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[摘 要]在油水井修井作业中卡钻现象经常发生,卡钻的形式也多种多样。随着注水开发的延续,水井套损井数会逐年增多,提管柱遇卡问题不可避免。因此:必须建立有效的工艺评价机制,科学指导作业解卡、打捞等重要工序,即要保证作业的成功率又要减少不必要的作业劳务支出。同时在管柱设计和维护管理方面,重视提管柱遇卡对作业和生产的影响,与井区产能相结合,优化设计,有效降低遇卡井次。
[关键词]注水井;卡管柱;作业过程;解卡打捞
中图分类号:TU662 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0033-01
卡钻是指油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能上提的一种井下事故。注水井卡管柱一直是注水井作业过程中存在的主要问题,它不但延缓了作业修井速度,还容易导致注水井作业不成功交大修或者报废,减少注水井点,破坏注采平衡,给注采调整和水量运行带来很大困难,另外由于解卡、打捞对套管损害所造成的经济损失更无法统计。
1 目前水井作业状况
2016年共作业水井37井次,作业过程中存在解卡的有20井次,占总作业井次的54%,不成功交大修7井次,占总作业井次的18.9%,打捞工序有13井次,占总作业井次的35%。遇卡井次较往年明显增加,增加大量作业成本,严重影响了油田有效开发。
2 水井作业遇卡原因分析
注水井作业遇卡主要是由于出砂和套变、结垢等多种原因造成的,其表现形式是:1)套管变形造成封隔器上提遇卡;2)作业施工中存在的问题;3)地层出砂严重造成砂埋油管;注水压力波动,地层回吐造成砂卡封隔器4)管柱因素:封隔器长期在井下工作,解封失灵或解封不彻底,作业过程中胶皮脱落卡在封隔器与套管环行空间;5)由于注水水质不达标,造成井下套管结垢,造成作业遇卡。
2.1 套管问题
2016年作业的20口遇卡井中有15口有套损,占总遇卡井数的75%,是提管柱遇卡的主要原因。造成套损的原因概括起来包括以下几个方面:
(1)经过多年注水,在长期的污水浸泡下发生腐蚀;
(2)多层段、高密度的射孔和长期注水条件下,射孔段套管最薄弱,内外压差也最大,最容易发生变形;
(3)固井质量差,套管内外受力不均衡发生变形;
(4)在层间压差和地层应力的作用下套管横向剪切力過大发生缩径或错断;
(5)作业过程中大力解卡、磨铣直接损害套管造成弯曲变形。
这些因素综合在一起造成注水井套损逐年增加。由于胜利油田非均质较为突出,层间差异大,只要套管变形不是很严重,都尽量进行分层注水,这样必然造成解卡井数逐年增加。
2.2 作业施工中存在的问题
在作业施工中存在施工不规范现象,如K344-114型封隔器停注时胶筒不收缩,若未洗井或套注解封就上提管柱,造成封隔器胶皮卡。另外在解卡、打捞过程中负荷过大,选择打捞工序不合理,都会加大对套管的损伤。另外有些问题处理不到位,如发现套管变形后,磨铣只处理油层部位,下部未处理,在下次作业时又进行解卡。
2.3 地层因素(地层出砂对遇卡的影响)
注水井出砂现象较为普遍,由于地层出砂造成砂卡管柱,部分严重井出现砂埋油层、砂埋尾管,造成洗井不通和砂卡管柱。
2.4 管柱因素
由于工具选择不当,上提管柱时遇卡,在多层段注水井中,有套变的井更容易遇卡。修复油管在井中的应用比例较大,由于修复油管的抗拉能力较差,在管柱遇卡时容易发生断脱,造成多次打捞。
3 作业遇卡预防措施
3.1 对套损井建立工艺评价机制
应对套损井建立工艺评价机制,进行分类处理。对每口套变井作业时都要进行工艺分析论证,分析遇卡的可能性和遇卡后解卡、打捞工作量的必要性。根据单元重要程度和经济效益指标进行工艺划分。对于套变严重的井原则上油管及工具不下过套变位置,层间干扰大的井可以采取打塞、堵炮眼、堵水等方法进行单注或倒替注水来满足油藏需求。套变轻微的井应从管柱设计、工具选择上进行优化,尽量避免管柱遇卡。
3.2 优化设计(管柱配套和工具选择)
在设计环节注明历史返吐砂、作业前反注情况和井下封隔器解封方式。对有遇卡记录的井,应分析遇卡的原因并制定相应对策,对套管无问题和有轻微变形的应及时采取刮管措施,清除套管表面脏物和铁垢,避免刮卡工具。在管柱配套上油管尽量上移,尽量选用不带卡瓦的工具,管柱配套也应尽量简化。
3.2 加强作业监督
强化作业井的关键环节监控,对作业过程中冲砂、打捞、打铅印、试压等关键施工环节进行重点描述和监控,特别对有套变、出砂严重、封隔器不解封的注水井,提管柱的时候要加强监督,有遇卡现象要及时制定有效的措施,防止盲目解卡造成水井管柱拔断、打捞增加不必要的工序。
3.3 维护方法(洗井管理)
对于出现遇卡的井,在分析遇卡原因的基础上,同时应建立相应的维护方法,以有效避免或降低解卡次数,这样即降低了作业费用同时保护套管免受损害。
3.4 大修作业
如果顶钻,可以使用加压绳或气动卡瓦等措施解决。当然,还是以预防为主:1.洗井要彻底;2.洗井液性能要好(固相含量、携砂能力、悬浮性能、密度等);3.加压载荷合理,不能过大;4.起下速度要慢,控制在设计要求的范围内;5.井身结构要清楚,有无套变、错断等。
4 结论及认识
卡钻是指油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能上提的一种井下事故。由于卡钻事故,会使油水井的生产不能正常进行,严重时还会使油水井报废,给油田的生产和经济造成重大的损失。因而如何预防和及时妥善处理卡钻事故,对维护油田生产和提高作业水平是非常重要的。
本文通过对注水井作业遇卡的分析,指出了目前注水井井况存在问题和造成遇卡的各种原因,论证了在作业过程中管柱配套和施工工序存在的问题,并提出了预防作业遇卡的相关措施,为今后的作业管理和维护提供了有益借鉴。
参考文献
[1] 李惠芳,白雨.水井作业遇卡原因分析及对策研究[J].中国化工贸易,2015.
[2] 罗文平,朱洪斌,朱红梅,等.水井作业卡管柱原因分析及技术对策[J].中国科技财富,2010(6):209-209.
[3] 王庆军.作业施工中管、杆倒扣法及注意事项[J].油气田地面工程.2009(05).
[4] 王斌.大牛地气田封隔器解卡技术方法研究[J].石油钻采工艺.2009(04).
[关键词]注水井;卡管柱;作业过程;解卡打捞
中图分类号:TU662 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0033-01
卡钻是指油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能上提的一种井下事故。注水井卡管柱一直是注水井作业过程中存在的主要问题,它不但延缓了作业修井速度,还容易导致注水井作业不成功交大修或者报废,减少注水井点,破坏注采平衡,给注采调整和水量运行带来很大困难,另外由于解卡、打捞对套管损害所造成的经济损失更无法统计。
1 目前水井作业状况
2016年共作业水井37井次,作业过程中存在解卡的有20井次,占总作业井次的54%,不成功交大修7井次,占总作业井次的18.9%,打捞工序有13井次,占总作业井次的35%。遇卡井次较往年明显增加,增加大量作业成本,严重影响了油田有效开发。
2 水井作业遇卡原因分析
注水井作业遇卡主要是由于出砂和套变、结垢等多种原因造成的,其表现形式是:1)套管变形造成封隔器上提遇卡;2)作业施工中存在的问题;3)地层出砂严重造成砂埋油管;注水压力波动,地层回吐造成砂卡封隔器4)管柱因素:封隔器长期在井下工作,解封失灵或解封不彻底,作业过程中胶皮脱落卡在封隔器与套管环行空间;5)由于注水水质不达标,造成井下套管结垢,造成作业遇卡。
2.1 套管问题
2016年作业的20口遇卡井中有15口有套损,占总遇卡井数的75%,是提管柱遇卡的主要原因。造成套损的原因概括起来包括以下几个方面:
(1)经过多年注水,在长期的污水浸泡下发生腐蚀;
(2)多层段、高密度的射孔和长期注水条件下,射孔段套管最薄弱,内外压差也最大,最容易发生变形;
(3)固井质量差,套管内外受力不均衡发生变形;
(4)在层间压差和地层应力的作用下套管横向剪切力過大发生缩径或错断;
(5)作业过程中大力解卡、磨铣直接损害套管造成弯曲变形。
这些因素综合在一起造成注水井套损逐年增加。由于胜利油田非均质较为突出,层间差异大,只要套管变形不是很严重,都尽量进行分层注水,这样必然造成解卡井数逐年增加。
2.2 作业施工中存在的问题
在作业施工中存在施工不规范现象,如K344-114型封隔器停注时胶筒不收缩,若未洗井或套注解封就上提管柱,造成封隔器胶皮卡。另外在解卡、打捞过程中负荷过大,选择打捞工序不合理,都会加大对套管的损伤。另外有些问题处理不到位,如发现套管变形后,磨铣只处理油层部位,下部未处理,在下次作业时又进行解卡。
2.3 地层因素(地层出砂对遇卡的影响)
注水井出砂现象较为普遍,由于地层出砂造成砂卡管柱,部分严重井出现砂埋油层、砂埋尾管,造成洗井不通和砂卡管柱。
2.4 管柱因素
由于工具选择不当,上提管柱时遇卡,在多层段注水井中,有套变的井更容易遇卡。修复油管在井中的应用比例较大,由于修复油管的抗拉能力较差,在管柱遇卡时容易发生断脱,造成多次打捞。
3 作业遇卡预防措施
3.1 对套损井建立工艺评价机制
应对套损井建立工艺评价机制,进行分类处理。对每口套变井作业时都要进行工艺分析论证,分析遇卡的可能性和遇卡后解卡、打捞工作量的必要性。根据单元重要程度和经济效益指标进行工艺划分。对于套变严重的井原则上油管及工具不下过套变位置,层间干扰大的井可以采取打塞、堵炮眼、堵水等方法进行单注或倒替注水来满足油藏需求。套变轻微的井应从管柱设计、工具选择上进行优化,尽量避免管柱遇卡。
3.2 优化设计(管柱配套和工具选择)
在设计环节注明历史返吐砂、作业前反注情况和井下封隔器解封方式。对有遇卡记录的井,应分析遇卡的原因并制定相应对策,对套管无问题和有轻微变形的应及时采取刮管措施,清除套管表面脏物和铁垢,避免刮卡工具。在管柱配套上油管尽量上移,尽量选用不带卡瓦的工具,管柱配套也应尽量简化。
3.2 加强作业监督
强化作业井的关键环节监控,对作业过程中冲砂、打捞、打铅印、试压等关键施工环节进行重点描述和监控,特别对有套变、出砂严重、封隔器不解封的注水井,提管柱的时候要加强监督,有遇卡现象要及时制定有效的措施,防止盲目解卡造成水井管柱拔断、打捞增加不必要的工序。
3.3 维护方法(洗井管理)
对于出现遇卡的井,在分析遇卡原因的基础上,同时应建立相应的维护方法,以有效避免或降低解卡次数,这样即降低了作业费用同时保护套管免受损害。
3.4 大修作业
如果顶钻,可以使用加压绳或气动卡瓦等措施解决。当然,还是以预防为主:1.洗井要彻底;2.洗井液性能要好(固相含量、携砂能力、悬浮性能、密度等);3.加压载荷合理,不能过大;4.起下速度要慢,控制在设计要求的范围内;5.井身结构要清楚,有无套变、错断等。
4 结论及认识
卡钻是指油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能上提的一种井下事故。由于卡钻事故,会使油水井的生产不能正常进行,严重时还会使油水井报废,给油田的生产和经济造成重大的损失。因而如何预防和及时妥善处理卡钻事故,对维护油田生产和提高作业水平是非常重要的。
本文通过对注水井作业遇卡的分析,指出了目前注水井井况存在问题和造成遇卡的各种原因,论证了在作业过程中管柱配套和施工工序存在的问题,并提出了预防作业遇卡的相关措施,为今后的作业管理和维护提供了有益借鉴。
参考文献
[1] 李惠芳,白雨.水井作业遇卡原因分析及对策研究[J].中国化工贸易,2015.
[2] 罗文平,朱洪斌,朱红梅,等.水井作业卡管柱原因分析及技术对策[J].中国科技财富,2010(6):209-209.
[3] 王庆军.作业施工中管、杆倒扣法及注意事项[J].油气田地面工程.2009(05).
[4] 王斌.大牛地气田封隔器解卡技术方法研究[J].石油钻采工艺.2009(04).