埕島油田水井防砂管柱打撈工藝研究

朱慶亮

摘 要 隨著埕島油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入到中后期，水力驅(qū)動(dòng)成為主要方式水井的檢修維護(hù)作業(yè)隨之成為工作重點(diǎn)。注水井具有注入水水質(zhì)較差、注水管柱腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重、注水層出砂的特點(diǎn)，給水井防砂管柱的大修打撈施工增加了難度。同時(shí)由于海上油田與陸地油田開(kāi)發(fā)模式的不同，具有高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，對(duì)修井作業(yè)技術(shù)提出了更高的要求。針對(duì)注水井井況的特點(diǎn)，科學(xué)合理的選擇大修打撈工藝能夠直接減少施工作業(yè)周期，增加施工時(shí)效，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞 埕島油田 水井 防砂管 打撈工藝

埕島油區(qū)注水井普遍采用了防砂工藝技術(shù)，且注水層位以館陶組為主，防砂管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平均長(zhǎng)度在130m以上，加之投注時(shí)間長(zhǎng)、注入水水質(zhì)較差、注水管柱腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重、注水層出砂嚴(yán)重，給防砂管柱打撈帶來(lái)困難。統(tǒng)計(jì)表明，打撈防砂管柱作業(yè)時(shí)間占施工周期時(shí)間的45%，防砂管的大修打撈作業(yè)是影響作業(yè)周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1水井防砂管打撈施工難點(diǎn)分析

1.1投注時(shí)間長(zhǎng)

埕島油田自1997年開(kāi)始陸續(xù)投注，長(zhǎng)時(shí)間注水未經(jīng)檢修，在井內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下，管柱內(nèi)壁防腐層受液流的沖刷和浸泡致使防腐層脫落，加劇了金屬管壁與井內(nèi)液體發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，造成注水管柱的腐蝕穿孔。由于作業(yè)周期長(zhǎng)造成注水井管柱結(jié)垢和堵塞情況嚴(yán)重。水井管柱上部結(jié)垢輕微，中下部結(jié)垢嚴(yán)重，甚至堵死防砂管和套管的環(huán)型空間，造成打撈困難。

1.2作業(yè)井斜大

埕島油田開(kāi)發(fā)采用叢式井組模式，井組平臺(tái)尺寸受限，一般部署了6-18口井，井間距在2-3米左右，且均為大斜度定向井，井斜普遍在45耙隕希痹煨鋇憬锨吃？00米左右。如CACB6GA-17井，最大井斜達(dá)到74.18埃煨鋇憬鲇？25.78米。斜井的井內(nèi)管柱貼近井壁低邊，起下鉆磨阻增大，斜井段常規(guī)可退式打撈工具有時(shí)正常工作，遇卡不易退出落魚(yú)。

1.3防砂管結(jié)構(gòu)復(fù)雜

埕島油田注水井普遍采用了掛慮防砂工藝技術(shù)，注水層數(shù)在2-5層之間，防砂管柱平均長(zhǎng)度在130m以上，且管柱結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。套銑作業(yè)容易出現(xiàn)易剝落濾砂管外的防砂管濾網(wǎng)，濾網(wǎng)包裹住套銑頭，導(dǎo)致套銑失敗和卡鉆等井下復(fù)雜情況。如CACB11NA-11井，在打撈防砂管過(guò)程中出現(xiàn)多次套銑筒鎢鋼損壞。在用外徑152mm內(nèi)徑132mm長(zhǎng)6.88m套銑筒套銑過(guò)程中出現(xiàn)提升頭與筒體焊接處斷脫，造成后續(xù)施工復(fù)雜。

1.4其他打撈施工難點(diǎn)

埕島油田主力油層為館陶組，具有高滲、水敏、粘土含量高，地層膠結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重，漏失量大等特性。在修井作業(yè)過(guò)程中一旦發(fā)生地層嚴(yán)重漏失，對(duì)于套銑作業(yè)會(huì)出現(xiàn)建立不起循環(huán)，一方面會(huì)造成套磨銑施工進(jìn)尺緩慢，甚至造成無(wú)法正常套磨銑施工，另一方面也會(huì)造成地層污染，影響水井的注水效果。

2水井防砂管打撈施工工藝

2.1傳統(tǒng)打撈施工工藝

在埕島油田實(shí)施水井大修，其主要工作就是大修處理井筒內(nèi)防砂管柱。埕島區(qū)塊在水井防砂上應(yīng)用了2大類(lèi)型4種防砂工藝技術(shù)，配套工具多達(dá)30余種，井下管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且歷經(jīng)時(shí)間長(zhǎng)，部分工具打撈存在空白區(qū)。埕島油田2014年實(shí)施防砂管柱打撈修井50口，平均打撈作業(yè)時(shí)間為11.12天，常規(guī)防砂管柱打撈步驟是：（1）下可退式打撈矛，撈住防砂管柱后大力活動(dòng)解卡；（2）解卡不成功則嘗試旋轉(zhuǎn)管柱倒扣；（3）倒扣不成功則退出撈矛，起出管柱，下套銑筒套銑濾砂管；（4）套銑后再下可退式撈矛分段打撈。

2.2打撈施工工藝優(yōu)化

（1）結(jié)合力學(xué)分析優(yōu)化打撈倒扣。對(duì)于防砂井段長(zhǎng)、斜度大、跨越層數(shù)多的水井，可根據(jù)油層數(shù)據(jù)實(shí)施分段倒扣。首先，根據(jù)深度計(jì)算，倒開(kāi)防砂井段最大斜度點(diǎn)以上管柱，這樣有利于施工負(fù)荷和扭矩的傳遞，降低摩擦損耗，精確施工參數(shù)，避免盲目施工導(dǎo)致倒散。其次，針對(duì)造斜段及斜井段的管柱特點(diǎn)，分段進(jìn)行打撈，切忌把斜井段的全部管柱考慮進(jìn)去，避免出現(xiàn)扭矩傳遞不均造成多處倒開(kāi)。最后倒出卡點(diǎn)以上管柱，完成剩余打撈。

（2）改進(jìn)修井工具優(yōu)化套磨銑。根據(jù)防砂管的特點(diǎn)（如長(zhǎng)度、直徑、管串結(jié)構(gòu)等），優(yōu)化選擇施工參數(shù)和套磨銑工具是十分重要的。首先，根據(jù)管柱結(jié)構(gòu)，預(yù)先確定可能在套磨銑中可能出現(xiàn)倒開(kāi)的位置；其次，根據(jù)油層數(shù)據(jù)及管柱結(jié)構(gòu)，優(yōu)化選擇套銑筒長(zhǎng)度。對(duì)于防砂管結(jié)垢嚴(yán)重的井，可采用單根套銑筒，優(yōu)先考慮采油院提供的高強(qiáng)度合金套銑頭，并在套銑過(guò)程中采用低鉆壓，高轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)精細(xì)研磨套銑，切忌高鉆壓低轉(zhuǎn)速。

（3）針對(duì)油層特性優(yōu)化修井液。埕島油田的主力油層館陶組具有高滲、水敏、粘土含量高等的特性，在修井施工過(guò)程中容易造成地層污染和漏失。目前羧甲基纖維素（CMC）是海上常用具有暫堵功能和高攜帶能力的修井增粘劑，可以滿足不同井斜、不同工況下的套磨銑作業(yè)，同時(shí)起到了保護(hù)油氣層的作用，實(shí)現(xiàn)綠色修井。例如CACB22A-6井卡封防砂酸化水井檢修施工中多次采用CMC調(diào)配增粘劑，實(shí)現(xiàn)套磨銑的高效性。

3水井防砂管打撈施工案例

3.1 CACB11NA-11井井史簡(jiǎn)介及施工目的

CB11NA-11井2009年7月23日投注，常壓籠統(tǒng)正注，注水層位Ng5455+61562層。電纜輸送127槍89彈射孔，孔密36孔/米，發(fā)射率100%，無(wú)油氣顯示。目前干壓7.9MPa，井口壓力6.1MPa，全井日配注量170立方米，日注水量171立方米，已累計(jì)注水24.1050？04立方米。

該井主要進(jìn)行檢管、拔濾、刮管+高壓水射流清理井筒、懸掛金屬氈濾砂管防砂、防蠕動(dòng)測(cè)調(diào)一體三段分注（內(nèi)襯防腐油管）施工。

3.2 CACB11NA-11井防砂管打撈簡(jiǎn)況

（1）打撈：8月21日起出原井注水管柱檢查發(fā)現(xiàn)封隔器QHY241損壞，油管內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重，厚度約5mm，8月24日下反扣鉆桿帶安全接頭及雙滑塊撈矛，撈獲懸掛封，魚(yú)頂為安全接頭。8月28日下反扣鉆桿底安全接頭及長(zhǎng)限位倒扣撈矛，活動(dòng)解卡，無(wú)效，反轉(zhuǎn)20圈倒扣，撈獲安全接頭及外徑140mm金屬氈濾砂管節(jié)箍1個(gè)。

（2）套銑：8月28日下反扣鉆桿帶安全接頭及外徑152mm內(nèi)徑132mm長(zhǎng)6.59m套銑筒1根；修井液反循環(huán)套銑，泵壓3.0MPa，排量500L/min，轉(zhuǎn)速60r/min，鉆壓15kN至20kN，套銑進(jìn)尺3.00m，出口修井液及少量鐵屑。起出套銑筒，檢查發(fā)現(xiàn)套銑筒鎢鋼損壞。

（3）重復(fù)打撈套銑直至撈獲井內(nèi)防砂管柱。

（4）銑套管：1月17日下反扣鉆桿帶外徑156mm長(zhǎng)0.61m反扣復(fù)式銑錐進(jìn)行處理套管污垢。

（5）下注水管柱：1月26日下油管底帶注水完井工具1套。2月14日注水壓力0.5MPa，排量163.2L/min，注水量235立方米，試注合格交井。

參考文獻(xiàn)

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