摘?要:塔河油田早期建成的四級及以上井身結構井,隨著不斷進行的措施和維護作業,目前多存在套管損壞、井底沉砂等問題。本文主要從對典型小井眼修井難題進行總結分析出發,研究探討適合塔河油田的施工工藝。
關鍵詞:塔河油田;小井眼;修井;難題;措施
塔河油田早期建井的小井眼井,其油層套管尺寸為5"或5 1/2",懸掛器位置一般在5000米以深,具有井眼小、深度大、射孔段長的特點。以S井為例,對塔河油田小井眼修井施工難題進行分析。
一、面臨的難題
S井7"套管未回接至井口,上部為9 5/8"套管,尾管為5"套管,壁厚9.19毫米,內徑108.62毫米,懸掛器位置5390米,下深5740米,射孔段5692—5704米。該井高含硫化氫,先后采用比重1.14的油田水和比重1.14、粘度55-58秒的泥漿修井。
(一)地層出砂嚴重
使用筆尖探底時,在5287米便開始遇阻。沖砂過程中,返出大量不規則石塊,最大外徑為2.1厘米。沖至5678米后,地面循環管線憋跳嚴重,再無進尺,判斷地層出砂嚴重。
使用負壓沖砂工藝,處理至5666米后,無明顯進尺,轉盤無扭矩,上提管柱遇掛卡,活動最大上提20噸解卡成功,負壓沖砂效果不理想。
(二)套管腐蝕變形
筆尖沖砂后,起出檢查筆尖下部合金部分有大量橫向擦痕,缺失合金塊2塊;連接筆尖的2 3/8"鉆桿本體有明顯橫向劃痕。負壓沖砂時,沉砂管帶出大量鐵銹和硫化鐵粉末。
使用薄壁管打印發現,薄壁管底部有7厘米的裂口,裂口向內彎曲變形。
通過沖砂和打印情況分析判斷,5"套管存在明顯變形位置。
(三)地層存在漏失
沖砂過程中,泥漿出口量始終小于進口量,后期只能采用負壓沖砂工藝。銑錐處理時,反洗井過程中突然失返。多種跡象表明,地層存在漏失,無法建立有效循環,給沖砂施工帶來難度。
(四)泥漿攜砂能力不足
塔河油田大修作業一般采用油田水作為修井液,該井考慮上部為9 5/8"套管,環空面積大,使用泥漿作業。但與鉆井期間泥漿性能對比,修井所使用的泥漿僅對比重和粘度有要求,性能較弱,攜砂能力更差。
(五)工藝和工具選擇難度大
工藝選擇上,必須考慮小井眼易卡阻和循環能力不足等因素;工具選擇上,必須考慮尺寸匹配、強度和循環能力等因素。卡鉆后,處理工藝和工具的選擇尤為重要,選擇不當則會造成次生更多復雜,增大處理難度。
S井在處理完7“套管后,未充分考慮上部環空沉降效應帶來的人工井底升高,直接下入100毫米銑錐處理5"套管時,發現砂面上升至7"套管內。使用5"銑錐沖洗7"套管至5"套管懸掛器后,未進行充分候沉、探底或更換小尺寸工具,直接向下處理5“套管,循環能力下降,導致沉砂埋卡鉆具。
處理卡鉆過程中,使用套銑筒尺寸過小,套銑無效并造成魚頂損傷;打撈之前未驗證魚頂,造成兩次打撈均無效。
二、處理措施
(一)采用負壓沖砂
小井眼井底部工具水眼和環空容積小,上部環空容積大、長度大,擴容效應明顯,沖砂施工存在天然短板。若井底存在漏失或套管破損,則會給常規沖砂帶來更大的難度。
負壓沖砂工藝主要針對地層漏失、環空容積大、泥漿性能差等因素造成的循環能力不足難題,塔河油田已有多口循環難度大的井采用負壓沖砂來實現修井建產目的。結合使用效果評價,負壓沖砂工藝井控和卡鉆風險較大,在稠油井、定容體地層、垮塌嚴重的裸眼地層等環境中施工時,應充分評估施工井控風險和工程風險。
(二)使用高性能泥漿
對于井底坍塌和環空容積大的小井眼井,使用油田水無法攜帶顆粒較大的砂礫,因此建議使用高性能泥漿進行作業。同時,應增強泥漿泵等地面循環設備的配備,使用更高型泵或雙機雙泵,提高循環參數,減少循環攜帶物在上部環空的靜止懸浮現象。
(三)結合風險評估制定工藝
(1)充分洗井并驗證。當前常規沖砂多采用正沖反洗的方式,小井眼井沖砂前應明確泵壓、排量、反洗時機、候沉時間、探底等參數。對于可能存在漏失的小井眼井,還必須明確發生漏失后的處置程序。
(2)合理選擇井下工具。相對于常規井眼,小井眼修井作業工程風險更高,因此,在工具選擇時,應充分考慮井眼與工具的配合程度,最大程度降低工程風險。
(3)盡量摸清井內狀況。小井眼作業每趟管柱施工前,應進行探底、開泵等試探性動作,探明井底實時狀況,及時調整工藝措施和施工參數。在無法確定井底狀況時,應先使用鉛模、薄壁管等進行打印檢測,摸清井底狀況,無后續措施制定和工具選擇提供依據。
三、結論
通過S井的典型案例分析,為塔河油田小井眼作業提供了工藝和施工方面的思考方向。
(1)小井眼修井施工設計應進一步加大對作業風險的識別力度,制訂全面的風險控制措施,做好作業設備、材料、工具、人員和技術支持等方面的準備工作。
(2)小井眼修井作業應更加謹慎,堅決杜絕僥幸心理;應在全面確保施工安全的前提下考慮時效,不能盲目追求進度。
(3)小井眼修井作業應增強作業人員敏感性,關鍵崗位人員應隨時關注作業參數,并及時通過參數變化判斷井下情況。
參考文獻:
[1]唐京.小井眼修井工藝技術研究及應用.內江科技,2010(11):119+139.
作者簡介:曾大勇(1982-),男,新疆烏魯木齊人,工程師,主要從事井下作業專業管理工作。