摘 要:海南3斷塊受油井出砂、井身結(jié)構(gòu)、腐蝕等因素的影響,油水井套管損壞情況比較嚴(yán)重。通過套損原因分析及治理措施研究,為下步套損井治理提供方向。
關(guān)鍵詞:海南3斷塊;腐蝕;套管損壞
1、前言
海南3斷塊受出砂、井身結(jié)構(gòu)、腐蝕等因素的影響,油水井套管損壞情況比較嚴(yán)重,使得作業(yè)和大修工作量及成本增加。目前共有套損井34口,占總井?dāng)?shù)的24.6%。大量套損井的存在,不僅造成固定資產(chǎn)的閑置浪費,還會導(dǎo)致注采不完善,進(jìn)而影響區(qū)塊的高效開發(fā)和持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。
2、套管損壞原因分析
2.1套損井類型
根據(jù)表1可知海南3斷塊套管變形為主要套損井類型占70.5%,其次為漏失井占26.5%,錯段井只占2.9%。
2.2、套損原因分析
2.2.1 斷層影響
目前海南3斷塊斷層兩翼及殲滅處的套損情況見表2、表3由表可知,海南3斷塊斷層殲滅處套損井3口,斷層兩翼附近套損井14口,可以看出斷層附近套變井較多。
2.2.2油層出砂
注水開發(fā)油田,砂巖巖層膠結(jié)物易吸水膨脹和水解,在高的采液強(qiáng)度下,產(chǎn)生壓差較大,從而使油層巖石骨架結(jié)構(gòu)破壞,形成油井附近地帶出砂,造成局部應(yīng)力集中,對油層結(jié)構(gòu)造成破壞。海南3斷塊隨著區(qū)塊含水的升高,出砂日益嚴(yán)重,目前出砂井共有34口,其中套損井有8口,占總套損井?dāng)?shù)的24.2%,可見出砂對套損井的損壞是一個重要因素。
2.2.3套管質(zhì)量的影響
目前海南3斷塊主要應(yīng)用的是J55、N80、TP110H、P110四種鋼級的套管,不同鋼級套管的抗擠、抗內(nèi)壓和抗拉強(qiáng)度見表4。
J55型號套管多用于近地表的表層套管,套損率為0。TP100H型號套管多用于高溫?zé)岵删?,海?斷塊2004年起已不再使用。P110型號套管由于強(qiáng)度高多用于深井段油層套管,目前有套損井2口,套損率為6%,其余套損井均為N80型號套管,其套損率達(dá)94.2%,可見套管強(qiáng)度是影響套損的重要因素。
2.2.4 腐蝕因素
海南3斷塊地層水礦化度較高,在478 mg/L-22599.9 mg/L之間不等,離子主要有重碳酸氫根、氯、鈉、鉀和少量的硫酸根、碳酸根,極易造成套管腐蝕。目前共有套漏井9口,套損率達(dá)26.5%,是套管損壞的一個重要因素。套損井漏點深度大多處于298.48-336.24m井段,其水泥返高在360m-2000m之間不等,由于表層套管深度大多在250m左右,使油層套管與地層直接接觸,造成注入水和地層水的不斷侵蝕,發(fā)生腐蝕穿孔。
3、套管損壞的治理研究
針對海南3斷塊目前套管損壞的狀況,主要采取以下四種方法進(jìn)行治理:
3.1、套管整形
套管變形或錯斷后,內(nèi)通徑減小,針對變形和錯斷點以下的各種工藝技術(shù)措施無法實施,導(dǎo)致油氣水井停產(chǎn)或報廢,因此,應(yīng)采取一定的技術(shù)措施進(jìn)行整形擴(kuò)徑,撈盡井下落物后,根據(jù)井況進(jìn)行密封加固修復(fù)或取套修復(fù),套管整形擴(kuò)徑技術(shù)是套管變形和錯斷井修復(fù)的前提和基礎(chǔ)。海南3斷塊共實施3井次,其中海南25-15、21-15因套管縮徑嚴(yán)重未完全脹開,海南10-8脹開后一個月內(nèi)又發(fā)生縮徑,均未修復(fù)成功。
3.2、套管補(bǔ)貼
目前國內(nèi)外套管補(bǔ)貼工藝主要以機(jī)械式補(bǔ)貼為主,按結(jié)構(gòu)劃分,它又可分為波紋管補(bǔ)貼與襯管補(bǔ)貼兩種形式。本技術(shù)應(yīng)用高強(qiáng)度自鎖式套管補(bǔ)貼工具,該工具主要特點有:①同步自鎖式卡瓦固定;②多級密封;③無限連續(xù)延長補(bǔ)貼;④適合51/2"井眼以上套管;⑤耐高溫,下補(bǔ)貼工具遇阻可適當(dāng)加壓通過。其工作的可靠性及安全性均達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨?,完全可以滿足現(xiàn)場的需求。海南3斷塊采取套管補(bǔ)貼井4井次,成功率100%,具體數(shù)據(jù)如表5所示:
由表可知,套管補(bǔ)貼后,內(nèi)通徑均大于常用油管尺寸¢73mm,不影響油井以后的正常生產(chǎn)和措施實施,另外恢復(fù)了套損井的產(chǎn)能,為油井的進(jìn)一步挖潛提供了保障。
3.3、取換套
取換套技術(shù)可用來修復(fù)淺層部位的套管外漏、破裂和變形的套管,是一種徹底的套損井修復(fù)方法。灘海大斜度由于井斜原因,套銑、對接困難大,補(bǔ)接強(qiáng)度低,導(dǎo)致取換套成功率較低,海南3斷塊僅實施取換套1井次,但未對接成功,最后采用全井段襯套完井。
3.4、擠灰堵漏
海南3斷塊套管滲漏以腐蝕穿孔為主,擠灰封堵是首選方案,但現(xiàn)場對海南27-19、11-3淺層擠灰封堵3-4次,均試壓試不住,擠灰堵漏均失敗,分析為淺層常見套管漏區(qū)域,礦化度高,影響水泥侯凝強(qiáng)度和時間,雖然經(jīng)過前期堵漏處理,但擠灰封堵強(qiáng)度嚴(yán)重不足,試壓不能滿足要求。
4、總結(jié)
1、套管補(bǔ)貼技術(shù)是海南3斷塊套損井治理比較成功的主要措施,而液壓整形、取換套、擠灰堵漏技術(shù)成功率低,還需進(jìn)一步研究。
2、套損井綜合治理是一項長期的工作,應(yīng)通過開展套損監(jiān)測和跟蹤工作,全面掌握區(qū)塊套損動態(tài),深化套損機(jī)理研究,完善套管防護(hù)與治理技術(shù),進(jìn)一步提高油氣開采潛能,促進(jìn)區(qū)塊的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
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[2]向蓉,王飛,徐杰斌.套損井原因分析及治理對策[J].西部探礦工程,2012 ,6:120-124.
作者簡介:韓有祥(1983-),男,工程師,2007年本科畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)船舶與海洋工程專業(yè),現(xiàn)從事井下作業(yè)管理工作。通訊聯(lián)系人:韓有祥,Email:hanyouxiang831011@163.com ,Tel:13700070886;郵寄地址:遼寧省盤錦市興隆臺區(qū)香稻路91號