卡封酸化管柱優化與設計在文南油田的應用

李淑梅

摘 要：隨著油田精細開發工作的不斷深入，注水面臨主要困難是油層深、注水壓力高，如何有效實施卡封井的酸化作業以達到增注的目的成為一個亟需解決的問題。采油四廠在積極引進新技術新工藝的基礎上，集思廣益、銳意創新，在卡封酸化管柱和方案設計的優選優化上找思路、尋突破，取得了明顯的效果。

關鍵詞：優選優化卡封酸化管柱；優化工序；效果

文南油田主要含油地層為S2下、S3上和S3中等三套地層，單井油層跨度長達1000m以上且大多已投入開采，層間矛盾異常復雜。隨著油田精細開發工作的不斷深入，卡封注水、采油、酸化、壓裂、擠堵等措施工作量越來越大，井況越來越復雜，套管變形、變徑、腐蝕溝槽越來越嚴重，套管內壁結垢，以及擠堵、打塞以后的殘留物越來越多，因此優選優化卡封酸化管柱十分必要。

1 優選優化卡封酸化管柱

1.1 從作業歷史和井筒狀況出發，方案設計最優化

在長期的工作過程中發現文南油田水井卡封酸化有以下兩種情況：一是井筒干凈，沒有結垢、殘留物的可以直接卡封酸化。二是擠堵、打塞之后，井筒有殘留物，或者套管內壁結垢嚴重的。第二類井如果直接實施卡封酸化，在作業過程中很有可能因酸液與垢質和殘存灰漿堵劑反應而導致管柱失效，造成資源和費用的浪費。通過創新卡封酸化工藝，即先一步刮洗和酸浸，對結垢和殘留物進行徹底處理之后再卡封酸化，充分保證了施工過程中管柱密封性，避免再次卡封、酸化等返工工序。

1.2 根據實際需要，實現卡封酸化施工管柱合理化

根據酸化層和注水層位的一致性可將酸化分為以下兩種情況：一是酸化層和注水層一致；二是部分酸化，單獨酸上層或酸下層。對于第一種以及單獨酸下層的卡封井，可以采取常規酸化管柱，而對于單獨酸上層的，就要先封堵下部層段，酸化之后再解除封堵。經過不斷的摸索研究和現場實驗，在最近幾年新引進使用了可取式橋塞，如圖1所示。相比填砂、注灰的傳統方法，使用可取式橋塞有以下幾個優點：

1.2.1 節省工時，提高酸化效率。為了充分保護下部井段，填砂動輒幾百米，酸化之后還需要沖砂，浪費時間和特車費用；文南油田為低滲油藏，填砂段的滲透率相對地層來說要大的多，酸液在施工過程中會經由砂子到達井筒底部，造成浪費。

1.2.2 避免地層污染。注灰鉆塞過程難免會對地層造成污染，造成不良后果。因此比較來說可取式橋塞具有快捷、方便、可靠的特點，每實施一井次可節省特車、注灰鉆塞費用4萬元。

可取式橋塞主要由座封機構、錨定機構、密封機構等部分組成。座封時用電纜（或油管）將可取式橋塞送到井下預定位置，校準深度。將電纜接通電源，引燃橋塞送進工具中的火藥柱，使之產生高溫、高壓氣體，迫使座封工具的活塞與芯軸產生相對運動（油管送進座封時，在地面用泵車向油管加內壓完成這一動作），推動橋塞卡瓦咬緊套管內壁，壓縮橋塞膠筒密封套管環空。在此同時，橋塞內部結構自鎖，拉斷張力棒（環），座封工具隨電纜（或油管）起出井口，橋塞牢牢卡封在井下預定位置。解封時用油管下入專門的解封工具，抓住橋塞解封套，上提管柱，解除橋塞自鎖，膠筒收縮，卡瓦退回卡瓦筒中，橋塞解封，其總成隨油管起至地面。

1.3 準確選擇卡封工具，延長管柱有效期

對于卡封注水井來說，如果單單從卡封的角度來選擇封隔器類型，雙級密封封隔器的保障性比普通的封隔器要高的多，但是如果用作卡封酸化井也一味的使用，卡封管柱反而會有短期失效的可能。因此實際工作中，都采用Y221封隔器。

2 優化工序：對卡封井實施酸化前先驗封

酸化是把前置液、主體酸液、頂替液高壓泵入地層，利用酸液溶蝕性與地層中的雜質充分反應，形成溶蝕通道，恢復地層滲透率的過程。卡封井因地層受到堵劑灰漿污染導致滲透率下降，或是其他原因造成壓力過高注不進，就需要實施酸化降壓增注。卡封管柱在酸化中除受到來自地層的壓力，還會受到地面設備所施加的高壓，因此管柱必須具有良好的密封性，為酸化作業提供充足保證，避免因卡封管柱失效而造成物料損失。我們在長期的工作實踐中發現，酸化前驗封可以提供充足有力的參考依據，大大提高酸化成功率。2011年酸化前驗封14井次，其中查出6井次微竄，需換封酸化，從而避免了作業中途失敗，節省相關費用48萬元。

3 取得的效果

2011年，通過對卡封酸化的方案和施工管柱的優化設計，有效的工序安排，合理的工具優選，取得了顯著成效。全年實施卡封酸化30井次，酸化前驗封14井次，創效200萬元。