王文鵬
摘 要:本文主要著重介紹了油田在生產(chǎn)實(shí)際中采取的壓井方式和現(xiàn)場(chǎng)壓井液密度的簡(jiǎn)單確定,為油田井控技術(shù)提供一些要求,為今后開(kāi)展氣井修井作業(yè)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:壓井;循環(huán)法;擠入法;灌注法
壓井技術(shù)的重要性不言而喻,其壓井方法的選擇是其保證壓井成功的一個(gè)重要因素。針對(duì)各種井況及其地層壓力參數(shù)采用不同的方式進(jìn)行作業(yè),以達(dá)到最好的施工效果。反之采用的壓井方式不正確就有可能使井內(nèi)的壓力平衡失衡造成漏失污染油層,影響產(chǎn)量。不僅達(dá)不到壓井的目的而且可能造成井噴事故。
一、壓井
是指從地面(泵車)往井內(nèi)注入適當(dāng)密度的液體(壓井液),使井筒內(nèi)液柱在井底造成的回壓與地層的壓力相平衡。阻止地層中的油、氣、水流到井筒噴至地面。
二、現(xiàn)場(chǎng)壓井液密度確定
由壓井的原理可知,井內(nèi)的壓井液柱在井底油層部位形成的井底壓力至少應(yīng)與油層靜壓(或地層壓力)相平衡。因此,未壓井時(shí),在關(guān)井達(dá)到靜止的情況下,其油氣層靜壓等于液柱壓力與井口壓力之和。即
P油層=P液柱+P井口
為了使油井敞口作業(yè)時(shí)不發(fā)生井噴。P井口=0故有
P油層=P液柱
P液柱=ρ液gH=P油層
在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中,為了安全起見(jiàn),其壓井液柱壓力應(yīng)略大于油層靜壓的5%~10%,于是壓井液的密度可由下式確定:
P液柱=ρ液gH=(1.05~1.10)P油層
即ρ液=(1.05~1.10)P油層/gH
P油層—油層靜液柱壓力
ρ液—壓井液的密度,kg/m3
H—油層中部深度,m
此壓井液密度公式適合現(xiàn)場(chǎng)密度附加值不好確定,并且油田地層壓力情況比較穩(wěn)定,計(jì)算快捷簡(jiǎn)便。
三、壓井方式
1循環(huán)法
其分為(正循環(huán)壓井和反循環(huán)壓井)這也是我油田最廣泛應(yīng)用的方法將配好的壓井液用泵車泵入壓井液井內(nèi),進(jìn)行循環(huán)使地層中液體不能逸出而將井筒內(nèi)的原油及水用壓井液替出來(lái),使原來(lái)被油、氣、水充滿的井筒改為用壓井液所充填。壓井液液柱的重量在井底產(chǎn)生回壓,使油層中的油、氣不能進(jìn)入井筒,從而被壓住。
反循環(huán),是從套管和油管環(huán)形空間注入,壓井液從油管中替出,構(gòu)成從油套管空間到油管的反循環(huán)通道,而將井壓住,這種方式多適用于壓力高、產(chǎn)量大的油井,以及有深井泵和單流凡爾的油井。這也是油田采用最多的方式。
﹡現(xiàn)場(chǎng)施工中,井內(nèi)有管柱(壓裂管柱或生產(chǎn)管柱)情況下,采取反循環(huán)的方式進(jìn)行壓井,為避免激活油層,控制排量,采用間斷式循環(huán),關(guān)井1-2小時(shí),排氣使井內(nèi)混相段消失,最后再把1.0-1.5倍井筒容積的壓井液循環(huán)到井內(nèi),同時(shí)根據(jù)井內(nèi)管柱距離井口油層位置,確保壓井液的密度和關(guān)井時(shí)間平衡。
正循環(huán),壓井液從油管打入,然后經(jīng)油管鞋進(jìn)入油管與套管的環(huán)形空間反至地面,從而構(gòu)成了從油管到油套環(huán)形空間的正循環(huán)通道,而將井壓住。正循環(huán)用于低壓、氣量較大的油井效果較好。
﹡正循環(huán)壓井法在油田的實(shí)際應(yīng)用中很少遇到,因?yàn)橛吞餁饬枯^大時(shí),伴隨的地層壓力也會(huì)相應(yīng)較高,不太適合正壓井。
2灌注法
往井內(nèi)灌入一段壓井液,利用液柱的重量產(chǎn)生的回壓,把井壓住。
這種方法多用于井底壓力不高,修井工作難度不大,工作量小,修井時(shí)間短的簡(jiǎn)單修井作業(yè)。
3擠入法
壓井時(shí)井口只有壓井液進(jìn)口而沒(méi)有出口,這時(shí)只能在地面用高壓將壓井液擠入井內(nèi),從而把井筒內(nèi)的原油、天然氣和水?dāng)D回地層,靠井筒內(nèi)液柱的全部重量把井壓住。
這種方法適用于注水開(kāi)發(fā)油田、油層連通性好、含水高的油氣井。
﹡現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)此方式多用于井內(nèi)無(wú)管柱時(shí)采取擠注法。其操作步驟:擠注—靜止—排氣—擠注,循環(huán)多次直到井內(nèi)無(wú)氣體排出為止(這一過(guò)程全部使用清水),然后再擠入一定密度的壓井液,一般擠入井筒容積的1.0-1.5倍為宜??刂坪帽密嚺帕亢蛿D注壓力。
四、壓井注意事項(xiàng)
無(wú)論采取何種的壓井方式,現(xiàn)場(chǎng)施工中都要注意一些問(wèn)題,共性問(wèn)題都要注意,以下是本人在現(xiàn)場(chǎng)施工中注意事項(xiàng)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié):
1、氣井新井投產(chǎn),因?yàn)閴壕菏茄h(huán)使用,在通井、射孔后用壓井液替出井內(nèi)清水時(shí),由于清水和壓井液混合段很難掌控,在盛接的壓井液灌內(nèi)可能導(dǎo)致井內(nèi)水進(jìn)入而影響壓井液的密度,所以要經(jīng)常量取壓井液密度,密度不適合時(shí)及時(shí)調(diào)整。
2、起鉆灌液時(shí),由于起出鉆具導(dǎo)致井口至井下液面出現(xiàn)懸空段,在套外環(huán)空灌液時(shí),容易出現(xiàn)緩氣現(xiàn)象,看到液面灌滿后過(guò)一會(huì)液面又下降的現(xiàn)象,并且泵排量過(guò)大時(shí)更容易出現(xiàn)此現(xiàn)象,所以液灌滿后,要觀察幾分鐘,保證足夠的液柱壓力,防止井噴。
3、壓井前要對(duì)氣油比(GOR)較大或壓力較高的井,先用油嘴控制出口排氣,再用清水壓井循環(huán)除氣,后用高密度液體壓井。
4、有壓裂管柱時(shí),杜絕正壓井,容易導(dǎo)致封隔器坐封,變成擠入法壓井,從而易導(dǎo)致污染油層,甚至井底油層堵塞。
五、結(jié)束語(yǔ)
隨著國(guó)家能源的需求量的增大,天然氣井、二氧化碳?xì)饩臄?shù)量不斷增加,氣井修井工作量也逐年增加,這就要求井控技術(shù)也要同步提高,而壓井作業(yè)的成敗,直接影響到該井施工質(zhì)量和效果。壓井是通過(guò)地面向地層注入適當(dāng)類型及密度的壓井液以達(dá)到井筒和地層的壓力平衡,預(yù)防井噴,使其具備作業(yè)條件。特別是最近幾年我國(guó)各油田井噴事件頻頻發(fā)生對(duì)社會(huì)及國(guó)家都造成了極其嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失以至于人員傷亡。不僅加大了自身的工作量,也破壞了地層,對(duì)環(huán)境也造成了一定程度的污染。其工序看似簡(jiǎn)單但其在操作中問(wèn)題確實(shí)不少。因此壓井技術(shù)的意義重大,必須予以重視。
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