純梁廠套管貼堵工藝研究與應用
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摘 要:隨著油田開發逐步進入中后期,套管服役年限逐漸延長,因地層應力、注水腐蝕、注水高壓及作業傷害等多類因素造成油水井套管損傷情況越來越嚴重。套管損壞后,破壞正常注采井網、停產停注等,造成大量油氣資源閑置,極大的制約著老油田開發提質提效。針對常規治理工藝存在的局限性,純梁采油廠結合自身套損特點,推廣應用套管貼堵工藝,通過優化套管測試技術、貼堵管柱、貼堵體系及完井配套等,逐漸積累形成適應采油廠的套損井治理技術,為套管貼堵工藝現場應用提供了較強的現場支撐。
關鍵詞:套管貼堵;套損;治理;工藝
油水井是油田生產的基本單元,其套管損壞后,不但會使原有的注采系統受到破壞、影響原油產量,修復已損壞的套損井,也要投入較多的資金。因此,隨著油田開發的深入,套管保護和套損井的治理就成為油田開發管理的一項重要課題。
1 套損井基本概況
目前,采油廠共有套損井數136口,其中油井136口,損失控制儲量952萬噸,水井115口,損失水驅控制儲量1495萬噸。大部分處于停產停注狀態,造成大量油氣資源損失。套損油井集中在純化油田,占總套損油井64%,水井集中在梁家樓油田,占總套損水井的48%。采油廠套損井具有4個特點:①套損跨度小,損井套損跨度主要集中在50米以內,治理潛力大;②以一段套損井為主,降低了治理難度;③自由段套破多,套損位置位于水泥返高之上井占45%,封堵難度大;④套破位置復雜,超淺層、深層套損井多,化學封堵、繼續卡封難度大。
2 常規治理工藝適應性
針對套漏井,采油廠常規治理工藝以封堵為主要手段,配合閉式管柱和雙封堵水組合使用。化學封堵以常規G級水泥封堵、套管堵漏劑及超細水泥為主要堵劑,分別具有價格低廉、封堵強度高、摩阻低等顯著特點,施工工藝分光油管封堵、插管橋塞封堵、帶封封堵3類,分別具有結構簡單、封下部高壓層、保護上部套管等特點。
3 套管貼堵工藝研究與應用
針對常規治理工藝存在的局限性,自2016年以來,采油廠積極調研各類高效套漏井治理工藝,結合采油廠套漏井特點、各類工藝適應性等,推廣應用套管貼堵工藝。套管貼堵工藝優點:①封堵成功率高,已實施的26口井封堵有效率100%;②有效期長,構筑水泥和貼堵管雙層封堵屏障,延長有效期,承壓可達到30MPa;③無長度限制,解決大跨度多漏點難題;④防治結合,貼堵套管變薄處,提前治理,有效防止新套破點的出現。
3.1 測試技術
流量計可針對性確定漏點,但是其功能單一,且多個漏點情況下,無法發現高壓漏點,易產生治理盲點,且該測試技術需要封隔油層,無論是填砂封層還是打丟手封層,存在污染儲層及施工周期長等問題,而且砂面以下的漏點無法檢測。40臂測井可掌握套管內徑的變化,但是其無法消除套管內壁結垢的影響,而且僅能測量套管內徑的平均值,無法準確描述套管壁厚狀況。
3.2 施工工藝
3.2.1 快速恢復套管內通徑技術
?、傩蘧ぞ撸簝灮喾N類型、不同系列的高效銑鞋、銑棒、銑錐及其它組合工具,同時部分井采用脹管整形相結合;②結垢嚴重井:直接用螺桿鉆帶牙輪鉆頭鉆垢及膠結物配合酸洗,以此來提高井筒處理能力;③管柱組合:采用鉆桿+銑棒+領眼銑錐的管柱組合處理井筒,提高小套管的通過能力。安全、快速恢復原井套管內通徑,縮短處理井筒時間。
3.2.2 施工管柱優化
采油廠套破井存在套破跨度大、漏點多的現狀(占比20.5%),針對性應用雙管貼堵。該工藝需要底部砂面支撐,2018年套貼井平均單井填砂259m。填砂、沖砂耗時長。試驗應用套管錨定裝置,解決了環空注灰倒扣后,貼堵管支撐問題,它可防止灰漿下移,候凝后利用螺桿鉆一趟將灰塞及錨定器內腔一次鉆完,可在任意位置座封支撐,取代了填砂及打灰塞工序,大大縮短施工周期。
3.2.3 變密度施工
灰漿中水以束縛水和游離水形式存在:①針對高壓水層封堵半徑小、易返吐的情況,采用不同密度的堵劑灰漿,小密度的堵劑先進入地層深部,再采用大密度堵劑封堵井筒附近,保證堵劑進得去、封得?。虎趦灮M合不同粒徑的超細水泥封堵,可以將大粒徑間的空隙用小粒徑的水泥填滿,固結后抗滲透能力強,強度更高,有效期更長。
3.3 套貼體系
由于貼堵管與套管環空僅5mm間隔,因此,除達到固井水泥漿的性能外,貼堵堵劑還需較強的流變性、低失水、低濾失和高強度等特征,滿足施工需求。研究網狀體系水泥體系,可實現低失水、高膨脹、高強度及纖維增韌的特點,通過電鏡掃描、耐久性和抗沖擊對比,該體系明顯優于常規水泥體系。
4 結論與下步建議
套管貼堵工藝在有效期、防治結合、治理跨度等方面具有顯著優勢,近幾年,通過在測試技術、套貼管柱、打通道技術、貼堵體系及完井配套等方面進行了優化完善,逐漸形成適應采油廠的套漏井貼堵技術,取得了較好的應用效果。下步計劃進一步拓寬套管貼堵工藝應用領域,在簡化管柱結構、套貼復射挖潛非主力層及水井貼堵分注等方面進行應用。
參考文獻:
[1]鄭憲龍.復雜條件下油井套管損壞及預防探討[J].化學工程與裝備,2019(03):76+90.
作者簡介:
于法珍(1974- ),男,高級工程師,1995年畢業于西安石油學院采油工程專業,2009年獲中國石油大學(華東)工程碩士學位,主要從事采油工程技術管理工作。
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