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【摘要】随着油田的开发,井况恶化严重,事故井增多,为了进一步挖掘老井潜能,完善注采井网,提高油田开发水平,近年来我厂已开发4吋套油井42口,但油层非均质性严重,层间差异大,小套管配套技术难度大,开发效果不理想。针对以上问题,开展4吋套井配套工艺技术研究,确保油田后期开发的需要。
【关键词】4吋套 不留灰塞 卡封分层压裂
1 概述
近年来我厂4吋套井逐年增多,虽然实施了4吋套井配套工艺,但是受井斜及复杂的断块油藏的影响,配套工艺适应性低,有效期短,随着开发时间的延长,现有的工艺技术满足不了开发的需要。在强化各开发单元注采调整研究的基础上,有效、合理的进行工艺技术研究,形成了一套较为适宜的4吋套油井工艺配套技术,基本适应了地质开发的需要,并取得了明显的效果。
2 主要研究成果及创新2.1 机械堵水工艺
从优选工具入手,对斜度大于30°的井,应用耐压耐温组合工具:丢手+Y341-80封隔器+油管锚+Y341-80封隔器+定压滑套等,可实现封上采下、封下采上、封中间采上下等多种开发目的,该工艺更适合大斜度井卡封堵水,工艺的适应性强。
堵水管柱技术特点:
封隔器采用耐温(135℃),耐压(压差30MPa)的胶筒,外径80mm,通径32mm。
液压座封,液压丢手。专用工具打捞上提解封。小套管内配备小直径水力锚,消除管柱蠕动,确保封隔器稳定性,密封性。
封隔器内部具有环空平衡结构,受力均匀,可提高胶筒稳定性、密封性,延长胶筒使用寿命。
2.2 不留塞封堵技术
常规水泥封窜、堵水需要留灰塞,由于钻塞配套工具不完善,钻塞施工周期长及井斜的影响,容易磨穿套管造成事故,所以必须完善堵剂性能,采用高强度封堵剂,并在配方上加以调整。利用该堵剂在封堵井段迅速失水固化,强度增加,而在井筒内不失水,短时间内不成胶固化的性质,实现不留塞封窜堵漏。
2.2.1 堵剂的选择
(1)主剂:超细油井水泥、胶凝材料。
(2)网架结构形成剂:碳纤维、有机交联剂,主要功能是在封堵段搭桥成网,抑制固相颗粒深入储层。
(3)复合添加剂:由胶凝固化剂、膨胀剂、微晶增强剂、活性增韧剂复配而成,主要功能是使固化体结构致密,提高韧性,强化本体和界面胶结强度。
(4)施工性能调节剂:有机磺酸盐,主要功能是调节堵剂的流变性和初凝时间。2.2.2 主要技术要求
可渗性好,驻留能力强,封堵强度高,施工安全,适应性好。2.2.3 封堵机理
堵剂进入封堵部位后,发生交联成网反应,形成三维网架结构,网住堵剂中的固体颗粒组分,在近井带形成密实的封固阻挡层,抑制封固剂颗粒深入储层,有效地保护储层。同时,堵剂中的胶凝材料在網架结构上聚凝沉积,形成高浓度固相富集体,在井温下发生水化反应,形成较高本体强度的封固层;复合添加剂中的各组分参与水化反应,使固化体体积微膨胀,加之活性功能基团的吸附作用,有效地改善了界面性能,增强了固化体的界面胶结强度。2.3 4 吋套卡封分层压裂技术
为解决悬挂4吋套分层的问题,依据目前工艺手段,结合井况和储层潜力评价,优化管柱结构,强化配套工具性能,论证工艺实施的可行性,制定切实可行的改造方案,应用Y341-80小直径封隔器实施卡封分层压裂。
压裂管柱技术特点:
(1)可耐温130℃、耐压70MPa、内径38mm,排量4m3/min。
(2)液压座封,上提解封。
(3)套管内配备水力锚,消除管柱因温度效应和鼓胀效应产生的收缩对工具产生的拉力,确保管柱稳定性。
(4)小套管内配备小直径水力锚,消除管柱蠕动,确保封隔器的稳定性,密封性。
(5)压后通过环空打压,大、小水力锚锚牙液压回缩,降低解封阻力,提高解封成功率。
3 现场应用情况
3.1 机械堵水技术应用
应用耐压耐温的Y341-80+水力锚+Y341-80,解决了其它类型座封工具在大井斜井扭矩难以传递、座封效果差的问题,提高了堵水工艺成功率,延长了措施有效期。可实现封上采下、封下采上、封中间采上下等多种开发目的,该工艺更适合大斜度井卡封堵水;2011-2012年实施4吋套卡堵水2井次,工艺成功2井次,平均有效期267天,累计降液5846吨,累增油514吨。3.2 不留塞挤堵技术应用
针对4吋套封堵后在钻塞过程中钻塞困难、施工周期长的问题,采用高强度封堵剂,实现不留塞封窜堵漏,管柱采用21/2吋油管下带2吋油管,将堵剂挤入封堵层,失水初凝后,将井筒内的堵剂冲出,然后关井打压侯凝。该技术不但减少了钻塞、通井、刮削等工序,缩短了施工周期,降低了作业费用,同时保护了套管。2011-2012年实施挤堵不留塞1井次,工艺成功1井次,缩短施工周期3天,累计节约成本9万元。
3.3 4吋套卡封分层压裂技术应用
2012年实施4吋套卡封压裂2井次,工艺成功100%,压后均顺利解封。平均单井加砂量25.6m3,与常规的4吋套压裂方式相比,平均砂比提高0.3%,平均单井压裂跨距缩小5m,平均单井加砂强度增加了0.4m3/m,其中一口井效果较好,累增液1982吨,累增油407吨,目前仍有效。
4 结论与认识
油田开发中后期加大了4吋套井工艺技术研究力度,加强与其它科研部门的合作,积极应用新工艺技术并不断进行完善和配套,能够满足地质开发对工艺技术的不断要求,取得了一定的突破。
(1)卡堵水工艺日趋成熟,研究应用打丢手卡封工艺技术,实现了4吋套堵水工艺新突破。工艺的适应性强,可实现封上采下、封下采上、封中间采上下等多种开发目的。
(2)完善了4吋套卡封分层工艺,解决了小套管分层压裂的难题,为小套管压裂施工打下了技术基础,但4吋套井况复杂,该技术应用仍有一定的局限性,只适宜悬挂4吋套井悬挂器以下700-800m井段分层压裂。
(3)应用高强度复合化堵剂具有对储层污染小、封堵强度高、施工安全高、适应性好等特点,是今后提高堵水效果的重要技术发展方向。
参考文献
[1] 刘玉章,郑俊德.采油工程技术进展[M].北京:石油工业出版社,2006:169-173
[2] 何生厚.油气开采工程师手册[M].北京:中国石化出版社,2006:409-414