摘要:隨著勝坨油田步入開(kāi)發(fā)后期,井筒狀況日益復(fù)雜,套損井呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。截至目前發(fā)現(xiàn)套損井2106口,占總井口數(shù)的42.01%,已接近半數(shù)。徹底廢棄井199口,因套管損壞廢棄井131口,占比65.83%。本文詳細(xì)分析了套損井類(lèi)型、損壞原因及套損井治理現(xiàn)狀,對(duì)進(jìn)一步做好套損井治理有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:勝坨油田;套損井;治理現(xiàn)狀;分析
1 套損井類(lèi)型
造成套管損壞的原因多種多樣,套管損壞的形狀和種類(lèi)也很多。按其損壞的程度和性質(zhì)套損井主要表現(xiàn)為彎曲、縮徑、套漏和錯(cuò)斷,其中多數(shù)套損井存在多處變形或多種套損形式共存。
1.1 封隔器驗(yàn)漏
井下作業(yè)常用的驗(yàn)漏方式有單封驗(yàn)漏和雙封驗(yàn)漏兩種。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)常用雙水力壓差式封隔器驗(yàn)漏,主要由兩級(jí)K344封隔器和空心配水器等組成。按照如圖1所示工具連接順序?qū)Ⅱ?yàn)漏管柱下入預(yù)驗(yàn)漏井段,從油管內(nèi)正打壓,通過(guò)油管內(nèi)液體壓力變化情況判斷該井?dāng)嗍欠翊嬖诼┦АH粼噳悍€(wěn)定不降,證明該井段完好,若打不起壓力或壓力下降,證明該井段漏失。
1.2打鉛印驗(yàn)證
打印方式有軟打鉛印和硬打鉛印兩種,鉛模是井下作業(yè)施工中常用的一種檢測(cè)工具,可以靠其鉛的永久變形清楚的印出井內(nèi)套管內(nèi)徑變化情況等。依靠鉛的硬度小,塑性好的特點(diǎn),在鉆壓作用下與落魚(yú)或變形套管接觸,產(chǎn)生塑性變形,從而間接反映出套管情況。
1.3薄壁管驗(yàn)證
薄壁管是檢測(cè)套管內(nèi)徑尺寸的常用工具,利用其剛度檢測(cè)套管內(nèi)徑的通過(guò)能力及變形情況。其操作方法是利用鋼絲繩或油管將套管通徑規(guī)連接下井管柱下入井內(nèi),通徑規(guī)應(yīng)能順利通過(guò),若遇阻則說(shuō)明井下套管有問(wèn)題。
1.4井徑測(cè)井驗(yàn)證
井徑測(cè)井主要有X—Y井徑、8臂、10臂、30臂、40臂等多種類(lèi)型,目前常用的為40臂測(cè)井,其測(cè)量原理即把套管內(nèi)徑的變化通過(guò)機(jī)械傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢徊铑l率信號(hào)輸出,可以直觀的反應(yīng)井筒狀況。
2 套管損壞原因
2.1地質(zhì)因素
采出、注入水礦化度高,水質(zhì)差,結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重。 勝坨油田斷層復(fù)雜(58條),斷層附近油水井易套損。地層壓降大,油層埋藏淺,膠結(jié)疏松等造成出砂加劇。出砂造成油層部位地層與套管外水泥環(huán)之間形成“空洞”, 上覆地層壓力作用在套管上,導(dǎo)致套管發(fā)生彎曲、變形、錯(cuò)斷。注汽引起的交變熱應(yīng)力引起套管損壞,在多輪次蒸汽吞吐采油過(guò)程中,套管承受高溫、高壓引起的交變熱應(yīng)力負(fù)荷影響。注蒸汽時(shí),高溫引起套管熱脹伸長(zhǎng),造成局部塑性變形;停注時(shí)套管收縮,引起塑性變形部位的結(jié)構(gòu)損傷。
1.2工程因素
前期投產(chǎn)井水泥返高不夠,平均返高844米,自由段套管易損壞。作業(yè)頻次高,單井平均年作業(yè)1.05次,頻繁座封、打撈、解卡、磨銑等損傷套管?chē)?yán)重。高排量電機(jī)電泵多,電纜擊穿頻繁,導(dǎo)致高流速?zèng)_刷腐蝕、損傷套管。管漏水井檢換不及時(shí),環(huán)空注水導(dǎo)致套管腐蝕、損壞。
3 套損井治理措施
3.1輕微縮徑、變形套損井
銑錐磨銑。主要是針對(duì)套管輕微變形、在射孔段存在的射孔毛刺等影響工具下入的因素,可使用銑錐、銑棒通過(guò)加壓旋轉(zhuǎn)磨銑,磨銑時(shí)加壓不得超過(guò)30KN,對(duì)套管擴(kuò)徑磨銑時(shí)應(yīng)采取輕壓快轉(zhuǎn)的方法,直至通過(guò)設(shè)計(jì)磨銑井段;磨銑深度以上若有嚴(yán)重出砂層位,必須處理后再進(jìn)行磨銑施工。梨型銑錐:外徑從104-215mm不同規(guī)格。適合修復(fù)由于結(jié)垢、縮徑等原因引起的套管內(nèi)徑的減小。
機(jī)械整形。應(yīng)用梨形脹管器與鉆桿組合的整形管柱對(duì)變形或錯(cuò)斷部位套管進(jìn)行沖擊或脹管整形修復(fù)。利用鉆具傳遞轉(zhuǎn)盤(pán)扭動(dòng)力帶動(dòng)偏心輥?zhàn)诱纹鬓D(zhuǎn)動(dòng),在一定鉆壓下,旋轉(zhuǎn)對(duì)變形部位的套管整形碾壓、擠脹,使變形部位的套管逐漸恢復(fù)到原徑向尺寸。旋轉(zhuǎn)碾壓法適用于套管變形井的整形復(fù)位。
爆炸整形。爆炸整形工藝技術(shù)是利用火藥燃爆瞬間產(chǎn)生的巨大能量,通過(guò)介質(zhì)的傳遞,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能來(lái)克服套管的變形應(yīng)力和巖層的擠壓應(yīng)力。爆炸沖擊波速度達(dá)每秒3500—7500m,作用壓力可達(dá)1.23×103—1.55×104MPa,大大超過(guò)套管及套管外巖石的本身動(dòng)態(tài)屈服極限。它能對(duì)變形后井徑不小于70mm的套管進(jìn)行整形,使其通徑恢復(fù)生產(chǎn)要求。
液壓整形。液壓套管整形技術(shù),在地面用高壓泵車(chē)向管柱內(nèi)加壓,地面液壓力經(jīng)增壓液缸增壓后,作用在液壓變徑滾壓整形器上,通過(guò)變徑脹壓頭將軸向推力轉(zhuǎn)化成徑向擴(kuò)張力,并向外擴(kuò)張,推動(dòng)滾珠對(duì)套管內(nèi)壁進(jìn)行滾壓,將套管內(nèi)壁滾壓回圓形狀態(tài),使變形套管達(dá)到塑性變形,套管擴(kuò)徑。在完成1 次加壓膨脹后,地面泵卸壓,變徑脹頭收縮,滾珠收回,下放管柱,再重復(fù)上述過(guò)程,直到工具完全通過(guò)變形段為止(圖1)。
3.2套管破裂、套漏井
近年來(lái)創(chuàng)新攻關(guān)了貼堵工藝配套技術(shù),將卡封層、套變段,結(jié)合油藏調(diào)整,實(shí)施簡(jiǎn)化井筒,為后續(xù)作業(yè)生產(chǎn)奠定良好的井筒環(huán)境。在套管與油管環(huán)空空間下入貼堵管,將水泥漿注入套管與貼堵管環(huán)空空間,構(gòu)筑水泥和貼堵管雙層封堵屏障,達(dá)到對(duì)卡封層、套損段的封堵。應(yīng)用貼堵可避免層間干擾,實(shí)現(xiàn)目地層的單層改造,延長(zhǎng)生產(chǎn)周期,簡(jiǎn)化井筒,降低作業(yè)工序及失效風(fēng)險(xiǎn)。
3.3嚴(yán)重套損井
磨銑打通道技術(shù)是以鉆井液作為循環(huán)液,采用高效組合鉆具對(duì)套損井段進(jìn)行磨銑打開(kāi)通道,以防井下坍塌和套管開(kāi)窗為主,為以后打撈落物、加固套管或補(bǔ)貼創(chuàng)造條件。?在成功打開(kāi)小通道以后,為了能夠保證小套管能夠順利下到補(bǔ)貼位置,下入小套管以前首先采用復(fù)合型銑錐對(duì)小通道進(jìn)行逐步擴(kuò)徑,為小套管的順利下到補(bǔ)貼位置打下良好的基礎(chǔ)。
3.4熱采大修井工具側(cè)出套管井
選擇修窗銑錐修整窗口后下鉆頭加深鉆進(jìn)至目的層再下小套管固井,可以在保留原井眼的前提下重新建立人工井底,可有效的對(duì)套損井進(jìn)行修復(fù),延長(zhǎng)油水井使用壽命,提高單井最終采收率。
4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
(1)在對(duì)套損點(diǎn)以上管柱進(jìn)行試壓前,一定要對(duì)座封位置進(jìn)行反復(fù)刮削,確保井筒與井壁的清潔,保證封隔器座封后的密封性。
(2)堅(jiān)持用多臂井徑儀測(cè)井徑和鉛模打印相結(jié)合,了解清楚井下套管損壞或變形的具體情況,為采取合理高效的修套方法提供可靠的根據(jù)。
(3)打通道技術(shù)是下小套管固井及貼堵的前提,而施工中風(fēng)險(xiǎn)較高,彎曲變形井在磨銑過(guò)程中容易發(fā)生開(kāi)窗事故,造成井下復(fù)雜情況甚至井的報(bào)廢,一定要考慮周全選擇合適的打通道方法,控制好循環(huán)液密度,鉆壓,轉(zhuǎn)速,排量等技術(shù)參數(shù)。
(4)下貼堵管,連接部位涂抹好密封脂,纏好密封膠帶,對(duì)管柱進(jìn)行試壓,壓降需符合標(biāo)準(zhǔn),防止管柱或工具某部泄壓,達(dá)不到液力推動(dòng)膨脹頭上行脹套的目的。
(5)機(jī)械整形單次整形量小,整形效率低;容易發(fā)生二次事故。
作者簡(jiǎn)介:張興瑞,男,1966年8月出生,高級(jí)工人技師,從事油田開(kāi)發(fā)技術(shù)工作。
中國(guó)石化勝利油田分公司油氣井下作業(yè)中心勝采作業(yè)區(qū) 山東東營(yíng) 257000