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塔河油田小井眼修井难题及措施探讨

来源:用户上传      作者:曾大勇

  摘 要:塔河油田早期建成的四级及以上井身结构井,随着不断进行的措施和维护作业,目前多存在套管损坏、井底沉砂等问题。本文主要从对典型小井眼修井难题进行总结分析出发,研究探讨适合塔河油田的施工工艺。
  关键词:塔河油田;小井眼;修井;难题;措施
  塔河油田早期建井的小井眼井,其油层套管尺寸为5"或5 1/2",悬挂器位置一般在5000米以深,具有井眼小、深度大、射孔段长的特点。以S井为例,对塔河油田小井眼修井施工难题进行分析。
  一、面临的难题
  S井7"套管未回接至井口,上部为9 5/8"套管,尾管为5"套管,壁厚9.19毫米,内径108.62毫米,悬挂器位置5390米,下深5740米,射孔段5692—5704米。该井高含硫化氢,先后采用比重1.14的油田水和比重1.14、粘度55-58秒的泥浆修井。
  (一)地层出砂严重
  使用笔尖探底时,在5287米便开始遇阻。冲砂过程中,返出大量不规则石块,最大外径为2.1厘米。冲至5678米后,地面循环管线憋跳严重,再无进尺,判断地层出砂严重。
  使用负压冲砂工艺,处理至5666米后,无明显进尺,转盘无扭矩,上提管柱遇挂卡,活动最大上提20吨解卡成功,负压冲砂效果不理想。
  (二)套管腐蚀变形
  笔尖冲砂后,起出检查笔尖下部合金部分有大量横向擦痕,缺失合金块2块;连接笔尖的2 3/8"钻杆本体有明显横向划痕。负压冲砂时,沉砂管带出大量铁锈和硫化铁粉末。
  使用薄壁管打印发现,薄壁管底部有7厘米的裂口,裂口向内弯曲变形。
  通过冲砂和打印情况分析判断,5"套管存在明显变形位置。
  (三)地层存在漏失
  冲砂过程中,泥浆出口量始终小于进口量,后期只能采用负压冲砂工艺。铣锥处理时,反洗井过程中突然失返。多种迹象表明,地层存在漏失,无法建立有效循环,给冲砂施工带来难度。
  (四)泥浆携砂能力不足
  塔河油田大修作業一般采用油田水作为修井液,该井考虑上部为9 5/8"套管,环空面积大,使用泥浆作业。但与钻井期间泥浆性能对比,修井所使用的泥浆仅对比重和粘度有要求,性能较弱,携砂能力更差。
  (五)工艺和工具选择难度大
  工艺选择上,必须考虑小井眼易卡阻和循环能力不足等因素;工具选择上,必须考虑尺寸匹配、强度和循环能力等因素。卡钻后,处理工艺和工具的选择尤为重要,选择不当则会造成次生更多复杂,增大处理难度。
  S井在处理完7“套管后,未充分考虑上部环空沉降效应带来的人工井底升高,直接下入100毫米铣锥处理5"套管时,发现砂面上升至7"套管内。使用5"铣锥冲洗7"套管至5"套管悬挂器后,未进行充分候沉、探底或更换小尺寸工具,直接向下处理5“套管,循环能力下降,导致沉砂埋卡钻具。
  处理卡钻过程中,使用套铣筒尺寸过小,套铣无效并造成鱼顶损伤;打捞之前未验证鱼顶,造成两次打捞均无效。
  二、处理措施
  (一)采用负压冲砂
  小井眼井底部工具水眼和环空容积小,上部环空容积大、长度大,扩容效应明显,冲砂施工存在天然短板。若井底存在漏失或套管破损,则会给常规冲砂带来更大的难度。
  负压冲砂工艺主要针对地层漏失、环空容积大、泥浆性能差等因素造成的循环能力不足难题,塔河油田已有多口循环难度大的井采用负压冲砂来实现修井建产目的。结合使用效果评价,负压冲砂工艺井控和卡钻风险较大,在稠油井、定容体地层、垮塌严重的裸眼地层等环境中施工时,应充分评估施工井控风险和工程风险。
  (二)使用高性能泥浆
  对于井底坍塌和环空容积大的小井眼井,使用油田水无法携带颗粒较大的砂砾,因此建议使用高性能泥浆进行作业。同时,应增强泥浆泵等地面循环设备的配备,使用更高型泵或双机双泵,提高循环参数,减少循环携带物在上部环空的静止悬浮现象。
  (三)结合风险评估制定工艺
  (1)充分洗井并验证。当前常规冲砂多采用正冲反洗的方式,小井眼井冲砂前应明确泵压、排量、反洗时机、候沉时间、探底等参数。对于可能存在漏失的小井眼井,还必须明确发生漏失后的处置程序。
  (2)合理选择井下工具。相对于常规井眼,小井眼修井作业工程风险更高,因此,在工具选择时,应充分考虑井眼与工具的配合程度,最大程度降低工程风险。
  (3)尽量摸清井内状况。小井眼作业每趟管柱施工前,应进行探底、开泵等试探性动作,探明井底实时状况,及时调整工艺措施和施工参数。在无法确定井底状况时,应先使用铅模、薄壁管等进行打印检测,摸清井底状况,无后续措施制定和工具选择提供依据。
  三、结论
  通过S井的典型案例分析,为塔河油田小井眼作业提供了工艺和施工方面的思考方向。
  (1)小井眼修井施工设计应进一步加大对作业风险的识别力度,制订全面的风险控制措施,做好作业设备、材料、工具、人员和技术支持等方面的准备工作。
  (2)小井眼修井作业应更加谨慎,坚决杜绝侥幸心理;应在全面确保施工安全的前提下考虑时效,不能盲目追求进度。
  (3)小井眼修井作业应增强作业人员敏感性,关键岗位人员应随时关注作业参数,并及时通过参数变化判断井下情况。
  参考文献:
  [1]唐京.小井眼修井工艺技术研究及应用.内江科技,2010(11):119+139.
  作者简介:曾大勇(1982-),男,新疆乌鲁木齐人,工程师,主要从事井下作业专业管理工作。
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