摘要 安塞油田杏河區(qū)套損井治理工藝主要是常規(guī)機(jī)械隔采,隨著近年來油田含水上升,同時(shí)受井筒結(jié)垢、套管外腐蝕加劇等因素影響,常規(guī)套損機(jī)械隔采治理工藝存在隔采有效期短、起鉆成功率低等問題。為此,開展套損井治理工藝研究與應(yīng)用,并對幾種治理工藝進(jìn)行了分析評價(jià),逐步形成了“以防為主、防治結(jié)合”的套損井長效治理工藝,為套損井綜合治理提供了技術(shù)借鑒。
關(guān)鍵詞 套損井;化學(xué)堵漏;套管補(bǔ)貼;二次固井
中圖分類號 TE 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0173-01
1 套損長效預(yù)防工藝
1.1 優(yōu)化固井工藝
由于產(chǎn)建井經(jīng)常出現(xiàn)水泥返高偏低或者固井水泥的致密性、耐腐蝕性比較差,并且低溫下的早期強(qiáng)度相對較低,這樣就會出現(xiàn)地層中的水對水泥環(huán)造成腐蝕后浸泡套管外壁等問題。根據(jù)這個(gè)情況,從2004年開始,在固井過程中我們開始使用抗腐蝕水泥漿,并讓水泥漿上返到井口,這樣就使得固井質(zhì)量得到了保證,從而也解決了因?yàn)槁搴訉优c延安組地層的流體長時(shí)間浸泡腐蝕套管的難題,這樣就可以保證套管的使用時(shí)間得到有效延長。
1.2 隔離溶解氧
如果溶解氧的含量達(dá)到3毫克/升~10毫克/升就會造成損害。在工作進(jìn)程中,如果想要做到完全隔離氧氣是一件難以實(shí)現(xiàn)的事情,為了解決這個(gè)難題,只有盡最大可能避免氧氣流動(dòng)到井筒之中。為此,通??梢圆扇≡谟途>倪^程中將套管關(guān)閉并將閘門放空,或者采取使用堵頭對套管放空處進(jìn)行密封的方法,避免氧氣的流入。除此之外,還可以利用環(huán)空保護(hù)液對套管進(jìn)行保護(hù),從而避免套管腐蝕。
1.3 環(huán)氧冷纏帶合并鋅陽極的外防腐工藝
環(huán)氧冷纏帶合并鋅陽極的外防腐工藝是在井口到井下1 000米的位置進(jìn)行環(huán)氧冷纏帶處理,并且每間隔150米增加使用鋅陽極。由于鋅的金屬活動(dòng)性比較活潑,可以避免套管金屬失去電子而腐蝕。這樣,一方面使用環(huán)氧冷纏帶隔離腐蝕介質(zhì),另一方面使用鋅陽極避免套管腐蝕,兩種工藝合并使用可以達(dá)到更加良好的效果。
1.4 陰極保護(hù)工藝
陰極保護(hù)工藝師在套管上引入外部直流電源,將套管作為外部直流電源的陰極,然后利用陰極的極化電流,在套管表面實(shí)現(xiàn)陰極極化。如果外加的電流比原來的陰極電流大時(shí),套管失去電子的能力就會小于得到電子的速度,這樣一來,金屬套管的表面就會存在大量的電子,導(dǎo)致套管部分的電極電位出現(xiàn)負(fù)向移動(dòng)。如果電位值小于-0.85伏,對套管造成的腐蝕就會停止。
1.5 使用抗硫緩蝕劑防腐工藝
在含硫比較高的地區(qū),要想避免套管過快腐蝕,通??梢圆扇∈褂每沽蚓忈寗┓栏に囘M(jìn)行防腐。由于抗硫緩釋劑有很好水溶性和油溶性,并且其分子還可以吸附在套管上,在套管表面形成一層致密的保護(hù)性薄膜。這種薄膜一方面可以隔離造成腐蝕的介質(zhì),另一方面還可以發(fā)生中和反應(yīng),將-2價(jià)的硫離子變成相對穩(wěn)定的化合物,這樣也可以達(dá)到防腐的目的。
2 套管治理技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1 使用封隔器隔采工藝進(jìn)行套管治理
通過對安塞油田杏河地區(qū)套管腐蝕的原因進(jìn)行分析,在綜合應(yīng)用前期成果的基礎(chǔ)上,我們加大了科研力度,形成了以Y341、Y211常規(guī)封隔器隔采工藝進(jìn)行套管治理。這種工藝具有操作簡單,使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是其座封的有效期相對較短,并且在井筒結(jié)垢嚴(yán)重或者套管嚴(yán)重腐蝕的井座封的效果比較差,這樣常常導(dǎo)致過度修井,成本上升。
2.2 使用壽命較長的封隔器隔采工藝進(jìn)行套管治理
安塞油田杏河地區(qū)重點(diǎn)使用Y445、Y453、Y141等長壽命封隔器作為主要機(jī)械隔水采油管柱和相配套的工具,保證了套損井正常的工作進(jìn)程。由于長壽命的封隔器內(nèi)部有插管,因此取下油管時(shí)不會對封隔器造成太大的影響,這樣就避免了在操作過程中污染有層被倒灌井筒內(nèi)存在的污水現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)還能夠保持長期的座封;但是 使用壽命較長的封隔器隔采工藝進(jìn)行套管治理在施工時(shí)對于井筒、控制施工參數(shù)以及管柱的組配要求比較高,并且在這種工藝實(shí)施的過程中油水井難以實(shí)現(xiàn)大型措施的施工活動(dòng)。
2.2.1 工藝原理
盡管機(jī)械隔采管柱所使用的封隔器并不相同,并且其使用的井況也不相同,但是其工藝在原理上基本是相同的。這種工藝隔采器利用的座封是專用的液壓工具,其和封隔器之間的連接主要是靠液壓坐封工具上面的彈簧爪實(shí)現(xiàn)的。
2.2.2 工藝特點(diǎn)
1)所使用的工藝管柱全部配合機(jī)械式滑套使用,在檢泵的過程中只需要經(jīng)封隔器上面的生產(chǎn)管柱起出來就行,同時(shí)還可以避免管套破損段的水進(jìn)入到地層之中,從而導(dǎo)致油層被污染。
2)所采用的工藝隔采的有效期比較長。由于配套封隔器膠筒使用的材料主要是氫化丁腈橡膠,和丁晴橡膠相比較,氫化丁腈橡膠在耐高溫、耐油以及抗老化能力方面均具有比較高的性能。
2.3 套管補(bǔ)貼工藝
2.3.1 工藝原理
把可膨脹管下到需要修補(bǔ)的井段,接下來進(jìn)行高壓驅(qū)動(dòng)將膨脹錐沿可膨脹管從下往上運(yùn)動(dòng),這樣就會通過膨脹錐的擠脹作用擴(kuò)大膨脹管的內(nèi)外徑,使其緊貼在出現(xiàn)問題的套管的內(nèi)壁上??膳蛎浌苤粩U(kuò)徑后就形成了全新的通道。
2.3.2 工藝特點(diǎn)
1)經(jīng)過修補(bǔ)的膨脹管的強(qiáng)度更高,其強(qiáng)度基本上等于新套管的強(qiáng)度,確保了修補(bǔ)后套管的正常使用。
2)經(jīng)過修補(bǔ)的套管的強(qiáng)度更高,同時(shí)也對老井的套管進(jìn)行了加固,大大加強(qiáng)了套管抗外擠的能力。
3)補(bǔ)貼的長度沒有任何限制,對于長井段進(jìn)行的補(bǔ)貼需求也可以滿足,并且其連接方式也比較簡單,并且膨脹之后也不會對螺紋密封的性能造成影響。
2.3.3 分析評價(jià)
1)套管補(bǔ)貼技術(shù)一次成功率較低。
2)對套管水泥返高在洛河層以上,且套損漏點(diǎn)面積小于10平方厘米,縫長小于50厘米,縫寬小于2厘米的井可采用套管補(bǔ)貼
技術(shù)。
2.4 二次固井
對水泥返高較低的套損井可以采用二次固井技術(shù)。通過油層套管上的孔眼,將水泥注入套管與井眼的環(huán)形空間,重新形成合格的或新的水泥環(huán)的施工。該工藝適用水泥返高較低的井。
3 結(jié)論
1)預(yù)防套管損壞最有效的措施是優(yōu)化固井工藝、隔離溶解氧、環(huán)氧冷纏帶合并鋅陽極的外防腐工藝、陰極保護(hù)工藝、使用抗硫緩蝕劑防腐等工藝,可以達(dá)到減緩套管腐蝕,延長其正常使用壽命的效果。
2)Y445、Y453、Y141等長壽命封隔器作為主要機(jī)械隔水采油管柱和相配套的工具,具有進(jìn)行一次坐封,實(shí)現(xiàn)多次檢泵以及延長隔采有效期等優(yōu)點(diǎn),可以廣泛使用在套管腐蝕早期,可以有效恢復(fù)存在可靠坐封段以及井筒結(jié)垢比較輕的套損井的產(chǎn)能。
3)化學(xué)堵漏、套管補(bǔ)貼、二次固井在安塞杏河區(qū)塊套損井產(chǎn)能挖潛方面存在著比較廣闊的應(yīng)用前途。
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