江淑麗 李進(jìn)光 董旭 韓羽 王佩
(中國石油華北油田分公司第四采油廠 河北廊坊 065000)
油水井防砂是砂巖油田油水井出砂后經(jīng)常采取的一種措施,但由于井筒狀況不同,導(dǎo)致施工難度差異很大,很多有潛力的油水井因?yàn)榫疀r復(fù)雜導(dǎo)致防砂措施無法實(shí)施,甚至造成長期停產(chǎn)。為了恢復(fù)此類井正常生產(chǎn),需要采取特殊的處理手段,完成井筒除砂及地層治砂的現(xiàn)場施工,本文通過一口典型井的施工案例分析總結(jié)此類井施工方法。
W20-7井是華北油田XX斷塊一口長停井,已停井27年。完鉆井深1693.37m,人工井底1653.65m,生產(chǎn)井段1626.0~1640.0m,表層套管直徑339.7mm,下深110.55m,油層套管直徑139.7mm,下深1690.45m,水泥返高616m。1990年7月投產(chǎn),10月出砂嚴(yán)重關(guān)井,出砂速度11.8米/月,作業(yè)描述:尾管全部被砂子堵滿,出砂粒徑目測先為粉砂后為粗砂;1992年防砂作業(yè),由于井口噴砂嚴(yán)重?zé)o法施工,關(guān)井至今。關(guān)井前產(chǎn)量:日產(chǎn)液9.3噸,日產(chǎn)油3.4噸。原井管柱結(jié)構(gòu):斜尖D73mm×1532.98m。
考慮原井管柱已被浸泡27年,油管存在腐蝕可能性,強(qiáng)度受損,無法直接采用原井管柱防砂施工,同時(shí)井筒可能充滿地層砂,因此需要起出原井管柱后清理井筒。
防砂施工井一般要求井筒完好有通道,保證防砂材料能注入地層,同時(shí)施工壓力不能超過井口及套管承受壓力兩者的最小值。但該井井況復(fù)雜,施工過程存在以下幾個(gè)難點(diǎn):
(1)井口被嚴(yán)重破壞,需要重裝井口。該井已關(guān)井27年,井口已被破壞,下步需要重裝井口座防噴器。
(2)油管落入井中,打撈難度大。由于油管受到長期浸泡,可能銹蝕嚴(yán)重,打撈過程中存在油管斷裂、重復(fù)打撈的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)油層已全部被埋,壓力變化不可預(yù)測。目前該井油層已全部被埋,井口暫無壓力顯示,一旦動(dòng)管柱沖砂后地層壓力無法預(yù)測,存在井控風(fēng)險(xiǎn)。
(4)出砂嚴(yán)重,井口一直噴冒灰漿。1992年防砂作業(yè)時(shí)因井口噴砂無法施工,雖然已關(guān)井多年,但地層啟動(dòng)后還是可能會(huì)噴砂。
該井井況復(fù)雜,施工過程中存在多處不確定性,因此需要一邊施工一邊根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的問題制定下一步措施。下面就施工過程中的重點(diǎn)工序及施工中發(fā)現(xiàn)問題的處理方案解析施工全過程。
2.1.1 打撈落魚
第一次打撈,下DLM-T105×0.6m撈矛,一次撈獲管柱但上提管柱時(shí)油管脫落,分析是由于撈矛太短,進(jìn)入魚腔深度不夠,同時(shí)油管強(qiáng)度不夠?qū)е掠凸軘U(kuò)張所致。第二次打撈,改下LM-T105×1.73m撈矛,第二次打撈洗井上提管柱,打撈成功。
2.1.2 沖砂
下沖砂管柱硬探砂面1523.41m。先反洗井,返出大量灰漿,但一直返不凈,且沖砂3小時(shí)后壓力上升,出口不返液,分析是該井出灰漿嚴(yán)重,將油管堵死。改正洗井,返出大量灰漿,停泵后油套管均有溢流,溢流物為大量泥漿。再次改為反洗井后油管被堵死,改正洗井后仍然是灰漿返不凈,油套管有溢流,壓力3.7MPa,此時(shí)井內(nèi)管柱深度1470m。
分析該井地層能力充足且出灰漿嚴(yán)重,沖砂的同時(shí)地層也在吐砂,依靠常規(guī)的沖砂方式無法完成沖砂工序,因此考慮采用帶壓沖砂的方式,保持井筒的原始?jí)毫?。最終確定采用連續(xù)油管沖砂方式,下D38.1mm連續(xù)油管至1480m開始沖砂,施工過程中加壓10kN,壓力18~20MPa,排量50~60L/min,沖至人工井底,沖砂成功。
該井井筒一直處于帶壓狀態(tài),不能動(dòng)井內(nèi)管柱,因此無法采用循環(huán)充填等機(jī)械防砂措施,只能利用井內(nèi)現(xiàn)有管柱進(jìn)行防砂施工。最終確定采用化學(xué)防砂方式,采用泛溫涂覆砂防砂工藝,設(shè)計(jì)砂量10方,砂比5%~15%,最高施工壓力20MPa,2019年3月19日正式施工。
2.2.1 試擠前置液
試擠前置液2 0 方,排量6 0 0 ~7 0 0 L/m i n,壓力8~12MPa,試擠正常。
2.2.2 加砂
試擠前置液后開始加砂,開始砂比控制在5%,排量1000L/min,壓力13MPa,之后根據(jù)壓力情況逐漸加大砂比至18%,最高施工壓力17MPa,最后提高砂比的同時(shí)降低排量至800L/min,共計(jì)用砂量10方。
2.2.3 頂替
為防止施工管柱內(nèi)殘留的覆膜砂堵管柱,需要頂替管容積的液體,將殘留的地層砂全部注入地層,最終使用頂替液5方,最高施工壓力17MPa,排量800L/min。候凝48小時(shí)后鉆沖砂至人工井底,下泵恢復(fù)生產(chǎn)。至此該井防砂施工全部完成,投入生產(chǎn)后產(chǎn)量恢復(fù)至正常水平,成功挽救了一口停產(chǎn)27年的閑置井。
(1)長期停產(chǎn)井地層能量充足,施工過程中要注意井控安全。
(2)對(duì)于井況復(fù)雜的井,防砂施工前井筒處理過程復(fù)雜,需要根據(jù)施工過程中突發(fā)問題臨時(shí)調(diào)整措施。
(3)對(duì)長期停產(chǎn)井,進(jìn)行打撈作業(yè)時(shí)要考慮井內(nèi)落物損壞程度,不能采用常規(guī)工具打撈。
(4)化學(xué)防砂方法施工簡便,比較適合井況復(fù)雜井。
(5)建議重新梳理停產(chǎn)井關(guān)井原因,對(duì)因出砂嚴(yán)重關(guān)井的考慮防砂恢復(fù)。