【修井】油水井找窜工艺技术
在采油生产过程中常常发现一些异常现象:
1、油井大量出水;
2、油井的产液量增加,但原油产量下降,含水上升;
3、井口下陷或突然上升;
4、上修过程中发现不能进行分层开采或无法采取其他分层措施等。
以上这些异常现象初步分析为窜槽。
一、油水井窜槽的类型:
窜槽分为三种类型:
1、 地层窜槽,指地层内部的层与层之间的窜槽;
2、 管外窜槽,指套管与水泥环或水泥环与井壁之间的窜槽;
3、 油井之间的窜槽;指稠油井注蒸汽时,井与井之间的窜槽;
二、油水井窜槽的原因
(一)地质因素
1、地层裂缝造成。由于地壳的不断运动和地下水的长期作用,岩层产生断裂或溶洞,构成层间窜槽或油井之间窜槽。
2、岩石胶结松散造成。由于地层岩石胶结松散,结构被破坏而坍塌,出砂,造成层间或油井之间的窜槽。
(二)工程因素
1、钻井原因;主要是井眼和套管间隙小,水泥环薄、强度低,造成套管外窜槽。
2、固井质量;在固井过程中,由于水泥质量、钻井液、泥饼等问题,往往造成水泥与套管、水泥与岩壁胶结固化不好,造成管外窜槽。
3、射孔质量;由于射孔工艺选择不当,射孔时产生的冲击波太大,套管外水泥环被震裂,或由于误射孔将薄隔层射穿等原因,造成管外窜槽。
4、施工质量;在分层酸化或分层压裂时,由于压差过大而将管外地层憋窜,特别是在夹层较薄时,憋窜的可能性更大。
5、日常管理;由于对油水井管理措施不当而造成地层坍塌,引起管外窜槽。如采油时选择参数不合理等引起地层出砂和坍塌,从而造成管外窜槽或油井之间窜槽。
6、套管问题;由于套管外壁腐蚀或损坏,从而造成未射孔的套管所封隔的高压层与其他层窜通。
三、油水井窜槽的危害
1、边水或底水的窜入造成油井含水上升,影响油井的正常生产,严重的水窜会造成全部出水而停产,影响采收率;
2、对浅层胶结疏松的砂岩油层,因外来水的窜入,造成胶结破坏、油层堵塞或出砂,不能正常生产,严重水窜会使层间压差增大,导致地层坍塌是油井停产或报废,降低油水井的使用寿命;
3、因水窜加剧了套管腐蚀,降低了抗外挤或抗内压性能,导致套管变形弯曲或损坏;
4、给分层注采、分层增产措施带来困难,影响油田的开发效益。
四、油水井找窜的方法
(一)找窜的定义
通过测井和井下作业施工的方法,确定油水层间窜槽层位和井段的工艺过程称为找窜。
(二)找窜的方法
常用的找窜方法有:声副测井找窜、同位素示踪测井找窜、井温及连续流量测井仪测井找窜、中子寿命测井找窜、MFE仪器测试负压法找窜、氧活化测井找窜和封隔器找窜等。(重点为封隔器找窜)
(三)封隔器找窜即K344找窜
1、工作原理
就是使用封隔器下入预测井内适当位置,用以封隔开预测可能窜通井段与其他油层,然后根据所测得的资料来分析判断窜通情况的方法。
2、封隔器找窜的应用
现场常使用的找窜方法,根据找窜情况确定封隔器的数量,可分为双水力扩张式封隔器和单水力扩张式封隔器找窜两种。
根据欲找窜的层位情况来分,可分为低压井找窜、高压井找窜和漏失井找窜三种方法。由于找窜的方法不同,应用的范围也不同,可根据预找层段的具体情况,选择找窜方法。这里着重讲解单水力扩张式封隔器找窜。
3、单水力扩张式封隔器找窜
(1)准备工作
a、找窜层间夹层厚度应符合下表:
井深,m |
夹层厚度,m |
<1500 |
>1 |
1500~2500 |
>3 |
>2500 |
>5 |
b、井内无落物,套管完好;
c、找窜井基础资料数据齐全,固井质量及找窜井段上下套管节箍深度明确;
d、找窜井段不具备进出孔时,在怀疑井段的夹层部位补射观察孔。每0.5m射4~5孔,孔眼要均匀分布;
e、优化后的找窜管柱连接顺序
自下而上:双球座+油管短节+可砸泄+节流器+K344封隔器+油管
f、配备符合施工要求的修井液,为井筒容积的1.5~2倍;
g、配备两台700型水泥车和3m3搅拌罐及相应的堵剂;
(2)操作步骤:
1. 压井
(1) 按现在是09点46分。要求选择合适密度的压井液压井。
(2) 压井过程中注意观察井口泵压、进出口排量和压井液相对密度变化,做到压井既不致发生溢流、井喷,又不致造成井漏、压死油层。
2. 起管柱
(1) 拆井口,安装好与井口压力等级配套的井口防喷器。
(2) 试提油管悬挂器,待大钩载荷正常后方向可进行正常起管柱作业。
3. 探砂面、冲砂
下冲砂管柱(地步带冲砂笔尖)探砂面,若有砂,则冲砂至人工井底。
4. 通井
(1) 通井规外径应小于套管内径6~8mm,长度应大于1200mm.
(2) 用通井规通井至被找窜层以下50m,不足50m通至人工井底。随时观察指重表读书。若通井过程中遇阻,加压不应超过30kN,严禁猛顿硬压。
5. 刮削
(1) 下套管刮削器刮削至被找窜层以下50m,不足50m刮削至人工井底。
(2) 刮削技术要求参照套管刮削操作要求。
6. 找窜
(1) 下单封隔器找窜管柱至设计要求的验封位置,装井口。
(2) 单封隔器找窜管柱结构(自上而下)为:油管+K344封隔器+节流器+可砸泄+短节+球座。
(3) 接水泥车进出口管线,地面管线试压值为工作压力的1.2~1.5倍,5min无渗漏为合格。
(4) 反循环洗井,至进出口液性一致。
(5) 验封,正憋压10MPa,时间为10-30min,无返出量(溢流量)或套压无变化为合格。
(6) 调整管柱至找窜位置。
(7) 利用泵车采用低-高-低(8MPa、10MPa、8MPa)三个压力点各正注10~30min,观察记录套管压力或溢流量变化,也就是变换压力的方法施工。若套管压力变化大于0.5MPa或溢流量差值大于10L/min,则初步认为窜槽。
(8) 泄压,将封隔器上提至射孔井段以上坐封,验证封隔器的密封性,从而落实找窜数据的可靠性。
(9) 起出找窜管柱结束找窜施工。
技术要求:
(1) 新井找窜时应先进行套管刮削。
(2) 要求修井液无杂质,管线、计量池清洁。
(3) 地层出砂严重,测完一个点上提封隔器时,应活动泄压,缓慢上提,速度应小于10m/min,防止地层出砂造成卡钻事故。
(4) 管柱丈量准确,封隔器应坐在需测井段夹层部位并应避开套管接箍。
(5) 找窜时,在油层部位应采用活性水或原油,防止污染油层。不得将修井液或污物注入地层窜槽部位。
(6) 资料录取。
1通井(刮削)、冲砂数据;
2观察射孔井段、射孔枪型和孔数;
3找窜日期、找窜位置、井段;
4管柱结构及示意图;
5找窜用修井液的名称、性能、注(挤)泵压、观察时间、注入量、返出量(窜通量)、油压和套压变化值;
6油管及封隔器试漏情况;
7结论.
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