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纯梁厂套管贴堵工艺研究与应用

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  摘 要:随着油田开发逐步进入中后期,套管服役年限逐渐延长,因地层应力、注水腐蚀、注水高压及作业伤害等多类因素造成油水井套管损伤情况越来越严重。套管损坏后,破坏正常注采井网、停产停注等,造成大量油气资源闲置,极大的制约着老油田开发提质提效。针对常规治理工艺存在的局限性,纯梁采油厂结合自身套损特点,推广应用套管贴堵工艺,通过优化套管测试技术、贴堵管柱、贴堵体系及完井配套等,逐渐积累形成适应采油厂的套损井治理技术,为套管贴堵工艺现场应用提供了较强的现场支撑。
  关键词:套管贴堵;套损;治理;工艺
  油水井是油田生产的基本单元,其套管损坏后,不但会使原有的注采系统受到破坏、影响原油产量,修复已损坏的套损井,也要投入较多的资金。因此,随着油田开发的深入,套管保护和套损井的治理就成为油田开发管理的一项重要课题。
  1 套损井基本概况
  目前,采油厂共有套损井数136口,其中油井136口,损失控制储量952万吨,水井115口,损失水驱控制储量1495万吨。大部分处于停产停注状态,造成大量油气资源损失。套损油井集中在纯化油田,占总套损油井64%,水井集中在梁家楼油田,占总套损水井的48%。采油厂套损井具有4个特点:①套损跨度小,损井套损跨度主要集中在50米以内,治理潜力大;②以一段套损井为主,降低了治理难度;③自由段套破多,套损位置位于水泥返高之上井占45%,封堵难度大;④套破位置复杂,超浅层、深层套损井多,化学封堵、继续卡封难度大。
  2 常规治理工艺适应性
  针对套漏井,采油厂常规治理工艺以封堵为主要手段,配合闭式管柱和双封堵水组合使用。化学封堵以常规G级水泥封堵、套管堵漏剂及超细水泥为主要堵剂,分别具有价格低廉、封堵强度高、摩阻低等显著特点,施工工艺分光油管封堵、插管桥塞封堵、带封封堵3类,分别具有结构简单、封下部高压层、保护上部套管等特点。
  3 套管贴堵工艺研究与应用
  针对常规治理工艺存在的局限性,自2016年以来,采油厂积极调研各类高效套漏井治理工艺,结合采油厂套漏井特点、各类工艺适应性等,推广应用套管贴堵工艺。套管贴堵工艺优点:①封堵成功率高,已实施的26口井封堵有效率100%;②有效期长,构筑水泥和贴堵管双层封堵屏障,延长有效期,承压可达到30MPa;③无长度限制,解决大跨度多漏点难题;④防治结合,贴堵套管变薄处,提前治理,有效防止新套破點的出现。
  3.1 测试技术
  流量计可针对性确定漏点,但是其功能单一,且多个漏点情况下,无法发现高压漏点,易产生治理盲点,且该测试技术需要封隔油层,无论是填砂封层还是打丢手封层,存在污染储层及施工周期长等问题,而且砂面以下的漏点无法检测。40臂测井可掌握套管内径的变化,但是其无法消除套管内壁结垢的影响,而且仅能测量套管内径的平均值,无法准确描述套管壁厚状况。
  3.2 施工工艺
  3.2.1 快速恢复套管内通径技术
  ①修井工具:优化多种类型、不同系列的高效铣鞋、铣棒、铣锥及其它组合工具,同时部分井采用胀管整形相结合;②结垢严重井:直接用螺杆钻带牙轮钻头钻垢及胶结物配合酸洗,以此来提高井筒处理能力;③管柱组合:采用钻杆+铣棒+领眼铣锥的管柱组合处理井筒,提高小套管的通过能力。安全、快速恢复原井套管内通径,缩短处理井筒时间。
  3.2.2 施工管柱优化
  采油厂套破井存在套破跨度大、漏点多的现状(占比20.5%),针对性应用双管贴堵。该工艺需要底部砂面支撑,2018年套贴井平均单井填砂259m。填砂、冲砂耗时长。试验应用套管锚定装置,解决了环空注灰倒扣后,贴堵管支撑问题,它可防止灰浆下移,候凝后利用螺杆钻一趟将灰塞及锚定器内腔一次钻完,可在任意位置座封支撑,取代了填砂及打灰塞工序,大大缩短施工周期。
  3.2.3 变密度施工
  灰浆中水以束缚水和游离水形式存在:①针对高压水层封堵半径小、易返吐的情况,采用不同密度的堵剂灰浆,小密度的堵剂先进入地层深部,再采用大密度堵剂封堵井筒附近,保证堵剂进得去、封得住;②优化组合不同粒径的超细水泥封堵,可以将大粒径间的空隙用小粒径的水泥填满,固结后抗渗透能力强,强度更高,有效期更长。
  3.3 套贴体系
  由于贴堵管与套管环空仅5mm间隔,因此,除达到固井水泥浆的性能外,贴堵堵剂还需较强的流变性、低失水、低滤失和高强度等特征,满足施工需求。研究网状体系水泥体系,可实现低失水、高膨胀、高强度及纤维增韧的特点,通过电镜扫描、耐久性和抗冲击对比,该体系明显优于常规水泥体系。
  4 结论与下步建议
  套管贴堵工艺在有效期、防治结合、治理跨度等方面具有显著优势,近几年,通过在测试技术、套贴管柱、打通道技术、贴堵体系及完井配套等方面进行了优化完善,逐渐形成适应采油厂的套漏井贴堵技术,取得了较好的应用效果。下步计划进一步拓宽套管贴堵工艺应用领域,在简化管柱结构、套贴复射挖潜非主力层及水井贴堵分注等方面进行应用。
  参考文献:
  [1]郑宪龙.复杂条件下油井套管损坏及预防探讨[J].化学工程与装备,2019(03):76+90.
  作者简介:
  于法珍(1974- ),男,高级工程师,1995年毕业于西安石油学院采油工程专业,2009年获中国石油大学(华东)工程硕士学位,主要从事采油工程技术管理工作。
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