熱采井小套管修套工藝技術(shù)研究

趙勇

【摘 要】隨著吞吐輪次的增加，稠油熱采井套管損壞問(wèn)題突出，影響了儲(chǔ)量動(dòng)用，造成了資源浪費(fèi)，成為制約油田穩(wěn)產(chǎn)和高效開發(fā)的不利因素。套損特征向損壞程度嚴(yán)重、多處套損方向發(fā)展，原有的套管補(bǔ)貼技術(shù)、化學(xué)封堵技術(shù)已不能適應(yīng)目前套損井修復(fù)治理需要。為此，開發(fā)配套了小套管修套及相關(guān)配套工藝技術(shù)，形成了針對(duì)不同套損程度的小套管修套工藝技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果表明，小套管修套工藝技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、成功率高、有效期長(zhǎng)，有效解決了熱采井套損治理問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】熱采井；套損；小套管；修套

中圖分類號(hào)： TE358.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）21-0184-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.085

【Abstract】with the increase of huff and puff rotation，the problem of casing damage in heavy oil thermal recovery well is prominent，which affects the utilization of reserves，resulting in the waste of resources， which has become an unfavorable factor restricting the stable production and efficient development of oil fields. The damage of casing characterized by serious damage degree and multiple damages. The existing technology such as casing subsidization and chemical plugging can not meet the needs of the repair and treatment of the casing damage well. Therefore， small-sized casing repairing and related supporting technology are developed， and the small-sized casing repairing technology to different damages is formed. The field application show that the small-sized casing repairing technology is simple with high success rate and long effective period， which effectively solves the repairing problem of the casing damage of the thermal recovery well.

【Key words】Thermal recovery wells；Damage of casing；Small-sized caing；Casing repairing

油井套管損壞嚴(yán)重，分類統(tǒng)計(jì)，套管損壞類型主要有錯(cuò)斷、漏失、變形三種，其中，套管錯(cuò)斷井最多，約占套損井總數(shù)的60%。近年來(lái)，套管錯(cuò)斷、漏失井呈逐年上升趨勢(shì)，套損特征向損壞程度嚴(yán)重，多處套損方面發(fā)展，主要表現(xiàn)為錯(cuò)斷嚴(yán)重，最大通徑小，兩處或兩處以上套損。套管損壞問(wèn)題日益突出，油田的穩(wěn)產(chǎn)和開發(fā)方案的實(shí)施受到制約，影響了儲(chǔ)量動(dòng)用，造成了資源浪費(fèi)。打更新井是恢復(fù)井網(wǎng)的可靠措施，但是需要投入大量資金。開展套損井修復(fù)治理工作，可以提高油井利用率，恢復(fù)動(dòng)用剩余可采儲(chǔ)量，對(duì)油田開發(fā)后期增儲(chǔ)上產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)持續(xù)有效發(fā)展具有重要意義。

針對(duì)熱采井套管損壞問(wèn)題，配套了套管補(bǔ)貼技術(shù)、化學(xué)封堵技術(shù)，但上述兩項(xiàng)技術(shù)均有其局限性，不適應(yīng)錯(cuò)斷嚴(yán)重井及多點(diǎn)套損井；取換套工藝雖治理套損問(wèn)題徹底，修復(fù)治理后井筒通徑不變，但熱采井因固井水泥漿返至地面，取換套工藝復(fù)雜，費(fèi)用高，風(fēng)險(xiǎn)大，為此開發(fā)配套了Ф127.0mm小套管修套工藝技術(shù)，在推廣應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)稠油熱采井套損程度，配套了Ф127.0mm、Ф114.3mm、Ф101.6.0mm無(wú)接箍小套管修套及相關(guān)配套工藝技術(shù)，形成了技術(shù)系列；對(duì)小套管下入深度進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了套損防治一體化、套損防治炮眼封堵一體化?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施及應(yīng)用情況表明，該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、套損治理徹底、綜合成本低、有效期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為套損井修復(fù)的主要工藝技術(shù)。2014-2016年下小套管修復(fù)套損井62口，工藝成功率100%，階段累計(jì)產(chǎn)油38223噸，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 小套管修套工藝技術(shù)

1.1 小套管尺寸確定

綜合考慮套損處通徑、固井水泥環(huán)厚度、采油工藝配套等因素，確定下入小套管尺寸。選型上優(yōu)選較大尺寸小套管，以做到修復(fù)后井筒通徑盡可能大，為后期作業(yè)提供便利條件。規(guī)格由大到小，Ф177.8mm套管套損井根據(jù)套損處通徑大小，小套管選型先后順序?yàn)椋骇?27.0mm套管、Ф127.0mm無(wú)接箍套管、Ф114.3mm無(wú)接箍套管、Ф101.6mm無(wú)接箍套管；51/2″套損井小套管為Ф101.6mm無(wú)接箍套管。

1.2 小套管下入深度確定

初期小套管下入深度設(shè)計(jì)為套損點(diǎn)以下20-30米，隨著開發(fā)的深入，部分區(qū)塊油井呈多點(diǎn)套損特征，且存在個(gè)別套損井修復(fù)后小套管鞋下部的原油層套管再次發(fā)生套損現(xiàn)象。為做到防治兼顧，小套管下入深度設(shè)計(jì)為套損點(diǎn)、潛在套損點(diǎn)（斷層、風(fēng)化殼等部位）以下；套損點(diǎn)下部有裸露炮眼需永久封堵時(shí)，設(shè)計(jì)小套管下入深度時(shí)將裸露炮眼作為套損點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮?？傊?，小套管下入深度根據(jù)套損位置、區(qū)塊套損位置特征及措施作業(yè)類型綜合確定，做到套損治理預(yù)防并舉，套損治理與層位封堵兼顧。

2 小套管修套相關(guān)配套技術(shù)

2.1 模擬通井技術(shù)

模擬通井作用主要是檢驗(yàn)小套管能否下過(guò)套損處至設(shè)計(jì)位置，模擬管由相應(yīng)尺寸小套管制作，長(zhǎng)度為1根小套管長(zhǎng)度，下端設(shè)計(jì)成筆尖狀，上端接變扣接頭與油管相連。若模擬通井遇阻最大加壓不超過(guò)20KN，若較大尺寸模擬管模擬通井不成功，可改為小一級(jí)尺寸模擬管模擬，必要時(shí)可下螺桿鉆配套銑錐磨銑修整套損處后再次模擬，直至模擬通井成功。

2.2 套管筆尖引入扶正技術(shù)

將套管鞋加工成筆尖形狀，以利于小套管通過(guò)套損處。

2.3 固井技術(shù)

2.3.1 小套管扶正技術(shù)

為了解決小套管與原油層套管貼壁問(wèn)題，采取小套管扶正技術(shù)，使小套管居中，以提高固井質(zhì)量。套損點(diǎn)附近、油層段上下套管串安裝扶正器，井斜情況適當(dāng)考慮，其余部位每3根小套管安裝1個(gè)扶正器。

2.3.2 水泥漿固井技術(shù)

小套管固井必須適應(yīng)和滿足蒸汽吞吐的開采方式，注蒸汽時(shí)固井水泥環(huán)要承受高達(dá)300 ℃以上的高溫，常規(guī)水泥漿無(wú)法滿足熱采井蒸汽吞吐的要求。綜合小套管下入深度和開采方式，固井水泥漿采用具有在低溫下快速凝結(jié)；水泥石抗高溫，即在高溫條件下，強(qiáng)度不衰退，水泥環(huán)不發(fā)生破壞的特點(diǎn)的熱采井固井水泥漿。

2.3.3 化學(xué)堵劑固井技術(shù)

當(dāng)套損處漏失量較大或套損處上、下部有虧空裸露油層需封堵時(shí)，固井水泥漿因滯留性能較差，無(wú)法返至地面，此類井固井選擇化學(xué)堵劑固井，堵劑應(yīng)具有有效地在松散的砂層中駐留，具備快速形成封堵的能力；有良好的低溫性能，常溫下能夠在松散地層快速形成早期強(qiáng)度；具有良好的耐高溫性能，在300℃以上的高溫下，封固體抗壓強(qiáng)度和界面膠結(jié)強(qiáng)度在高溫下不衰退的特點(diǎn)。

現(xiàn)場(chǎng)選用高強(qiáng)度納米堵水封竄劑進(jìn)行固井，該堵劑流變性好，觸變性強(qiáng)，尤其具有低溫早強(qiáng)和析水少不收縮的特性，其注入地層后能在近井虧空地帶快速形成承壓層，快速抑制堵劑漏失，使堵劑返至地面；在地層低溫條件下通過(guò)吸附交聯(lián)形成三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，形成早期強(qiáng)度，完全固化后納米堵劑可形成具有較高承壓強(qiáng)度的封固體，將套損處、需封堵層進(jìn)行有效封堵，并返至地面將小套管密封加固。同時(shí)，納米堵劑固化體耐300-350℃的高溫，在高溫條件下抗壓強(qiáng)度和界面膠結(jié)強(qiáng)度具有不衰減的特性，適應(yīng)于此類套損井小套管修套固井工藝。

2.3.4 固井失敗補(bǔ)救技術(shù)

由于種種原因造成固井失敗后，若小套管鞋處試壓不合格，可擠水泥漿封堵；若固井水泥未返至地面，則在注蒸汽吞吐生產(chǎn)時(shí)，待小套管與原油層套管環(huán)空積水蒸發(fā)干凈后，地面灌注水泥漿至地面。

2.4 Φ60.3mm油管+Φ44/32抽稠泵舉升工藝技術(shù)

小套管固井后井筒內(nèi)徑大幅度減小，Φ127小套管內(nèi)徑為111.96mm，Φ73mm 普通油管配套Φ57/38抽稠泵注采工藝管柱可以應(yīng)用。Φ114.3mm小套管內(nèi)徑為100.54mm，Φ101.6mm小套管內(nèi)徑為88.3mm，套管通徑小，下入管柱直徑受到限制，必須需要采用特殊的管、桿、泵組合。適合Φ114.3mm小套管、Φ101.6mm小套管的油管規(guī)格為Φ60.3mm油管。為加大抗拉安全系數(shù)，減少斷脫事故，選用鋼級(jí)為N80平式油管，絲扣抗拉負(fù)荷達(dá)26.8t，可以滿足強(qiáng)度要求；抽油泵選用Φ44/32mm抽稠泵，該泵最大外徑為70mm，泵筒外徑58m，最大沖程3.6m，泵常數(shù)1.09， 有液壓反饋力，上提柱塞可實(shí)現(xiàn)注汽，滿足稠油熱采井注采一體化需要；抽油桿選用Φ19mm抽油桿。

2.5 深穿透射孔工藝技術(shù)

目前現(xiàn)場(chǎng)使用的小直徑射孔槍型有YD89和YD73兩種?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明上述兩種射孔槍采用相應(yīng)深穿透射孔彈，可以滿足下小套管修套后在Φ127mm、Φ114.3mm、Φ101.6mm小套管內(nèi)雙層套管射孔需要。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及效果

2014-2016年下小套管修復(fù)套損井62口，工藝成功率100%，修復(fù)的62口井目前地質(zhì)關(guān)井2口，間開3口，恢復(fù)液面2口，1口井小套管鞋下部的原油層套管再次套損，已封井（樓7210），其余井均正常生產(chǎn)，階段累計(jì)產(chǎn)油38223噸。

4 結(jié)論與建議

（1）小套管修套工藝技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、成功率高、有效期長(zhǎng)，有效解決了熱采井套損治理問(wèn)題。

（2）小套管修套工藝技術(shù)套損治理預(yù)防兼顧，延長(zhǎng)了油井的使用壽命，減少了因套管再次損壞而造成的產(chǎn)量損失和大量的修復(fù)費(fèi)用。

（3）小套管修套后井筒通徑減小，與之配套的機(jī)械封堵、機(jī)械防砂、解卡打撈等工藝技術(shù)需進(jìn)一步配套。

【參考文獻(xiàn)】

[1]萬(wàn)仁溥.現(xiàn)代完井工程（第二版）.北京：石油工業(yè)出版社，2000：154-155.

[2]王少武.多點(diǎn)套損井長(zhǎng)井段密封加固技術(shù).石油鉆采工藝，2003，8：34-35.