新鉆油水井投產(chǎn)前后套返原因淺析及預(yù)防措施

【摘要】本文著重介紹了新鉆油水井投產(chǎn)前后套返原因和產(chǎn)生機(jī)理，同時(shí)闡述預(yù)防與治理基本措施和手段，重點(diǎn)介紹今年來在施工過程中取得成功經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】新鉆；油水井；投產(chǎn)；套返；原因；預(yù)防

一、套返形成的主要原因簡述與分析

（一）、新井套返主要現(xiàn)象與特征：

1、套返形成的主要特征

（1）套返伴隨鉆井和生產(chǎn)全過程：鉆井鉆遇淺層時(shí)就開始發(fā)生返油、返水、返氣等井涌現(xiàn)象，并且一直伴隨著整個(gè)投產(chǎn)和生產(chǎn)全過程為主要特征。（2）套返發(fā)生在新井投產(chǎn)后期：整個(gè)鉆井過程沒有套返井涌等現(xiàn)象，新井投產(chǎn)投注后不久才開始發(fā)生套返為主要特征。

2、新井套返形成的主要現(xiàn)象

（1）返出物：多數(shù)以返油、氣、水為主，少數(shù)返出物以泥漿為主。（2）套返時(shí)間：套返與鉆井同步發(fā)生；區(qū)塊全面投入注水開發(fā)初期；注水井投注后封隔器失效；油井產(chǎn)生高動(dòng)液面、高流壓。

（二）、新井套返形成主要原因簡要分析：

1、新井套返的兩種類型：

（1）鉆井前期區(qū)域內(nèi)已經(jīng)形成水竄或存在水竄隱患等不可抗拒的內(nèi)在因素存在。（2）鉆井自身質(zhì)量問題導(dǎo)致的人維后天性潛在的因素存在。

2、新井套返產(chǎn)生的原因：

（1）產(chǎn)生套返直接原因：鉆井區(qū)域內(nèi)的注水井或長停報(bào)廢油水井已經(jīng)在地下形成隱形水竄，并且已經(jīng)形成了一定規(guī)模流量場(chǎng)和能量場(chǎng)等水竄區(qū)域和波及范圍，此種水竄是直接導(dǎo)致原始先天性套返的形成直接原因。（2）區(qū)域內(nèi)個(gè)別老油水或長停報(bào)廢油水井已經(jīng)存在極大隱患，再注水能量相對(duì)不足的情況下沒有明顯的顯示，只有當(dāng)區(qū)塊調(diào)整完善后注水能量得到恢復(fù)及上升時(shí)，原始先天性的隱患凸現(xiàn)出來，于是就形成新的水竄規(guī)律，從而導(dǎo)致以外來水為主的套返的形成間接原因。（3）人維質(zhì)量產(chǎn)生套返原因：主要是鉆井自身質(zhì)量問題產(chǎn)生的。產(chǎn)生的主要原因有如下因素：其一，套管絲扣沒有按要求上嚴(yán)上緊；其二，套管絲扣人維上扣損壞或倒扣松動(dòng)、脫扣形成絲扣不嚴(yán)；其三，固井質(zhì)量不合格等。（4）套返形成的內(nèi)外原因辯證關(guān)系：油水井套管及水泥環(huán)損壞是產(chǎn)生套返的根源和內(nèi)因，油水井水竄是形成套返的必要條件，當(dāng)且僅當(dāng)油水井發(fā)生嚴(yán)重水竄時(shí)，且通過油水井套管及水泥環(huán)損壞部位首先形成水竄，此時(shí)以隱形水竄為主（即隱形套返），當(dāng)水竄能量積蓄到一定程度后開始釋放，此時(shí)在薄弱地帶形成了明顯的泄壓點(diǎn)，在泄點(diǎn)附近返大量的油氣水和泥漿等返出物質(zhì)，此時(shí)在地面形成明顯的套返（即所謂顯形套返）。

二、新井套返主要技術(shù)預(yù)防措施和對(duì)策

（一）、新井套返近期預(yù)防措施（以提高鉆井施工質(zhì)量為主）

1、鉆井前做到鉆遇區(qū)塊內(nèi)的水驅(qū)狀況提前預(yù)判，做到心中有數(shù)，明確的治理方案，確切評(píng)估區(qū)塊水竄規(guī)律和潛在水竄隱患的危害性，做到有備無患。2、新井鉆遇區(qū)塊的報(bào)廢不利用的油水井在鉆井前期一定要做到妥善的封井處理，以絕后患。3、固井侯凝時(shí)間不能低于24小時(shí)，不能忙目的搶進(jìn)度提前拆卸固井井口及裝置。4、表套與套管連接處的蘿卜頭處采用頂絲、備鉗和加固抑制等措施，杜絕蘿卜頭處及下部套管轉(zhuǎn)動(dòng)倒扣。5、下套管時(shí)一定要將絲扣上緊、上嚴(yán)并且涂好絲扣膠，同時(shí)避免人維損壞套管絲扣。

（二）、新井套返長期預(yù)防措施（以套管外防腐為主）

1、嫩江組地層至地面之間油層套管采用外防腐措施。2、表套下入深度應(yīng)加深到至姚家組地層10米左右（一般要求在150米左右）。3、固井水泥面必須實(shí)實(shí)在在地返至地面，第一界面必須保持良好的膠結(jié)狀態(tài)。4、套管絲扣連接必須涂好絲扣膠上緊上嚴(yán)，嚴(yán)防絲扣滲漏。

三、新井套返主要治理技術(shù)對(duì)策及治理工藝簡介

1、返外大修封堵治理工藝技術(shù)簡介

（1）工藝特點(diǎn)：套外水泥封堵大修治理套返井，是我們多年來一直采取的常用大修治理套返的方式、方法和手段，解決問題不徹底，是一項(xiàng)治標(biāo)措施，容易再次復(fù)發(fā)為特征。（2）適用范圍：明確外來水導(dǎo)致的套返，套返源尚不清楚；套返比較嚴(yán)重又急需迫切治理。（3）治理工藝技術(shù)原理：采用常規(guī)的套銑鉆頭和套銑筒，將套管外面的巖層或水泥環(huán)套開至50-150米范圍內(nèi)，在套外固井水泥環(huán)膠結(jié)連良好的部位結(jié)束套銑施工，然后插管至套外套銑深度和部位，最后采用水泥漿循環(huán)固井方式對(duì)上部套管外部進(jìn)行從新固井，要求水泥漿返至地面合格為止。

2、井口套管掛緊扣沒有上緊處理工藝簡介

（1）工藝特點(diǎn)：滲漏點(diǎn)部位相對(duì)比較明確，深度較淺，施工操作簡單便利易實(shí)施，施工完成后一勞永固不再復(fù)發(fā)為特征。（2）適用范圍：套返漏點(diǎn)部位非常明確；套返漏點(diǎn)部位深度不大于3米。（3）治理工藝技術(shù)原理：沒有表層套管的油水井采用套外挖坑補(bǔ)焊或上扣處理；有表層套管的油水井采用劈開表層套管，露出絲扣滲漏點(diǎn)，然后人工緊扣，絲扣緊不動(dòng)后在采取電焊補(bǔ)焊加固措施。

3、新井套返大修取換套治理工藝技術(shù)簡介

（1）工藝特點(diǎn)：是一種常規(guī)的大修取換套治理工技術(shù)，治理工藝技術(shù)成熟，用應(yīng)廣范，治理套返完全徹底，永不復(fù)發(fā)為特征。

（2）適用范圍：適用200米以上所有油層套管漏失、套變損壞及套管錯(cuò)斷等大修恢復(fù)治理。

（3）治理工藝技術(shù)原理：采用常規(guī)的套銑鉆頭和套銑筒，將套管外面的巖層或水泥環(huán)套開至套管漏點(diǎn)一下50米以下，然后將損壞的套管取出進(jìn)行更換。套管更換完成后在套外采用插管水泥漿循環(huán)固井方式對(duì)上部套管外部進(jìn)行從新固井，要求水泥漿返至地面合格為止。

4、新井套返大修封竄治理工藝技術(shù)簡介—輔助治理辦法和手段

（1）工藝特點(diǎn)：是一種常規(guī)的大修封竄治理工藝技術(shù)，治理工藝技術(shù)比較成熟，治理成功率為特征。

（2）適用范圍：適用固井質(zhì)量不合格，套外全井竄槽；深部套外竄槽，取換套深度難以達(dá)到的部位的油水井。

（3）治理工藝技術(shù)原理：首先在相應(yīng)部位射孔或者以油層一砂組部分油層為封竄水泥注入點(diǎn)；然后在注入點(diǎn)下部實(shí)施填砂或者打人工橋塞封隔器為隔板；在水泥注入點(diǎn)以上30米左右處下入水泥封堵工藝管柱，再向水泥注入點(diǎn)注入封竄水泥漿，一般要求水泥漿返至地面；最后侯寧、起出固井管柱、掃開水塞、起出橋塞封隔器及沖砂到人工井底。

四、新井套返治理取得基本成果

2010年至2014年累計(jì)治理套管掛絲扣滲漏7口井，實(shí)踐證明套返均來自套蘿卜頭下部短接連接部位絲扣滲漏所致。治理淺層部位套管絲扣滲漏的5口井。近年來只發(fā)現(xiàn)一口為套外固井不合格導(dǎo)致套返，即中67.21注水井，大修套外封竄治理獲得成功。幾年來在新井套返治理方面成功率達(dá)100%，收效顯著。

五、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

通過幾年來治理和統(tǒng)計(jì)上看，新井套返除了地下水竄因素之外，人維因素不可小視，人為因素也是導(dǎo)致套返主要原因之一。