摘要:中原油田是一個異常高溫、高壓、高礦化、復(fù)雜的斷塊油氣藏,油田開發(fā)中后期階段,井筒結(jié)鹽、結(jié)垢、套管變形,導(dǎo)致井況日趨惡化。井下作業(yè)修井施工中,由于井況復(fù)雜,導(dǎo)致修井難度加大,部分井很難修復(fù),造成油水井關(guān)井停產(chǎn)。通過技術(shù)人員開展復(fù)雜井況修井技術(shù)研究,取得了較好的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜井況;修井技術(shù)研究;應(yīng)用
1概況
中原油田下屬的文南油田已投入開發(fā)二十多年,在滾動開發(fā)過程中,因其復(fù)雜的地質(zhì)條件及在采油管理、注水開發(fā)、井下作業(yè)等過程中的失誤,造成了很多落物事故,有部分簡單落物通過小修作業(yè)或大修進(jìn)行打撈處理,但有部分井況復(fù)雜未進(jìn)行修復(fù),造成油水井關(guān)井停產(chǎn),嚴(yán)重影響到了井網(wǎng)完善,滿足不了開發(fā)需求,因此有必要開展復(fù)雜井況開展技術(shù)研究,提高修井成功率。
2取得的主要創(chuàng)新成果
2020年以來,技術(shù)人員圍繞困擾復(fù)雜井況的修井難題開展技術(shù)攻關(guān),通過研究超高強(qiáng)度套銑頭、改造撈鉤、研制撈球器、長面銑錐的創(chuàng)新、引進(jìn)防卡式撈矛等多種手段,成功對復(fù)雜井況井進(jìn)行了修復(fù)利用,取得了一定的技術(shù)積累與進(jìn)步。
2.1研制超高強(qiáng)度套銑工具實(shí)施井下工具的高效打撈
研制應(yīng)用了超高強(qiáng)度的套銑頭,該工具優(yōu)選聚晶金剛石材料,與工具胎體一體成型,能較好地適應(yīng)井下落物的非對稱性、非穩(wěn)定性和形態(tài)隨機(jī)性所形成的斷續(xù)切削工況,同時增強(qiáng)了抗沖擊能力。
2021年以來,在文95-66套銑銑錐、文72-406井套銑水力錨封隔器、文88-34井套銑安全接頭+鉆桿變扣+母錐+橋塞過程中進(jìn)行了使用,使用前使用普通套銑頭與磨鞋均無進(jìn)尺,使用研制的套銑頭,采用高轉(zhuǎn)速、低鉆壓、大排量的施工參數(shù),均實(shí)現(xiàn)了套銑打撈的施工目的?,F(xiàn)場試驗(yàn)證明,所研制的超高強(qiáng)度套銑工具與常規(guī)高強(qiáng)度套銑工具相比較,切削能力提高1倍以上,使用壽命可提高5~10倍。
2.2研制鋼球捕捉器有針對性的解決井下需求
鉆塞時井內(nèi)存在鋼球類落物,會造成鉆頭與鋼球表面接觸,形成空鉆無進(jìn)尺,在魚頂上存在鋼球類落物時造成打撈工具無法入魚,影響下步工序的正常施工。鋼球球度高,硬度高,表面光滑,與鉆、磨、銑、套類工具接觸過程是點(diǎn)狀接觸,著力點(diǎn)少,易打滑空轉(zhuǎn),一直是作業(yè)施工的難點(diǎn)之一。
針對鋼球打撈的難點(diǎn),研制了鋼球捕捉器,設(shè)計(jì)的工具中心沖管自上接頭沿筒體一側(cè)為伸出斜口收集籃,保證了正循環(huán)時能產(chǎn)生足夠的沖刺力
以及收集籃中的空間;為保證鋼球能按設(shè)計(jì)要求順利進(jìn)入撈籃,將筒體設(shè)計(jì)為半開放式,下部僅用筒體三分之一,并切割為馬蹄口狀,雙斜面鋼板形成了斜口收集籃,筒體上部沿開口至中心沖管間焊制了引導(dǎo)擋板,筒體上部,開口對側(cè)為出水口,設(shè)計(jì)了由上接頭、筒體、出水口、中心沖洗管、斜口收集籃及引導(dǎo)擋板等組成的鋼球打撈器。鋼球打撈器利用正循環(huán)的沖刺力,開放式的收集口,斜面引導(dǎo),自由沉降作用,將鋼球沖進(jìn)撈籃,有效提高鋼球打撈成功率,并可打撈其余種類的小件落物,縮短作業(yè)周期。
鋼球打撈器設(shè)計(jì)后邊使用邊改進(jìn),通過三次改型,目前基本成熟。先后在文33-185、文88-34井等兩口井使用6次,打撈出直徑25mm的合金鋼球9個及工具牙片、工具殘片等小落物,見到良好的打撈效果。
2.3研制與應(yīng)用高效長面銑錐提高措施效率
隨著文南油田滾動開發(fā)的深入,因其復(fù)雜的地質(zhì)條件及在采油管理、注水開發(fā)、井下作業(yè)等過程中的失誤,造成了很多套管事故,包括套管變形、縮徑、破裂、錯斷等,嚴(yán)重影響到了井網(wǎng)完善,滿足不了開發(fā)需求。
目前常規(guī)的處理套管通道方法是用銑錐在井眼內(nèi)鉆銑出具有一定通過能力的通道,或選擇合適的脹套工具逐級打開通道。但是目前的修井銑錐存在一定缺點(diǎn),即磨銑過程中硬質(zhì)合金塊會逐漸磨損,均勻分布的碎合金磨損到一定程度后露出胎體合金(胎體合金為鎳銅合金,它的抗拉強(qiáng)度大,但硬度很低,形成一個無切削能力的“銅環(huán)”,達(dá)不到修套效果,需多次更換井下工具重復(fù)處理,效率低。
通過分析使用過的舊銑錐,發(fā)現(xiàn)大部分長面銑錐是由于整體直徑因磨損變小,打開的通道也相應(yīng)變小,造成修復(fù)效果不理想。為了避免長面銑錐磨損嚴(yán)重的問題,通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),沿長面銑錐過流通道切屑面鋪設(shè)了人造成金鋼石復(fù)合片。這四排硬度高,切屑能力強(qiáng),不易磨損的四條方形合金線就組成了高效長面銑錐獨(dú)有的“磨銑線”,達(dá)到直徑恒定、磨銑效果好,打開的套管通道光滑、通暢目的。這種高效長面銑錐由于增加了硬度較高的合金線,可有效延緩工具在使用過程中的磨損,減少頻繁起下更換工具,提高效率。
2021年以來,分別在文33-113、文95-121、文33-205、文72-410、文88-23等五口井應(yīng)用高效長面銑錐修套打通道技術(shù),成功4口,成功率達(dá)80%;平均單井縮短施工周期5天。其中文95-121井射孔井段套管縮徑至¢106mm,為滿足該井下Y221-114封隔器卡封的要求,選用¢114mm長面銑錐修套打通道,僅用一趟鉆就滿足了卡封目的。
3現(xiàn)場應(yīng)用效果分析
3.1現(xiàn)場應(yīng)用情況
2020年以來,針對復(fù)雜井況的修井工藝技術(shù)上采取“一井一策一攻關(guān)”思路,以修井工具的研制改進(jìn)為主導(dǎo)、以經(jīng)濟(jì)效益最大化為方向,認(rèn)真開展復(fù)雜井況修井工藝研究,先后在文72-114等30井次進(jìn)行實(shí)施,取得較好的效果。
4結(jié)論與認(rèn)識
4.1開發(fā)應(yīng)用新型工具以適應(yīng)目前日益惡化的井況是提高措施效益的有效方法。
4.2在研究提高復(fù)雜落物打撈效率過程中發(fā)現(xiàn),落物落井時間對措施影響較大,故一旦發(fā)生井下事故應(yīng)及時處理。
參考文獻(xiàn):
[1]游亨淮.井下作業(yè)工.石油工業(yè)出版社,1996[2]吳奇.井下作業(yè)工程師手冊.石油工業(yè)出版社,2003[3]沈琛.井下作業(yè)工程監(jiān)督.石油工業(yè)出版社,2005
作者簡介:華彥軍,河南省濮陽市中原油田采油氣工程服務(wù)中心作業(yè)四大隊(duì),一直從事修井技術(shù)工作。