套损井预防与治理技术

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  关键词:套损原因 套损特征 预防 治理技术
  一、套损特征及原因分析
  1.套损特征
  1.1套变井与射孔井段相对位置
  从上表看出,油井套漏主要发生在水泥返高以上和泵口以下。
  2.套损原因
  2.1出砂影响
  出砂形成空洞后的套管工作应力是地层骨架较完好时的1.5-2.0倍。
  当井筒内压较高或较低时,出砂后套管不能满足工作应力要求。
  2.2泥岩吸水蠕变
  当注入水压力较高时,注入水可沿砂泥岩的界面侵入泥岩,造成泥岩吸水膨胀。泥岩吸水膨胀后,几乎将全部上覆岩压都转移至套管,使套管所受挤压应力增大,发生长井段弯曲,如上图所示。
  二、套损井预防做法
  1.完井过程套损预防做法
  对出砂油藏,通过:(1)完井套管射孔井段上、下100m套管壁厚由7.72mm增加到9.17mm,套管钢级由J55或N80钢级增加到P110级。(2)采取先期防砂,增加地层胶结强度,降低套管有效工作应力。(3)射孔工艺采用有枪身射孔弹,60度相位角孔密小于16孔/m ,三种措施预防出砂。
  2.生产过程套损预防做法
  对油井,采取:(1)高矿化度油井采用自动加药箱环空加药、缓蚀剂吞吐、牺牲阳极等多种防腐方式,减缓腐蚀。(2)使用油管扶正器 、减少油套管磨损,两种措施预防套损。
  对水井,采取:(1)推广水质改性技术、减缓腐蚀。(2)提升地层压力、降低套管工作应力。(3)出台相关规定、强化制度执行落实,三种措施预防套损。
  3. 作业过程套损预防做法
  (1)压裂、酸化、挤注等高压施工采用封隔器保护套管。(2)进入斜井段工具、油管倒角处理,使用扶正器使下井工具或油管在井筒居中。(3)各项磨、铣、钻施工在定点停留时间不能超过20min。(4)起下管柱速度平稳。 (5)严格控制充填防砂施工压力。(6)油井套管各种试压等级控制在不高于生产压差5MPa以内。
  三、套损井治理技术研究与应用
  在套损井治理过程中,逐渐形成了六类技术:封隔器隔采技术、挤灰封堵技术、套管内侧钻技术、套管补贴技术、取套换套技术、小套管二次固井技术,其中前三项技术应用最广泛。
  1. 隔采工艺技术
  采用不同规格的封隔器对套损段进行封堵,维持正常生产。该技术适应井况:长井段腐蚀、套破,封堵段以上套管无变形;破点不吐砂和灰浆。缺点:不能洗井、加药,管柱易受偏磨周期的影响,封隔器在井下时间过长有卡管柱的风险。
  2. 挤灰封漏工艺技术
  将封堵堵剂挤注到套破段凝固后封堵破点,具有较好的承压能力和较大的通径。适应井况:适合套破段较短,挤灰段及以上套管无变形,且挤灰段井斜不宜超过45度。
  缺点:施工压力高、风险高,有可能造成“插旗杆”、二次套损、灰面无法处理等事故。
  3. 套管内侧钻工艺
  利用上部完好套管,下部开窗侧钻,下入小套管并管外固井治理套损。适应井况:适合套损段以上套管良好,潜力较大的井。 缺点:套管内径缩小,影响后期油层改造、分采、修井等措施;侧钻段及以上异常,后期处理难度大;成本高。
  4. 套管补贴技术
  通过大通径悬挂密封装置将补贴管悬挂在套损段,从而对套损段封堵。适应井况:适合长井段腐蚀、套破,封堵段以上套管良好,破点不吐砂、灰浆;套管处理以后的内通径不小于118mm 。缺点:套管内径缩小;补贴管损坏后处理难度大;成本高。
  5. 取套换套工艺
  是针对浅层套管破损的最有效治理办法,600m以内都可以通过这种办法解决。特点:可以在不减少套管的内径和套管的密封承压能力的情况下根治套损。缺点:选井条件严格,实施难度大,设备要求高,成本投入高。
  6.小套管二次固井工艺技术
  是将低一内径级别的套管下入原破损段进行固井完井的工艺。适应井况:油水井大段或全井套管腐蚀、弯曲变形损坏的情况。缺点:内径缩减,增大后期的分采、分注、油层改造等措施难度。
  通过在实践中总结出:小套管固井工艺整体适应井筒条件最强,其次是侧钻技术、取套换套、套管补贴,较差的是封隔器隔采、挤灰封堵。
  四、取得的认识
  认识一:为降低套损对开发的影响,必须坚持“防治结合,预防为主”的思路,预防需从完井、生产、作业全过程覆盖。
  认识二:针对不同套损特征及类型,综合油藏潜力、井筒复杂程度和治理费用等方面,分类治理,实现效益最大化。
  认识三:小套管二次固井技术治理疑难套损井,有效解决了重复修井投入大、效益差的矛盾,并利于后期实施注采调整,提高采收率。
  参考文献
  [1] 杨斌. 套损井修复配套技术研究 2007.4
  [2]郝龙岗.套损井分层压裂改造技术 2011.4
  [3] 汪永利.重复压裂技术研究与应用[J]. 油气采收率技术.2007(3)
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