏心配水器的改进
  
(1)常规配水器存在的问题:
  
①主体工作筒及扶正体内表面结垢,导致工作筒缩径,造成投捞器下不去。
  
②扶正体与外套之间沉砂、堆积,导致堵塞器投捞困难。在解剖井中,扶正体与外套之间充填泥砂的有15口井,占作业井次的17%。
  
③堵塞器工作筒腐蚀、结垢,导致堵塞器投不到位。在解剖井中,共计发现堵塞器投不到位的有33井次/40层,占作业井次的34%。
  
(2)偏心配水器的改进
  
①根据现场应用经验,对扶正体、配水器主体及堵塞器采用2Gr13不锈钢材质,以减轻腐蚀;
  
②采取珩磨技术,要求配水器主体工作筒内径、堵塞器工作筒内径及扶正体中心管内外表面必须珩磨,保证具有一定的光洁度,③保持常规配水器结构、尺寸、机械性能及配套测试工具与方法不变,通过对扶正体外形改造,保证内径不变,使其在正常注水时,在配水器扶正体与外套之间,使水始终处于扰动状态,并通过泄砂孔向下携砂,最后使泥砂沉降到尾管中,保持扶正体外壁与工作筒之间清洁。
  
4 效果评价
  
(1)作业一次成功率明显提高,由2002年的63.3%,提高到2012年的95%。
  
(2)水井分注状况明显改善,动态分注率由2002年的36.09%,提高到2012年的75.1%;有效合格率由2002年的41.7%,提高到2012年74.1%。
  
(3)测调试工作成绩显著。
  
(4)开发效果明显,两个自然递减减缓。
  
(5)注水开发形势好,措施增油效果明显。
  
参考文献
  
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