隨著油田開發進入中后期,由于受地層應力、固井質量、化學腐蝕、修井質量、工藝措施等諸多方面的影響,套管極易出現扭曲、變形、錯斷、漏點裂縫等問題,進而會導致油井停產或報廢。
為降低投資成本,使套管損壞油井恢復生產,各個油田均開展技術攻關,目前掌握了一些處理套管修復技術,比如套管機械整形、爆炸整形、液壓整形、襯管加固、套管加固、化學封堵、波紋管補貼、液壓襯管補貼等。根據不同的施工井況,可以選用不同的工藝措施,但其應用效果良莠不齊。近年來,錦州工程技術處對套管修復技術做了大量研究,本文重點介紹錦45-觀20井套管加固技術的應用案例。
施工井工況及方案
該油井基本數據為:完鉆井深:1074.00米;完井日期:2000年07月10日;目前人工井底:1022.88米;水泥返高:地面;套管規范:Ф177.8*1070.08米;固井質量:合格;油補距:4.47米;套補距:4.79米;套變:992.0米;采油井段:979.80~1017.40米;油層:于1;23.4/5。
該井自2000年10月投產于樓油層979.8—1017.4米,一直生產至今。2004年11月熱采時,熱采打印套變992.0米(Фmin=118mm)。該井將被蒸汽區生產井錦45-23-270替換,按蒸汽驅方案要求,通過大修對該井目前生產井段中992.0米處進行套變處理,然后擠灰封固,鉆至人工井底,將該井作為井溫觀察井。
作業要求為:對979.8米以上井筒試壓,試壓17Mpa,30min,ΔP≤0.5 Mpa為合格;下Ф154mm鉛印打印,證實套變準確位置和程度,并對套變進行修復;下Ф118mm通井規通井,沖砂通井至人工井底*1022.88米;擠水泥封堵生產井段979.80—1017.40米;鉆灰塞至1022.88米,并刮削;試壓17Mpa,30min,ΔP≤0.5 Mpa為合格。
施工過程
該井于2007年9月12日搬上,起出井內管桿,下Ф154mm通井規通井至990.36米,未遇阻起出。下Ф154mm鉛印打印至991.37米阻,起出后發現套管縮徑至Ф140mm。下Y211-152封隔器至990.36米試壓,泵壓15Mpa,穩壓30min,壓降0.2Mpa合格。下 Ф118mm復式銑椎到991.37米阻,加壓5KN進行磨銑,磨銑進尺11.32米,至1002.69米,停鉆下探至1022.88米,修套合格。擠水泥,下Ф73mm加厚油管至983.24米,用密度為3.15 g/cm3的LH-2型超細水泥39.8T配成比重為1.75g/cm3的灰漿19.35m3正向擠入井內,泵車壓力為20.0 Mpa,上提Ф73mm加厚油管50米反洗至出口返出清水,將井內Ф73mm加厚油管全部起出座井口,候凝48小時。下入Φ118mm磨鞋磨銑,下至 948.36m處遇阻。磨銑前對灰面以上井筒進行試壓15 Mpa,穩壓30min,壓降為0.1 Mpa,合格。磨銑進尺74.52m,至1022.88m。起出磨銑管柱。井口試壓,泵車打壓15 Mpa,穩壓30min,壓降為9 Mpa,不合格。經甲方同意決定重新擠灰。擠水泥下入Ф73mm加厚油管至947.63m,將密度為3.15g/cm3的LH-2型超細水泥18.4T配成比重為1.75 g/cm3的灰漿8.50m3正向擠入井內,泵車壓力為20.0Mpa,上提Ф73mm加厚油管50米反洗至出口返出清水,將井內加厚油管全部起出座井口,候凝48小時。下入Φ118mm磨鞋探灰面、磨銑,下至946.34m處遇阻,磨銑前對灰面以上井筒進行試壓15Mpa,穩壓30min,壓降為 0.1Mpa,合格。磨銑進尺76.54m,至1022.88m。起出磨銑管柱。井口試壓,泵車打壓15Mpa,穩壓30min,壓降為6Mpa,不合格。經甲方同意決定下套管固井。
下入Φ140mm復式銑椎進行擴套,下至946.34m處遇阻,加壓3KN,泵車排量為300L/min,出口返灰漿和水,轉盤轉速80r/min,進尺76.02m,至1022.90m。起出井內鉆柱,下入Φ140mm刮管器進行刮削,刮削至1022.36m阻,合格。
下小套管、固井,鉆具組合:下入引鞋1個+雙級阻流環1個+碰壓座1個+Φ127mm套管10根+碰壓凡爾一個+倒扣接頭1個+Φ73mm正扣鉆桿,下至 1022.88米處充分洗井,因為套管加固長度100.12米,灰漿量1.2* (3.14*0.162*100.12/4)-(3.14*0.112*100.12/4)=1.2*1.06=1.27 m3,按照要求正向擠入密度為1.8 g/cm3的灰漿1.27m3,鉆桿內投入小碰壓凡爾,向井內泵入清水,當小碰壓凡爾接觸到大碰壓凡爾時,泵壓明顯升高,當壓力達到16 Mpa時,剪斷大碰壓凡爾銷釘,當大小碰壓凡爾達到底部碰壓座時,壓力再次升高停泵,鉆具加壓20 KN,正轉管柱,倒扣起出井內Φ73mm正扣鉆桿+倒扣接頭1個,底為114mm反扣。關井候凝48小時。試壓,泵車打壓17 Mpa,穩壓30min,壓降為0.3Mpa,合格。通井,下入Φ100mm通井規1個×0.65m,通井至1022.12m處遇阻,合格,起出通井管柱完井。
針對性措施
雖然該井完井情況滿足施工要求,但存在問題較多。一是該井上部沒有采用懸掛及密封裝置,存在漏失隱患,有可能影響井下各種參數錄取。二是完井套管頂部沒有引鞋倒角,為今后各種工藝施工帶來不便。三是泥漿用量選擇較少,雖然減少了反洗井的工序,但固井質量一定存在問題,如果試壓試不住,必將會造成更加復雜的施工工序,比如重新擠灰漿,鉆塞等,并且效果不及一次成功效果好,拿此次施工為例,壓降產生主要在固井效果上,這是問題的所在。四是加固套管不應采用外接箍現象,雖然接箍外徑尺寸縮小到Ф135mm,一旦發生問題將無法彌補。目前較多情況下采用無接箍式內螺紋結構,既安全可靠,又減少了出現問題的幾率。五是采用倒扣方式脫離底部套管方式比較陳舊,如果底部尾管較少,絲扣上緊程度不同,必將導致倒不開問題,一旦灰漿凝固,必將造成卡死井內鉆具、油井報廢等后果。這些問題的出現,反映了技術工藝措施上存在一些問題及漏洞。
此類施工未能彌補以上出現的問題,主要采取以下措施:一是在套管上部采用頂部套管液壓丟手懸掛密封裝置,較好的解決了以上各類問題;二是泥漿用量應選擇2 倍的系數,避免出現固井質量方面中的一些問題,雖然增加了反洗井工序,但安全可靠,杜絕了重復的無用工序,增大了處理此類問題的成功幾率。三是應采用 41/2BCSG套管內螺紋無接箍式套管,不但可以減少安全隱患的發生,并且可以減少修套工作量。目前國內最新研制的WSP—1T套管內螺紋無接箍式套管專用套管,不但承載能力高,并且承壓能力強,主要用于高壓油井、超深井、高壓氣井、水平井、熱采井、大位移井等,在套管加固技術中使用,能較好的滿足施工要求。以上內容僅供修井作業技術人員參考。