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?xún)?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(mǎn)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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