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摘 要:压裂改造地层进行是提高油井产量行之有效的手段之一,目的是达到增加地层渗流通道、清理堵塞、扩大渗流截面积,最终实现产液产油目标。压裂过程中经常出现因各种原因造成管柱砂卡,传统的处理方法很难奏效。通过分析压裂管柱砂卡原因,结合现场实际,采用组合解卡工艺技术,有效地解决了现场生产难题,加快修井施工进度,同时缩短修井时间,降低生产成本。
关键词:压裂管柱;砂卡;解卡;对策
前言
压裂是指采油或采气过程中,利用水力作用,使油气层形成裂缝的一种方法,又称水力压裂。油气层压裂工艺过程用压裂车,把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层,当把油层压出许多裂缝后,加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝,提高油气层的渗透能力,压裂改造地层进行是提高油井产量行之有效的手段之一,目的是达到增加地层渗流通道、清理堵塞、扩大渗流截面积,最终实现产液产油目标。压裂过程中经常出现因各种原因造成管柱砂卡,以往作业施工处理管柱砂卡主要是通过加大上提负荷。倒扣+套铣等工序来解决,但是如果油层出砂严重,砂埋深度达到几十米甚至以上时,依靠活动解卡很难时间解卡目的,采用常规的倒扣+套铣的作业工序,施工周期长效果也不理想,同时投入的人力、物力和费用也增加。针对这一问题,采取在油管内下小直径管柱冲砂,用破胶剂浸泡,并配合地面抽汲工艺,经现场应用,取得了较好效果。
1 常规砂卡解卡工艺
1.1常规砂卡问题分析
常规油水井管柱砂卡主要有以下因素:(1)由于地层出砂,生产时产出液携带地层砂进入套管后,压力降低,携带砂子能力减弱,砂子沉淀后砂面逐渐上升,导致封隔器或部分油管埋死;还有一种情况,由于层间注水能力不同,压力差异,当水井因压力波动或停注后,压力出现差异,会出现倒灌现象,部分砂子进入套管,也会导致砂卡。(2)压裂施工时,尾管下入过深,携砂比大,排量小或压裂后卸压过快也会造成砂卡。(3)使用封隔器进行分层或选层压裂时,固井质量不好、油层薄造成压裂时管外窜或压裂砂窜入封隔器、水力锚等大直径井下工具之上,造成砂卡。(4)压裂后,大斜度定向井探砂面,操作方法和负荷控制不当,管柱擦入砂面,易导致砂卡。(5)冲砂施工时泵的排量过小,井筒液体上返时候携砂能力不足,造成砂子沉淀,也会造成砂卡,再就是层内倒灌,下单根时间过长等都会导致油井砂卡。(6)其它作业施工时,如填砂或注水井喷水压降时喷率过大等,造成砂卡。
1.2常规砂卡解卡方法
常规的解除管柱砂卡的方法主要有以下几种:(1)冲管解卡。通过小直径出口带斜面的冲管或笔尖下到砂面以上5-10米位置,通过油管内循环冲洗带出砂子,逐步解决砂卡。(2)倒扣套铣。讲反扣钻杆下部接反扣打捞工具,砂面以上管柱倒出后用套铣筒冲去砂埋下部的砂子,再倒出这部分管柱,直到起出全部管柱为止。(3)活动管柱解卡。对卡钻不严重或刚卡钻不久的井,可以上提或下放管柱,通过疏松砂桥解决卡钻事故。(4)憋压反循环解卡。发现砂卡后立即开泵循环,进行反洗井。如果可以洗通,砂卡问题解决;如果洗不通,可以采取先憋压然后卸压的措施。(5)大力上提管柱解卡。在设备允许的范围内,采取大力上提管柱解卡是使用比较普遍的做法,但是需要充分考虑设备的承受能力。(6)诱喷解卡。如果地层压力较高,具有自喷能力,可以通过套管诱喷,依靠生产压差将砂子随着液体携带地面。
2 压裂管柱砂卡及组合解卡工艺
2.1 压裂管柱砂卡分析
(1)压裂实施后,如果放压过猛会导致压裂砂回窜进入井筒,造成工具砂埋或工具遇卡。(2)采取封隔器和水力锚等工具压裂施工时,有时会由于胶皮质量问题导致坐封不严,砂粒从油套环形空间窜到封隔器以上,导致压裂管柱提不动,管柱砂卡。(3)放压后,提单根不连续或者使用如刮管器等大直径工具探砂面,井筒压裂砂下沉,地层压裂砂回吐,导致砂卡。(4)压裂施工后,由于裂缝填砂量不足或施工未按标准操作,砂子未进去地层,滞留于油套环形空间,实施高压压实措施时,压裂砂固结,导致管柱砂卡。(5)套管有问题或固井质量不好,沿着第一第二界面外窜,或压裂方向控制不当,层间隔层破坏,砂子窜入上下层,最后沿着炮眼窜入封隔器上面,导致砂卡。
2.2 实施解卡的方法及应用事例
2014年4月对油田某井实施限速下压裂管柱,采取Y531-115封隔器卡点:1314.0米,完成管柱深度1315.16米。从套管打压9Mpa多次,试提解封多次后成功,但管柱下放座吊卡时封隔器座封,正反循环出口都出水,提φ48.3mm油管。分析认为该井砂卡的原因是压裂造成层间窜流,压裂砂运移到封隔器上部,处理压裂砂卡管柱采取了很多办法,但是施工工序多,占井周期过长,影响了生产时率。
2.3 组合解卡的工艺
对于∮139.7mm套管,油管出现砂埋遇卡后,通过实施活动解卡、憋压解卡均无效的状况下,采用小直径管柱下至油管内,以此建立循环通道为液流携砂通道,将砂子带至地面,当小直径管柱把砂子全部循环携带至地面后,继续冲洗到人工井底或人工灰面,同时给油套环形空间留下足够的沉砂口袋,这时油管外的砂子受重力影响快速下沉,如果砂子在井筒胶结,可注入破胶剂浸泡,配合地面抽吸排液,通过建立压差,沉降时使砂子下沉后解除砂卡。
3 应用情况
3.1 砂卡事故处理情况
油田某井是低渗油藏的一口生产井,该井于2012.4.24日实施压裂后,用∮89mm的压裂管柱平式油管探得砂面位置:1692.0m,冲砂至1720.63m处管柱遇卡,采取活动解卡、大力上提管柱解卡、憋压解卡冲洗等措施均无效果,经作业大队和小队技术人员集中会诊,在∮89mm平式油管内下入∮50mm小钻杆冲砂,实际探测油管内砂面位置1713.0m,由于环形空间的砂子较多,严重胶结,采取活动解卡已经没有效果,调整小钻杆至1825.0m正替1%的破胶剂1.0m3至井中,把破胶剂1.0m3正挤入环空(冲砂时在1816.52m遇阻,地面判断为交联剂未能破胶),起出小钻杆后,上抽汲设备,把油管中的液面从井口抽汲到1600m,后液面逐渐上涨到900m并发现少量油花,分析认为油套环空砂子已经破胶松动,并沉降到人工井底,通过上提油管恢复悬重,解除油管砂卡。
3.2 某井砂卡事故处理简况
油田某井于2013年7月实施压裂后,用压裂管柱∮73mm平式油管冲砂,在1367.58m处管柱被卡,经活动憋压冲洗没有效果,研究决定在∮73mm平式油管内下入∮36mm电热杆冲砂。上提下放边冲边击砂面50余次,冲散砂面,后反冲砂至1575.23 m该处再次遇阻,正冲洗加压11Mpa,上提下放边冲边击砂面60余次,冲散砂面,后反冲砂多处遇阻,采取相同的方法。排量500l/min,先后冲出压裂砂1.2 m3,出水90m3,解除砂卡,提出井下全部油管。
4 结束语
(1)压裂管柱砂卡及组合解卡工艺技术经过实践证明是完全可操作的、高效的解卡技术手段。当出现压裂管柱砂卡,合理运用组合解卡的工艺手段,不仅可以加快修井施工进度,缩短修井周期,降低生产成本,提高作业一次成功率。(2)组合解卡工艺技术也可以配合大修工艺技术相结合,对解除井下事故的处理将更加高效和方便。
参考文献:
1.吴国州,叶红,田明,郝新朝. 压裂管柱砂卡高效解卡技术[J]. 油气井测试. 2006(05)
2.唐秉祥,吴自强. 水力压裂卡钻原因分析及解卡方法探讨[J]. 发展. 2011(08)
关键词:压裂管柱;砂卡;解卡;对策
前言
压裂是指采油或采气过程中,利用水力作用,使油气层形成裂缝的一种方法,又称水力压裂。油气层压裂工艺过程用压裂车,把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层,当把油层压出许多裂缝后,加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝,提高油气层的渗透能力,压裂改造地层进行是提高油井产量行之有效的手段之一,目的是达到增加地层渗流通道、清理堵塞、扩大渗流截面积,最终实现产液产油目标。压裂过程中经常出现因各种原因造成管柱砂卡,以往作业施工处理管柱砂卡主要是通过加大上提负荷。倒扣+套铣等工序来解决,但是如果油层出砂严重,砂埋深度达到几十米甚至以上时,依靠活动解卡很难时间解卡目的,采用常规的倒扣+套铣的作业工序,施工周期长效果也不理想,同时投入的人力、物力和费用也增加。针对这一问题,采取在油管内下小直径管柱冲砂,用破胶剂浸泡,并配合地面抽汲工艺,经现场应用,取得了较好效果。
1 常规砂卡解卡工艺
1.1常规砂卡问题分析
常规油水井管柱砂卡主要有以下因素:(1)由于地层出砂,生产时产出液携带地层砂进入套管后,压力降低,携带砂子能力减弱,砂子沉淀后砂面逐渐上升,导致封隔器或部分油管埋死;还有一种情况,由于层间注水能力不同,压力差异,当水井因压力波动或停注后,压力出现差异,会出现倒灌现象,部分砂子进入套管,也会导致砂卡。(2)压裂施工时,尾管下入过深,携砂比大,排量小或压裂后卸压过快也会造成砂卡。(3)使用封隔器进行分层或选层压裂时,固井质量不好、油层薄造成压裂时管外窜或压裂砂窜入封隔器、水力锚等大直径井下工具之上,造成砂卡。(4)压裂后,大斜度定向井探砂面,操作方法和负荷控制不当,管柱擦入砂面,易导致砂卡。(5)冲砂施工时泵的排量过小,井筒液体上返时候携砂能力不足,造成砂子沉淀,也会造成砂卡,再就是层内倒灌,下单根时间过长等都会导致油井砂卡。(6)其它作业施工时,如填砂或注水井喷水压降时喷率过大等,造成砂卡。
1.2常规砂卡解卡方法
常规的解除管柱砂卡的方法主要有以下几种:(1)冲管解卡。通过小直径出口带斜面的冲管或笔尖下到砂面以上5-10米位置,通过油管内循环冲洗带出砂子,逐步解决砂卡。(2)倒扣套铣。讲反扣钻杆下部接反扣打捞工具,砂面以上管柱倒出后用套铣筒冲去砂埋下部的砂子,再倒出这部分管柱,直到起出全部管柱为止。(3)活动管柱解卡。对卡钻不严重或刚卡钻不久的井,可以上提或下放管柱,通过疏松砂桥解决卡钻事故。(4)憋压反循环解卡。发现砂卡后立即开泵循环,进行反洗井。如果可以洗通,砂卡问题解决;如果洗不通,可以采取先憋压然后卸压的措施。(5)大力上提管柱解卡。在设备允许的范围内,采取大力上提管柱解卡是使用比较普遍的做法,但是需要充分考虑设备的承受能力。(6)诱喷解卡。如果地层压力较高,具有自喷能力,可以通过套管诱喷,依靠生产压差将砂子随着液体携带地面。
2 压裂管柱砂卡及组合解卡工艺
2.1 压裂管柱砂卡分析
(1)压裂实施后,如果放压过猛会导致压裂砂回窜进入井筒,造成工具砂埋或工具遇卡。(2)采取封隔器和水力锚等工具压裂施工时,有时会由于胶皮质量问题导致坐封不严,砂粒从油套环形空间窜到封隔器以上,导致压裂管柱提不动,管柱砂卡。(3)放压后,提单根不连续或者使用如刮管器等大直径工具探砂面,井筒压裂砂下沉,地层压裂砂回吐,导致砂卡。(4)压裂施工后,由于裂缝填砂量不足或施工未按标准操作,砂子未进去地层,滞留于油套环形空间,实施高压压实措施时,压裂砂固结,导致管柱砂卡。(5)套管有问题或固井质量不好,沿着第一第二界面外窜,或压裂方向控制不当,层间隔层破坏,砂子窜入上下层,最后沿着炮眼窜入封隔器上面,导致砂卡。
2.2 实施解卡的方法及应用事例
2014年4月对油田某井实施限速下压裂管柱,采取Y531-115封隔器卡点:1314.0米,完成管柱深度1315.16米。从套管打压9Mpa多次,试提解封多次后成功,但管柱下放座吊卡时封隔器座封,正反循环出口都出水,提φ48.3mm油管。分析认为该井砂卡的原因是压裂造成层间窜流,压裂砂运移到封隔器上部,处理压裂砂卡管柱采取了很多办法,但是施工工序多,占井周期过长,影响了生产时率。
2.3 组合解卡的工艺
对于∮139.7mm套管,油管出现砂埋遇卡后,通过实施活动解卡、憋压解卡均无效的状况下,采用小直径管柱下至油管内,以此建立循环通道为液流携砂通道,将砂子带至地面,当小直径管柱把砂子全部循环携带至地面后,继续冲洗到人工井底或人工灰面,同时给油套环形空间留下足够的沉砂口袋,这时油管外的砂子受重力影响快速下沉,如果砂子在井筒胶结,可注入破胶剂浸泡,配合地面抽吸排液,通过建立压差,沉降时使砂子下沉后解除砂卡。
3 应用情况
3.1 砂卡事故处理情况
油田某井是低渗油藏的一口生产井,该井于2012.4.24日实施压裂后,用∮89mm的压裂管柱平式油管探得砂面位置:1692.0m,冲砂至1720.63m处管柱遇卡,采取活动解卡、大力上提管柱解卡、憋压解卡冲洗等措施均无效果,经作业大队和小队技术人员集中会诊,在∮89mm平式油管内下入∮50mm小钻杆冲砂,实际探测油管内砂面位置1713.0m,由于环形空间的砂子较多,严重胶结,采取活动解卡已经没有效果,调整小钻杆至1825.0m正替1%的破胶剂1.0m3至井中,把破胶剂1.0m3正挤入环空(冲砂时在1816.52m遇阻,地面判断为交联剂未能破胶),起出小钻杆后,上抽汲设备,把油管中的液面从井口抽汲到1600m,后液面逐渐上涨到900m并发现少量油花,分析认为油套环空砂子已经破胶松动,并沉降到人工井底,通过上提油管恢复悬重,解除油管砂卡。
3.2 某井砂卡事故处理简况
油田某井于2013年7月实施压裂后,用压裂管柱∮73mm平式油管冲砂,在1367.58m处管柱被卡,经活动憋压冲洗没有效果,研究决定在∮73mm平式油管内下入∮36mm电热杆冲砂。上提下放边冲边击砂面50余次,冲散砂面,后反冲砂至1575.23 m该处再次遇阻,正冲洗加压11Mpa,上提下放边冲边击砂面60余次,冲散砂面,后反冲砂多处遇阻,采取相同的方法。排量500l/min,先后冲出压裂砂1.2 m3,出水90m3,解除砂卡,提出井下全部油管。
4 结束语
(1)压裂管柱砂卡及组合解卡工艺技术经过实践证明是完全可操作的、高效的解卡技术手段。当出现压裂管柱砂卡,合理运用组合解卡的工艺手段,不仅可以加快修井施工进度,缩短修井周期,降低生产成本,提高作业一次成功率。(2)组合解卡工艺技术也可以配合大修工艺技术相结合,对解除井下事故的处理将更加高效和方便。
参考文献:
1.吴国州,叶红,田明,郝新朝. 压裂管柱砂卡高效解卡技术[J]. 油气井测试. 2006(05)
2.唐秉祥,吴自强. 水力压裂卡钻原因分析及解卡方法探讨[J]. 发展. 2011(08)