套損井綜合治理技術在渤海油田的研究與應用

高永華 司念亭 （中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津300452）

0 引言

隨著渤海油田開發(fā)生產(chǎn)的不斷深入，油水井長年磨損、腐蝕、受地層塑性變形以及各類施工措施的影響，造成的套管損傷問題逐漸增多，不僅使油氣產(chǎn)量下降，產(chǎn)層污染，甚至可能導致油水井報廢。目前，渤海油田油水井套管損傷主要以套管變形、破裂、穿孔等類型為主，在生產(chǎn)上直接表現(xiàn)為破漏特征。我們先后在錦州9-3油田、綏中36-1油田發(fā)現(xiàn)幾口套損竄槽油水井，針對套管堵漏問題，根據(jù)不同的井況，制定出一套適應不同油水井的套損井綜合治理技術。

1 技術簡介

1.1 套損現(xiàn)象（見表1）

2004年11月，SZ36-1-H28水源井：產(chǎn)水量1 000 m3/d緩慢下降到200 m3/d。

兩次欠載造成停泵故障，檢泵后電泵機組砂卡過載故障，期間經(jīng)多次檢泵轉變頻生產(chǎn)，產(chǎn)液中仍一直含地層砂。

2007年11月，SZ36-1-C25hf水平“魚骨刺”型分枝井：產(chǎn)液由240 m3/d上升至270 m3/d，含水由38%上升至48%，此后含水持續(xù)上升到80%，產(chǎn)液也逐漸上升到380 m3/d。2009年2月，該井含水上升至90%，產(chǎn)液穩(wěn)定在370 m3/d。12月含水突升至100%，產(chǎn)液下降，電流、油壓無明顯變化，期間加密取樣觀測，總礦化度為8 449 mg/L，氯根含量5 072 mg/L，判斷為注入水，懷疑井下套管存在漏點。

表1 油水井套損現(xiàn)象

2009年4月，JZ9-3W5-2油井：化驗含水突然由53%上升到77%，5月手動停泵化驗含水100%。

2009年8月，SZ36-1-A32同井抽注井：因水層出砂進行大修，在重新防砂過程中，座封館陶水層SC-1R頂部封隔器后，環(huán)空打壓驗封時無泵壓，懷疑上部套管有破損。

2009年10月，JZ9-3E1-8油井：化驗含水由50%上升到95.7%，產(chǎn)液量由74 m3/d上升到140 m3/d，懷疑該井套管某處可能存在破損，導致管外水竄至井內。

2010年4月，JZ9-3W4-3油井：產(chǎn)液從290 m3/d上升到430 m3/d，含水由76%升到96%居高不下，推測上部套損導致館陶組地層水進入井筒。

1.2 套管檢測技術

針對各油水井的特點，我們制定了不同的套管找漏檢測技術（見表2）：采用RTTS封隔器與定位密封（或堵塞器）配合卡層驗漏，確定套損井段；采用氧活化生產(chǎn)測井檢測套管外流體竄流，確定套損井段與流量；采用多臂井徑測井儀檢測套管壁厚與井徑變化，確定套損井段及預測其潛在破損情況。

表2 油水井套損檢測方法

1.3 堵漏封竄技術

1.3.1 雙封隔器封堵 在電泵生產(chǎn)管柱中，直接串接下入雙過電纜封隔器卡封出水層段，恢復油井生產(chǎn)。JZ9-3W5-2井下入雙過電纜封隔器成功卡封水層。該技術應用簡單，作業(yè)時間短，適用于臨時性封堵。

1.3.2 套管補貼 將脹管式的套管補貼工具下入井里套管漏點處，打壓座封脹管，使脹管兩端的密封管完全嵌入套管壁上，達到堵漏目的。

NB35-2-A24井下入脹管式的套管補貼工具，打壓座封后成功封堵井下套管漏點。該種方法缺點是形成了套管內的縮徑，為以后一系列的井下作業(yè)造成了復雜性。

1.3.3 水泥漿堵漏 將一定比重的水泥漿擠入地層縫隙或多空地帶、套管外空洞破漏處等目的層，候凝后在地層或地層和套管之間形成密封帶，達到封堵套管漏點等目的。SZ36-1-A32和SZ36-1-H28井通過擠水泥方式堵漏成功。該技術水泥用量較大，水泥凝固時間不宜控制。

1.3.4 化學堵漏 從地面向井筒內注入配好的LHD化學堵漏劑，將堵漏劑擠入套管破漏位置的環(huán)空間隙及近井地帶的地層孔隙中，駐留并形成具有一定強度和密封性能的封堵段，達到修補套管破漏的目的。

LHD化學堵劑具有以下性能：①駐留性好，減少用量，縮短施工周期。LHD堵劑進入封堵目標層后能夠通過快速形成牢固的網(wǎng)架結構有效地駐留在漏失層中，大大減少了堵劑用量，提高施工成功率。②界面膠結強度高，保證施工效果（見圖1、2），正是上述微觀結構的本質區(qū)別使得兩種堵劑的抗沖蝕能力產(chǎn)生了較大區(qū)別（見表3）。③配制的堵漿流動性和穩(wěn)定性好，擠注壓力低，固化時間易于調整。④LHD堵劑能夠實現(xiàn)找漏堵漏施工一體化。由于LHD堵劑在進入封堵目標層后能快速形成網(wǎng)狀封堵層，使施工壓力明顯升高（上升幅度3～15 MPa），從而能夠在堵漏修復施工時及時發(fā)現(xiàn)漏層，實現(xiàn)找漏堵漏施工一體化，使該堵劑能用于無法確定漏層位置的井。而普通堵劑無法在封堵目標層快速形成封堵層，因而無法找漏。

主要技術指標：施工成功率達到98.5%；適應施工井溫度20～1 600℃；適應井深500～3 800 m；施工后48 h，井口試壓承壓能力（封堵強度）為10～35 MPa；有效期3年以上。在渤海油田套損治理的幾口井中，SZ36-1-C25hf、JZ9-3W4-3井使用該化學堵漏劑成功封堵套損漏點。

圖1 動態(tài)養(yǎng)護條件下新型化學堵劑-鋼管膠圖

圖2 表面層被溶蝕后露出的新鮮表面

表3 動態(tài)條件下膠凝材料固化體膠結強度試驗（高排量）

2 結論

目前，在渤海油田根據(jù)此綜合治理方法，連續(xù)作業(yè)了一些油水井，對這些井治理后的效果跟蹤分析，統(tǒng)計顯示這些油水井治理后日增油435方/天，日增水2 500方/天，綜合治理效果明顯。

圖3 3種封堵技術對比

如：SZ36-1C25hf井套管堵漏作業(yè)從2010年4月1日開始，到2010年4月28日結束，整個作業(yè)時間26.83 d，除去天氣以及其他情況的影響，有效作業(yè)時間為14.67天，其中整個堵漏施工作業(yè)時間為5.4 d。

截止到2010年12月31日計量日產(chǎn)液272方，日產(chǎn)油198方，實現(xiàn)了從2009年12月到現(xiàn)在日產(chǎn)油量0至198方的突破。

我們將以上的3種封堵技術從工期、施工規(guī)模、有效期、作業(yè)風險、費用等幾個方面進行了對比，如圖3。

綜上所述，4種方法各有優(yōu)缺點，在作業(yè)中，我們針對不同的油水井可選擇使用不同的封堵方法。隨著渤海油田日益開發(fā)的加劇，預計每年越來越多的套損井將會出現(xiàn)在我們面前。根據(jù)綜合治理的幾口套損井的綜合效果評比，此綜合治理方法非常適用于渤海油田，具有廣闊的應用前景?！?/p>

[1]萬仁溥，羅英?。坠苎a貼工藝技術《采油技術手冊第五分冊》修井[J].工具與技術，1989，6（1）：145-149．

[2]萬仁溥，羅英?。捎图夹g手冊（第十分冊）[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1994．

[3]丘宗杰．海上采油工藝新技術與實踐[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2009.