安塞油田套損井治理技術(shù)應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

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(lái)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(wèn)題。為此，開展套損井治理工藝研究與應(yīng)用，并對(duì)幾種治理工藝進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，逐步形成了“以防為主、防治結(jié)合”的套損井長(zhǎng)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(hào) TE 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)051-0173-01

1 套損長(zhǎng)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(duì)較低，這樣就會(huì)出現(xiàn)地層中的水對(duì)水泥環(huán)造成腐蝕后浸泡套管外壁等問(wèn)題。根據(jù)這個(gè)情況，從2004年開始，在固井過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)。

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(huì)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^(guò)程中將套管關(guān)閉并將閘門放空，或者采取使用堵頭對(duì)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(duì)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(yáng)極的外防腐工藝

環(huán)氧冷纏帶合并鋅陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(lái)的陰極電流大時(shí)，套管失去電子的能力就會(huì)小于得到電子的速度，這樣一來(lái)，金屬套管的表面就會(huì)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(duì)套管造成的腐蝕就會(huì)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(guò)快腐蝕，通常可以采取使用抗硫緩釋劑防腐工藝進(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(duì)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(guò)對(duì)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(jiǎn)單，使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是其座封的有效期相對(duì)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(guò)度修井，成本上升。

2.2 使用壽命較長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)壽命的封隔器內(nèi)部有插管，因此取下油管時(shí)不會(huì)對(duì)封隔器造成太大的影響，這樣就避免了在操作過(guò)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(zhǎng)期的座封；但是 使用壽命較長(zhǎng)的封隔器隔采工藝進(jìn)行套管治理在施工時(shí)對(duì)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(guò)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(guò)程中只需要經(jīng)封隔器上面的生產(chǎn)管柱起出來(lái)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(zhǎng)。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(lái)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(huì)通過(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)修補(bǔ)的套管的強(qiáng)度更高，同時(shí)也對(duì)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(zhǎng)度沒(méi)有任何限制，對(duì)于長(zhǎng)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(jiǎn)單，并且膨脹之后也不會(huì)對(duì)螺紋密封的性能造成影響。

2.3.3 分析評(píng)價(jià)

1）套管補(bǔ)貼技術(shù)一次成功率較低。

2）對(duì)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(zhǎng)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(duì)水泥返高較低的套損井可以采用二次固井技術(shù)。通過(guò)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(yáng)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(zhǎng)其正常使用壽命的效果。

2）Y445、Y453、Y141等長(zhǎng)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(zhǎng)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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