塔河油田托甫臺區(qū)超深井套漏原因分析及治理工藝

趙想安，宋正聰，陳祺錨，秦志剛

（中石化西北油田分公司，新疆輪臺841604）

塔河油田托甫臺區(qū)超深井套漏原因分析及治理工藝

趙想安*，宋正聰，陳祺錨，秦志剛

（中石化西北油田分公司，新疆輪臺841604）

塔河油田托甫臺區(qū)井深在6100～7300m，地層溫度130℃～160℃，硫化氫濃度高達8.6×104mg/cm3，完鉆后70%油井采用裸眼酸壓完井。該區(qū)塊近年來套管漏失現(xiàn)象呈增加趨勢，給生產(chǎn)造成被動。在生產(chǎn)實踐的基礎之上，總結分析了托甫臺區(qū)超深井套管漏失的主要影響因素，提出了套漏井綜合診斷技術和找漏技術，并根據(jù)套管漏失的不同情況及后期措施井筒要求，優(yōu)選3種工藝技術進行治理，取得較好的經(jīng)濟效益。

套管漏失；原因分析；診斷技術；治理對策

托甫臺區(qū)位于塔河油田西南部，構造位置屬塔里木盆地沙雅隆起阿克庫勒凸起西南斜坡帶。該區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)8口井存在套管漏失現(xiàn)象，雖然僅占總井數(shù)的4.8%，但考慮到到該區(qū)開發(fā)年限較短，這一數(shù)字也絕不可忽視。因此，套漏井治理對于該區(qū)的高效開發(fā)具有重要意義。

1　托甫臺區(qū)套漏井原因分析

托甫臺區(qū)套漏井情況見表1，目前該區(qū)共發(fā)現(xiàn)8口井存在套漏現(xiàn)象，經(jīng)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)：

表1　托甫臺區(qū)套漏井情況統(tǒng)計表

（1）發(fā)生套漏的8口井套漏段附近地層均為泥巖、或大段砂泥巖互層。由于泥巖性質較不穩(wěn)定，在高溫高壓下能產(chǎn)生蠕變，在有水侵入時易膨脹，引起泥巖地層膨脹蠕變、滑坡和斷層復活，對套管產(chǎn)生非均勻的蠕變外壓［1］。因此，地質巖性是套管損壞的一個主導因素。

（2）其中有6口井套漏點附近固井質量差，占總井數(shù)的75%。塔河油田由于井深、井底溫度高、井眼條件差、封堵段長等因素［2］，固井質量難以保證。在固井質量差的井段套管外無水泥環(huán)保護，加快了套管的破損和腐蝕穿孔。

（3）其中有7口井進行過酸化壓裂作業(yè)，占總井數(shù)的87.5%。分析認為酸化壓裂可導致套管節(jié)箍和絲扣部位，以及固井質量差的井段很容易產(chǎn)生破裂，如TP226X井大型壓裂后，含水上升，測井發(fā)現(xiàn)套管漏失。同時油井酸化時由于排酸不及時造成套管腐蝕。有部分井因多次進行酸化施工，從而加快了套管的腐蝕速度，使套管穿孔、漏失［3］。

（4）托甫臺區(qū)塊地層流體富含CO2、H2S、Cl-等腐蝕介質，Cl-濃度更是高達15×104mg/L。相比于CO2的電化學腐蝕和H2S的應力腐蝕，Cl-的存在能誘發(fā)并促進金屬的局部腐蝕（如點蝕、縫隙腐蝕等），對金屬具有很大的危害性［4］。

（5）其中型號為P110S，壁厚為11.99mm的9-5/8″套管發(fā)生漏失5井次，占總井數(shù)的62.5%。分析認為套管絲扣密封不嚴，螺紋加工精度不高，套管的鋼級化學成分的差異，都會加速套管的損壞。

導致套管漏失的原因較多，而一旦套管發(fā)生漏失，將對油井的產(chǎn)能造成極大的影響。目前有效預防措施有限，建議優(yōu)化井身結構，提高固井質量，同時開發(fā)高強度、高抗擠、耐腐蝕性更強的套管。

2　套漏診斷技術

通過在塔河油田的實踐，本文總結提出了綜合運用油藏工程、測井、井下工具判斷套漏的綜合診斷技術，以及封隔器坐封打壓、工程測井、靜溫梯度3種找漏技術，找漏成功率達到100%。其中油藏工程診斷技術主要有以下幾種：①異常停噴診斷技術；②異常見水診斷技術；③生產(chǎn)動態(tài)異常變化診斷技術；④地層水礦化度異常診斷技術；⑤靜溫梯度診斷技術［5］。

具體操作過程中，通常先進行油藏動態(tài)分析，若認為油井存在套漏的可能性較大，則通過井溫梯度測試或直接組下找漏管柱坐封打壓進行套管找漏。但由于利用靜溫梯度、流溫梯度診斷出的異常井段實際上對應管外流動層位置，并不直接反映套漏位置。因此，為確保套管找漏的精確度和提高作業(yè)時效，若油藏工程診斷顯示地層能量、含水、水樣礦化度等數(shù)據(jù)均有異常，則直接組下找漏管柱進行套管找漏。

3　套漏治理工藝

由于托甫臺區(qū)超深井井下狀況復雜，在精確定位套漏井段后，目前主要選取水泥擠堵、機械卡封、套管短回接3種措施補漏。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)8口井存在套漏現(xiàn)象，目前已治理6口井，其中5口井措施后增產(chǎn)效果顯著，措施有效率達83.3%，平均增油量大于1000t，取得了較好的經(jīng)濟效益。托甫臺區(qū)套漏井治理效果情況見表2。

表2　托甫臺區(qū)套漏井治理效果統(tǒng)計表

（1）水泥擠堵工藝。針對套漏點附近固井質量差、水泥環(huán)空有大段空白的情況，目前主要采取對套漏點化學擠堵的治理工藝。如TP206X井套漏點附近固井質量差，對該井段擠堵水泥，環(huán)空一次性擠入水泥10.7m3，擠堵后有效封堵上覆出水層。

對套漏點進行擠堵水泥可以暫時解決套管竄漏的問題，但由于堵劑不能有效地駐留在封堵層位、形成的固化體脆性大，易收縮，不能與周圍介質形成牢固的界面膠結等原因［6］，套漏點很容易再次發(fā)生竄漏，水竄的問題不能得到根本解決。

（2）機械卡封堵水工藝。機械卡封堵水工藝目前主要采用封隔器+桿式泵卡封堵水機抽管柱組合，管柱組合如圖1所示。將液壓封隔器坐封至套漏點以下，一方面卡封套漏點避免了水竄對地層產(chǎn)液的影響，另一方面對于深抽井來說也起到保護上部套管的作用。該技術雖不能徹底解決套漏的問題，但可以準確卡封漏失位置，在較長時間段內保證油井正常生產(chǎn)［7］。

機械卡封工藝雖然具有工序簡單、一次成功率較高等優(yōu)點，但同時也導致油井措施后環(huán)空液面無法監(jiān)測、無法循環(huán)洗井等問題，給機采井的日常管理增加了難度。另外，若漏失點出砂嚴重，封隔器砂埋后無法解封，則存在形成井下工程事故的風險。

（3）套管短回接工藝。針對7″套管未回接，且9-5/8″套管漏失段較深的井，為徹底解決套管漏失的難題，主要采取套管短回接固井工藝封堵漏失段。但由于短回接插入管柱與送入管柱是靠反扣短節(jié)連接并脫手的，因此插入密封必須保證能一次性插入，不能像常規(guī)回接那樣可以在井口旋轉進入回接筒內［8］。限于作業(yè)隊伍的操作水平，同時為避免操作不當導致回接筒密封組件受損或無法順利插入等難題，作業(yè)時選擇對操作要求相對較低的尾管懸掛技術，打壓坐封套管懸掛器后進行固井。

圖1　封隔器+桿式泵機械卡封堵水管柱示意圖

如TP203X井9-5/8″套管4300～4700m之間多處存在漏點，經(jīng)刮削處理井筒后，組下套管及固井工具組合至原井回接筒上部，打壓坐封懸掛器后進行水泥固井，有效封堵了漏失段。管柱結構：浮鞋+5根7″套管（含2只扶正器）+浮箍+5根7″套管+浮箍+1根7″套管+球座+套管38根（含8只扶正器）+懸掛器+變扣+送入鉆具。

套管短回接固井技術可從根本上解決套漏的難題，并且措施后井筒不存在縮徑的問題，不影響后期作業(yè)。但工程實施過程風險較大，費用較高，目前主要應用在后期需進行酸壓儲層改造的油井，此類井對井筒要求較高。

4　結論

（1）導致托甫臺區(qū)油井套管漏失的原因較多，但地質巖性是主導因素，固井質量不合格是直接因素，地層流體腐蝕以及后期的酸化壓裂加劇、誘發(fā)了套管的漏失。目前有效預防手段較少，建議優(yōu)化井身結構，提高固井質量，做好套管保護的第一道屏障。同時開發(fā)高強度、高抗擠、耐腐蝕性更強的套管。

（2）運用油藏工程、測井、井下工具判斷套漏的綜合診斷技術，以及封隔器坐封打壓、工程測井、靜溫梯度找漏技術，在套漏井治理中取得了較好的效果。

（3）目前套漏井治理工藝技術較成熟，但各具優(yōu)、缺點，實際應用時可根據(jù)油藏特性、漏失程度及后期措施井筒要求靈活選擇。

［1］馮星錚，練章華，范青.塔河油田套管損壞原因及損壞機理分析［J］.重慶科技學院學報，2010，12（6）：70-72.

［2］李江.塔河油田生產(chǎn)套管固井問題分析和對策［J］.石油鉆探技術，2000，28（5）：30-32.

［3］趙琦寧，趙化廷，趙普春.6000m以上超深井套損因素分析及治理對策［J］.中外能源，2012，10（17）：47-50.

［4］劉會，趙國仙，韓勇，等.Cl-對油套管用P110鋼腐蝕速率的影響［J］.油氣儲運，2008，37（11）：44-48.

［5］王陶，楊勝來，朱衛(wèi)紅，等.塔里木油田油水井套損規(guī)律及對策［J］.石油勘探與開發(fā)，2011，38（3）：3-5.

［6］楊振杰，李美格，郭建華，等.油水井破損套管的化學堵漏修復［J］.石油鉆采工藝，2001，23（4）：68-71.

［7］魏華動，劉毅，董周丹.塔河油田采油三廠套損特征及治理措施［J］.石油地質與工程，2012，26（1）：132-133.

［8］郭文猛，孫萬興，李利軍，等.塔里木油田山前構造短回接固井技術應用與分析［J］.新疆石油科技，2013，23（4）：3-5.

TE358

A

1004-5716（2016）08-0107-03

2016-03-21

2016-03-22

趙想安（1986-），男（漢族），新疆石河子人，助理工程師，現(xiàn)從事采油工藝及井下作業(yè)工藝研究工作。