董德貴 劉士軍 李龍飛
摘 要:針對(duì)套損井套損程度高、套損井段長(zhǎng)、套損形態(tài)復(fù)雜這一狀況,施工中研究多項(xiàng)修魚打通道技術(shù),為套損井修復(fù)和有效報(bào)廢提供適用方法,保證區(qū)塊井網(wǎng)完善和整體開發(fā)效果。
關(guān)鍵詞:套損形態(tài) 打通道 治理方法
中圖分類號(hào):TE355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)007-055-02
1 前言
套損后,嚴(yán)重影響注采關(guān)系。若不及時(shí)進(jìn)行徹底治理,將給后期開發(fā)帶來隱患。本文針對(duì)套損特點(diǎn)進(jìn)行了分析,并針對(duì)性的制定了治理方法,初步解決了單井修復(fù)與治理問題,為薩北開發(fā)區(qū)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)提供了巨大技術(shù)支持。
2 套損形態(tài)分析
2.1 套損形態(tài)認(rèn)證技術(shù)
針對(duì)套損嚴(yán)重,原有技術(shù)無法落實(shí)套損狀況,為準(zhǔn)確了解套損井段的通徑大小,指導(dǎo)后續(xù)施工,設(shè)計(jì)研究了新的通道認(rèn)證工藝方法和工具,從而保證準(zhǔn)確了解套損形態(tài),在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中取得了良好的應(yīng)用效果。
(1)油管內(nèi)測(cè)井技術(shù)。在原井油管內(nèi),電纜投送 28mm測(cè)井儀,進(jìn)行落實(shí)單井套損情況。
(2)油管內(nèi)通井技術(shù)。在原井油管內(nèi),下入 38mm小油管管柱,進(jìn)行油管內(nèi)通井作業(yè),根據(jù)下入深度及遇阻情況判斷單井套損狀況。
(3)套管內(nèi)鉛模打印。起出原井管柱后,在套管內(nèi)下入合適尺寸鉛模,進(jìn)行打印落實(shí)套損情況,需注意判斷是否碰觸到最小套損井段,不能對(duì)大尺寸鉛模印盲目樂觀,以免誤導(dǎo)后續(xù)施工。
(4)套管內(nèi)井徑測(cè)井。起出原井管柱后,電纜投送16臂井徑測(cè)井儀,直接反映井內(nèi)套管內(nèi)徑和井眼軌跡變化,一般用于大直徑套損井和修復(fù)效果的檢驗(yàn)。
2.2 區(qū)塊套損特點(diǎn)
通過運(yùn)用以上套損檢測(cè)技術(shù)及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,總結(jié)得出了套損區(qū)塊具有下套損特點(diǎn):
(1)套損通徑小,油管夾扁嚴(yán)重;(2)套損井段長(zhǎng)且彎曲嚴(yán)重;(3)多點(diǎn)套損井較多;(4)套損井段管外未封固。
2.3 套損形成原因分析
總結(jié)分析套損的原因主要有以下幾點(diǎn):
(1)區(qū)域斷層多,構(gòu)造復(fù)雜,地層傾角大。由于區(qū)塊處于構(gòu)造高點(diǎn),油層埋藏淺,上覆地層易受壓力變化影響而失穩(wěn),易發(fā)生斷層進(jìn)水。
(2)區(qū)域地震多發(fā),可能誘發(fā)應(yīng)力釋放。大慶周邊地區(qū)多次發(fā)生有感地震,標(biāo)準(zhǔn)層套損,可能與地震觸發(fā)地應(yīng)力釋放、并產(chǎn)生疊加效應(yīng)有關(guān)。
(3)受開發(fā)生產(chǎn)因素影響,地層壓力變化較大。鉆降時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致平面壓差增大;注水井滯后投注,井間壓差增加;異常井多,形成憋壓井區(qū);主力油層注聚后壓力上升加快。
3 修魚打通道技術(shù)
在治理工作中,單井的魚頭修整和找、打通道是重點(diǎn),也是難點(diǎn),為此研究了以下技術(shù),滿足了套損井施工需求。
(1)沖脹技術(shù)。針對(duì)套損井段無水泥環(huán)封固、套損點(diǎn)通徑小、活性斷點(diǎn)多、無法采用磨銑方式擴(kuò)通道的實(shí)際情況,研究設(shè)計(jì)了新型的機(jī)械沖脹整形工藝技術(shù),配套了一系列的沖脹整形工具,在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中取得了良好的效果。
圖1 沖脹整形工具
(2)燃爆整形技術(shù)。針對(duì)套損井段通徑小、彎曲嚴(yán)重的實(shí)際情況,研究設(shè)計(jì)了爆炸擴(kuò)徑整形技術(shù),通過管輸或電纜投送的方式將整形彈下入套損井段,利用整形彈爆炸形成的高壓氣流對(duì)套損井段進(jìn)行擴(kuò)徑,該工藝技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中取得了良好的應(yīng)用效果。
圖2 燃爆整形彈工具實(shí)物圖
(3)反向磨銑技術(shù)。針對(duì)有水泥環(huán)封固的單點(diǎn)套損井,可采用反向磨銑技術(shù)進(jìn)行打通道處理。利用反向磨銑刀沿上斷口底部向上反向磨銑,實(shí)現(xiàn)上斷口的磨銑擴(kuò)徑和裁彎取直。
圖3 反向磨銑上斷口工作原理示意圖
(4)液壓整形技術(shù)。為提高打通道的施工效率,研究設(shè)計(jì)了液壓擴(kuò)徑整形技術(shù),通過地面打壓為液壓滾珠整形器提供動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)對(duì)套損井段套管的徑向擴(kuò)徑,大大提高了打通道的施工時(shí)效。
圖4 液壓整形器工具實(shí)物圖
(5)引領(lǐng)鍛銑技術(shù)。利用引入磨銑、修整磨銑和向下鍛銑,實(shí)現(xiàn)對(duì)下斷口套管的擴(kuò)徑、修整和裁彎取直,最后達(dá)到上下斷口能通過措施管柱的效果。
4 修復(fù)治理技術(shù)
對(duì)于套損井,主要采取以下技術(shù)手段進(jìn)行修復(fù)和治理:
(1)大通徑加固技術(shù)。套損的油井,在成功打開通道后,若套管損壞嚴(yán)重且井況允許,一般采用大通徑加固技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。利用燃?xì)鈩?dòng)力使加固裝置的脹頭運(yùn)動(dòng),將加固管錨定在套損段兩端完好套管上,實(shí)現(xiàn)加固管和原井套管之間密封,從而提高套損處套管的承壓能力和抗應(yīng)力強(qiáng)度。51/2in套管加固后內(nèi)徑達(dá) 108~118mm,是修復(fù)套損井的最經(jīng)濟(jì)方法。
(2)取換套技術(shù)。針對(duì)無法進(jìn)行管內(nèi)修復(fù)水井,一般采取取換套技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。采用專用的套銑鉆具,套銑套管外水泥帽、水泥環(huán)、巖壁及其他阻礙物至套損點(diǎn)以下適當(dāng)深度,取出被套銑套管,下入新套管與原井套管連接。它具有其他任何修井工藝技術(shù)無可比擬的優(yōu)點(diǎn),即完全可以恢復(fù)原井的一切技術(shù)指標(biāo),是修復(fù)套損井的最佳方法。
(3)全井下補(bǔ)貼管封固技術(shù)。全井下補(bǔ)貼管封固技術(shù)是指在原井套管內(nèi)下入雙級(jí)扣的 114mm套管,將井底至井口全井封固后,重新射孔恢復(fù)生產(chǎn)的工藝技術(shù),是修復(fù)套損井的有效方法。
(4)不動(dòng)管柱報(bào)廢技術(shù)。針對(duì)套損嚴(yán)重的注入井,如果將原井管柱起出套損井段,大部分井套損通道就會(huì)丟失,再進(jìn)行找通道施工難度較大,而且一旦無法找到下斷口,在進(jìn)行報(bào)廢施工時(shí)無法保證報(bào)廢質(zhì)量,為此研究設(shè)計(jì)了注水井不動(dòng)管柱報(bào)廢技術(shù),該報(bào)廢技術(shù)能徹底實(shí)現(xiàn)地質(zhì)報(bào)廢的目的,對(duì)套損區(qū)塊的整體治理具有良好的效果。
5 治理效果
截止至2013年5月5日,在薩北開發(fā)區(qū)先后共施工套損井784口,其中修復(fù)775口,中止待施工9口,修復(fù)投產(chǎn)433口水井、342口油井,日恢復(fù)注水34640m3、產(chǎn)油1026t,為保障薩北開發(fā)區(qū)400?04t持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。
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