油水井修井工艺进展及工作方向

2013-06-04 07:09刘宁
科技致富向导 2013年9期

刘宁

【摘 要】修井作业工艺主导技术以复杂井修井工艺技术、深井修井工艺技术、套损井修复技术、开窗侧钻技术为代表。近几年随着勘探开发技术进步,修井工艺也有了新突破,本文对此进行了详细论述。

【关键词】油水井;修井技术;工作方向

修井作业工艺技术随着油田勘探开发以及采油工艺的发展,形成了捞、磨、铣、倒、套、胀等二十几类修井工艺,研制了几百种配套工具。主导技术以复杂井修井工艺技术、深井修井工艺技术、套损井修复技术、开窗侧钻技术为代表。近几年随着勘探开发技术进步,修井工艺有了新突破,形成了具有胜利特色的油水井修井工艺技术,并在实践中得到了验证,取得了较好的经济效益和社会效益,较好地保证了油田勘探开发的需要。

1.复杂井修井工艺技术

(1)电潜泵井修井技术:该技术将电泵事故井划分为三类,采用解、切、清、套、铣、冲、捞、倒、抽、磨工艺技术和螺旋外钩、定位套铣、卡瓦捞筒等配套工具,解决了陆地、海上复杂电泵事故井以及电机的打捞问题,打捞全获成功率由69.6%上升为目前的96%。

(2)复杂杆类落物打捞技术:该工艺技术采用探视鱼顶、钩捞弯曲杆管、抽取缠绕杆管、限位套修鱼顶、套铣打捞一体化的工艺措施,并配套设计了偏心外钩、加强钩、套铣筒组合母锥等工具,能够成功处理复杂杆类落物事故。解决的技术难点:抽油杆或连续管在套管内自然状态时会呈弯曲状,紧贴套管壁,鱼顶不易引入打捞工具;抽油杆或连续管具有较强挠性,受压易变形,打捞钻压不易控制,捞获时显示不明显;抽油杆或连续管打捞成功后承受拉力小,极易断脱、破碎造成落物重叠;抽油杆或连续管在套管内易造成重叠缠绕,形成多鱼顶并列的情况。

(3)防砂管柱打捞技术:该技术划分为“通、清、套、捞、倒”的工艺技术措施,配套闭窗捞筒、套捞一体化等专用打捞工具,实现了冲管鱼顶、绕丝鱼顶、乱绕丝鱼顶以及金属颗粒、金属棉、金属纤维、双层予充填等类型滤砂管落物的快速打捞,目前单井打捞绕丝管的长度达到130m以上。防砂管柱打捞技术分滤砂管和金属绕丝管打捞。

(4)注水井打捞技术:水井事故修井划分为:水垢卡管柱、注水管柱严重腐蚀、全井套管严重腐蚀试不住压、上部套管破裂,地面返水,套管破裂、缩径、弯曲和错断,砂卡注水管柱。针对不同类型研究出相应配套工艺技术:水垢(砂)卡注水管柱:套、反、捞、倒;油管严重腐蚀水井:清、反、套捞一体化、少;全井套管严重腐蚀:打通道、试通、全井下小套管固井或大井段下小套管悬挂固井、封堵固井一体化;上部套管破裂,地面返水:换套;套管破裂、缩径、弯曲和错断:修套、打通道、套管补贴、套管加固;严重错断、弯曲、下部落物复杂无法处理或油层坍塌砂埋:开窗侧钻。

(5)小套管内修井作业技术:有打捞小钻杆、小冲管、钻塞、打捞小落物、封堵等,通过研究和摸索配套形成了一整套工艺技术措施。A)钻具防弯:根据实际井况采用小径钻杆。B)探鱼:限钻压操作,打捞工具试捞验证鱼顶。C)小件落物打捞:反循环打捞,提高小件落物及鱼顶碎物的打捞成功率。D)解卡、倒扣:打捞成功后,解卡、倒扣。E)套磨:设计小尺寸高效套磨铣工具,用磨铣的方法处理。F)验窜、封堵:小尺寸封隔器等工具应用于验串以及应用新的固井工艺如超细水泥等封堵。

2.套损井修复技术

(1)套管检测工艺技术:打铅印验套、多臂井径仪验套、侧面打印验套、封隔器验漏、井温测井验漏、井下摄影系统验套。

(2)套管修复工艺技术:有套管整形、套管补贴、套管打通道、套管加固、倒套换套工艺技术。套管补贴:利用专用的补贴工具通过液压挤胀的方式将补贴管补贴在油、水、气井由于腐蚀穿孔、误射炮眼、丝扣漏失、机械损伤等造成的套管损坏部位。打通道技术:铣锥、铣棒、引管铣、防卡扶正器等;五种钻具组合,钻具疲劳强度计算软件;打通道施工操作技术参数;无接箍加固管;侧钻技术。双端密封加固技术:适用于套管变形、破裂、错断等井,更适合于套管外挤力较大的套损井,前提是套损部位必须有下入加固管的通径。取换套技术:目前已掌握了一套成熟的1500m以内裸眼换套技术,年换套50口井以上,成功率100%。

3.深井修井工艺技术

主要工艺技术:抗高温修井液体系,抗高温低伤害有机盐修井液体系密度在1.10~1.40 g/cm3范围内任意可调,抗温能力达到180℃以上;钻具组合优化,有效利用了修井作业设备的提升能力;高压反循环工艺,反循环压力大于15MPa以上,丼液上返速度分别达到正循环的7-15倍;高效磨铣工艺,单只领眼磨铣较以往高效磨鞋磨铣进尺速度提高1.8倍,最大磨铣总进尺达40m以上,是以往高效磨鞋的2-3倍;测卡解卡切割工艺,实现了油管分段切割与打捞一体化,达到了快速修井的目的;裸眼坍塌与裸眼内管柱处理,采用正反冲洗清眼、扶正磨铣、套捞组合、防落鱼入裸眼、裸眼磨铣钻等配套工艺技术,配合冲砂打捞组合式捞筒、套铣打捞组合工具等,解决了深井碎胶皮等小件落物、深井大裸眼鱼顶、裸眼坍蹋打捞油管的打捞难题。

4.水平井、大斜度井打捞技术

(1)套铣打捞技术:考虑井眼曲率的影响,选择短、小径套铣管;打捞工具包括倒扣捞矛、公锥、母锥、液压捞筒;扶正工具有滚珠扶正器、螺旋扶正器、套磨铣工具。

(2)水平井打捞技术:打捞工具有倒扣捞矛、提放式捞矛、短鱼头捞筒、母锥套铣筒、套铣筒母锥。

(3)液压増力解卡技术:液压增力打捞器解决了大井斜段、水平段解卡力的传递问题,采用的工艺为“冲”、“捞 、“松、“拔”,可增加提拉力500KN以上,一次可打捞出滤砂管200多米;液压倒扣解卡技术扭矩增加为20KN.m;采用正扣钻具实现了落井管柱的倒扣。

(4)套铣、倒扣解卡技术:对出砂严重,无法实现直接打捞或井下增力打捞无效的井,可以采用冲砂、铣、倒扣打捞技术,采用反扣钻杆+扶正器+打捞倒扣工具进行倒扣。

(5)漏失井屏蔽冲砂洗井技术:眼充填暂堵法:优选弹性模量在3000-100000Pa、粒径在0.5-10.0mm的材料可充填并封堵炮眼;漏镶嵌屏蔽法:优选弹性模量在3000-30000Pa、粒径在0.05-0.20mm的材料,可屏蔽渗透性储层孔喉。现场通常是高、低弹性模量,大小尺寸的材料同时混合使用。

(6)套管保护技术:在修井液中加入降阻剂、石墨粉等润滑剂,在钻具及井壁间形成润滑层,有效降低磨阻系数;大斜度及水平段使用斜坡钻具、使用滚动扶正器,变滑动摩擦为滚动摩擦、使用防掉护罩铅模,减少滚动、拉压、解卡摩擦力伤害套管;套磨铣工具硬质合金直径小于本体直径、使用球形居中和扶正磨铣的工具、优先使用高压反循环工艺,提高碎屑携带能力,减少套管伤害;应用液压工具进行施工,能有效保护工具以上套管免受伤害。

此外,还包括海上修井、非常规井修井、高压高含硫井永久式封层完井工艺技术等。

5.工作方向

(1)针对不同类型的套损井,开展井眼轨迹、固井质量、井下作业等质量跟踪工作,开展深井套损井综合治理研究。

(2)对高携带高井壁稳定修井液、水平井打通道专用工具、专用补贴加固工具等进行攻关引进。

(3)针对油气井井壁坍塌问题开展综合研究,避免油气水井修井过程中的二次坍塌。

(4)针对作业中因井筒漏失严重导致压井失败、压井液漏失大、不能实现有效循环、存在较大井控风险等问题,开展自破液体胶塞技术试验,达到井筒暂堵、有效压井的目的。

(5)做好国内外修井方向及技术动态跟踪工作,根据需要引进管柱受力分析、专家诊断系统等现代化修井软件,不断提高修井技术水平。