錦州油田小通徑油水井作業(yè)技術(shù)應(yīng)用研究

李洪革

摘 要：目前，錦州采油廠側(cè)鉆小井眼井套管外徑設(shè)計(jì)一般較小（101.6 mm），隨著開(kāi)發(fā)的不斷深入和操作成本的壓縮，與之相應(yīng)的井下作業(yè)技術(shù)和井下工具極其貧乏。針對(duì)小井眼側(cè)鉆井的特點(diǎn)，自主開(kāi)發(fā)、研制了配套的井下工具，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，克服了一系列技術(shù)難點(diǎn)，形成一套實(shí)用、有效的側(cè)鉆小井眼修井工藝技術(shù)。該工藝技術(shù)經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，效果顯著。在2013—2014年現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，該工藝成功修復(fù)小通徑油水井9井次，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，具有較好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：錦州油田；小通徑油水井；小井眼；井下工具

中圖分類號(hào)：TE357.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0132-02

1 概況

近幾年，隨著開(kāi)發(fā)的不斷深入和操作成本的控制，錦州采油廠利用老井眼側(cè)鉆井?dāng)?shù)明顯增多。老井開(kāi)窗側(cè)鉆小井眼是近年來(lái)調(diào)整注采方案、挖潛剩余油、提高原油采收率的有效措施。錦州油區(qū)小井眼側(cè)鉆井?dāng)?shù)量平均每年增加25口，隨著進(jìn)一步的開(kāi)采，小井眼側(cè)鉆井會(huì)有相應(yīng)的調(diào)整措施和增產(chǎn)措施，因此，必然面臨小井眼的修井作業(yè)。而遼河油田針對(duì)小通徑側(cè)鉆井（外徑101.6 mm套管）的井下作業(yè)技術(shù)還不完善，這類井在作業(yè)過(guò)程中困難較大，修井成功率低。2011—2013年期間，錦州采油廠部分油水井因打撈失敗、小管沖砂卡斷以及缺乏配套的井下工具等原因，造成4口井報(bào)廢，給采油廠帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 技術(shù)難點(diǎn)

結(jié)合錦州采油廠修井作業(yè)現(xiàn)狀，目前，側(cè)鉆小井眼修井工藝技術(shù)主要存在以下技術(shù)難點(diǎn)：①由于側(cè)鉆開(kāi)窗是利用原來(lái)139.7 mm的油層套管作業(yè)的，小井眼后期的完井油層套管以101.6 mm的套管（內(nèi)通徑為86 mm）為主，限制了修井配套工具的外徑尺寸，井下工具強(qiáng)度難以滿足施工要求，可靠性差；②井眼通徑小，小井眼井下工具少，特別是用于101.6 mm套管的卡堵水工具幾乎空白；③受限于常規(guī)螺桿鉆具的最大外徑，無(wú)法在小通徑內(nèi)磨鉆施工。

3 研究?jī)?nèi)容

為了更好地解決以上小通徑油水井作業(yè)過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)，我們研究了與之配套的井下作業(yè)技術(shù)。

3.1 小通徑?jīng)_砂技術(shù)

結(jié)合上述小通徑油水井作業(yè)技術(shù)難點(diǎn)，我們?cè)谠擃惥鳂I(yè)時(shí)，尤其是沖砂、洗井循環(huán)作業(yè)時(shí)，作了如下改進(jìn)：①針對(duì)錦州油田30余口外徑為101.6 mm的油水井，專門引進(jìn)了N-80級(jí)別的60.3 mm的加厚油管，用于側(cè)鉆開(kāi)窗點(diǎn)以下的正常作業(yè)；②研制出72 mm的小通徑螺桿鉆具，保證101.6 mm套管內(nèi)鉆塞等旋轉(zhuǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行；③對(duì)目前的井口低壓自封封井器作了進(jìn)一步的改進(jìn)，研制出耐壓21 MPa的井口自封封井器。以上這些配套設(shè)備與錦州采油廠的連續(xù)循環(huán)沖砂配套，保證了小通徑套管井的正常循環(huán)沖砂作業(yè)。

3.2 小通徑堵水、防砂技術(shù)

石油開(kāi)采的諸多工藝措施，比如機(jī)械防砂、分層采油等均在直徑為101.6 mm的小直徑套管內(nèi)完成。其中，最常用的一種石油開(kāi)采工具為封隔器。封隔器是在井筒中將不同的油層、水層分隔并承受一定壓差的井下工具。對(duì)于需要防砂和分層采油的油井，利用封隔器可將井下油層、水層分隔，再通過(guò)封隔器的中心管下入洗井、采油等石油開(kāi)采工具進(jìn)行石油開(kāi)采。但是，現(xiàn)有封隔器的尺寸和結(jié)構(gòu)只適用于小直徑套管，這就需要將其直徑縮小，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，尤其是設(shè)置有雙向卡瓦結(jié)構(gòu)的封隔器。這種封隔器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常有內(nèi)中心管和套設(shè)置于其外部的外中心管內(nèi)，采油設(shè)備通過(guò)內(nèi)中心管下入井下，內(nèi)中心管和外中心管分別設(shè)置有卡瓦，構(gòu)成雙向卡瓦結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有雙向卡瓦封隔器的側(cè)壁比較厚，因此，當(dāng)將雙向卡瓦封隔器縮小成適用于小直徑套管的封隔器后，其外徑變小，但封隔器的側(cè)壁厚度沒(méi)有改變，導(dǎo)致封隔器的內(nèi)徑變小，很多現(xiàn)有的采油設(shè)備不能經(jīng)由其下入井下，進(jìn)而無(wú)法正常采油作業(yè)。

為此，我們研究并設(shè)計(jì)出一種小直徑封隔器（專利：201420158418.0），主要包括四大機(jī)構(gòu)：①中心管總成機(jī)構(gòu)。這一機(jī)構(gòu)包括由上至下連接的上中心管、限位套和下中心管。所述限位的上部套設(shè)置于所述上中心管外，并與上中心管滑動(dòng)配合，且限位套與中心管之間設(shè)置有限位裝置，限位套的下部套設(shè)置于下中心管外；②密封機(jī)構(gòu)。套設(shè)置于上中心管上部的外壁上；③坐封機(jī)構(gòu)。套設(shè)置于下中心管下部的外壁上，并與下中心管滑動(dòng)配合；④雙向卡瓦錨定機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括上卡瓦和下卡瓦。其中，上卡瓦固設(shè)于上中心管外，并與密封機(jī)構(gòu)的下端相接；下卡瓦與所述坐封機(jī)構(gòu)相接，限位套上下兩端設(shè)置有與上卡瓦配合的上錐體和與下卡瓦配合的下錐體。

這種小通徑封隔器可以實(shí)現(xiàn)101.6 mm套管內(nèi)的機(jī)械防砂、堵水和分層采油作業(yè)，目前已經(jīng)形成了一項(xiàng)專利技術(shù)，保證了錦州油田小通徑作業(yè)井的正常作業(yè)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益

2013—2014年期間，錦州油區(qū)現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)進(jìn)行小通徑井下作業(yè)共9井次，成功率為100%.其中，機(jī)械防砂2井次，機(jī)械卡堵水3井次，日常維護(hù)作業(yè)4井次。所有作業(yè)井后生產(chǎn)正常，平均檢泵周期達(dá)261 d，9口井截至2014-10，累計(jì)產(chǎn)油2 624.7 t，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)866.151萬(wàn)元。

5 結(jié)論和建議

結(jié)合小通徑單井作業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)，研制了與之對(duì)應(yīng)的小通徑打撈、沖砂等技術(shù)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，均達(dá)到了預(yù)期效果。2013—2014年期間，現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)進(jìn)行小通徑修井共9井次，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益866.151萬(wàn)元。下一步將繼續(xù)攻關(guān)研究小通井作業(yè)井的配套工藝，形成規(guī)范化的作業(yè)技術(shù)，以更好地指導(dǎo)小通徑油水井施工作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕endprint