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【摘要】针对大斜度水井分注有效期短、有效率低等问题.从研究优选工具入手,应用耐压耐高温的Y241-114+Y111-114组合式封隔器解决了常规分注工具扭矩难以传递、座封效果差的问题;延长其服役期限。使大斜度水井的分注工艺技术得到提高,为油田精细注水开采提供了可靠的技术支持。
【关键词】大斜度水井 封隔器 卡封分注
随着地质开发精细研究的深入,定向井、大斜度井不断增多;大斜度水井分注配套技术不完善。油田开发后期井况逐年变差,封隔器座封环境、有效服役环境越来越差,加上地层层间差异大,分注难度越来越大。为此笔者从优选工具入手,应用Y241-114+Y111-114组合式封隔器,配以油管补偿器及水力锚等工具;同时完善分注配套工艺,通过不断地分析摸索和完善,使大斜度水井的分注工艺技术得到提高。
1 影响卡封分注有效率因素分析
1.1 工具因素
常规封隔器座封时胶筒无法完全压缩,密封不完全;温度和压力不达标;其次卡瓦强度和套管不匹配。
1.2 油管因素
油套压差大,管漏现象增加;修复管质量不合格;地面单体泵频繁开启,管柱蠕动加剧。
1.3 井况因素
曾进行过挤堵或化堵工艺;套管内壁残留堵剂或水泥环;座封段套管或上部套管变形,套管结垢等。
1.4 施工工艺及质量因素
不按操作规程下封,造成胶筒或钢体损坏;套管处理不干净,座封载荷不适当等。
2 大斜度水井分注工艺理论研究
由平衡方程可以得出: 斜井中,当压缩距一定时,当井斜度增大时,在管柱自重作用下,封隔器胶筒受力不均,容易引起单侧窜通,造成分注失效。
2.2 井斜对卡封管柱长度的影响
由于井斜的影响,工具通过能力降低,其长度受限。假设套管的曲率半径为R,内径为d1,井下设备的外径为dpc,井下设备的变形量为yc,则可通过的井下设备长度L为:
因此,设计分注工具及工具串时,其长度必须小于斜井允许通过的长度L。
3 提高大斜度水井分注有效率的技术完善
3.1 大斜度水井卡封工艺技术完善
应用Y241-114+Y111-114组合式封隔器配以水力锚及油管补偿器等工具,解决常规封隔器座封稳定性及密封性问题,提高了工艺成功率。
3.2 水力锚配套应用
由于水力锚的锚定,可使井下环空活塞效应、鼓胀效应、温度效应三种效应作用在管柱上的内应力消除,保护封隔器胶筒的同时还有扶正功能。
3.3 防蠕动油管补偿器应用
当管柱收缩时,可补偿管柱作用在封隔器上的伸缩量,从而避免封隔器的磨损。
3.4 井筒处理、酸化除垢配套技术完善
3.4.1 处理井筒
主要利用动力水龙头,下带铣锥处理套管内壁残留水泥环、垢片和堵剂;其次应用新型高强度刮削器,并加大刮削洗井水量。
3.4.2 酸化除垢配套技术
基于我厂目前的注入水水体条件,在分析结垢机理的基础上,确定以盐酸为主体,铁稳定剂、杀菌剂、缓释剂、润湿剂和粘土稳定剂为辅的配方体系。
4 现场应用情况
2012年我厂大斜度水井共实施卡封分注8井次,有效7井次,有效率87.5%,同期同类井相比提高了37.5%;截止12月底平均有效天数195天,与2011年同类井相比增加157天。7口有效井累计增加有效注水39865m3,对应10口油井,见效8口,增加水驱动用储量11.9×104t,增加可采储量3.2×104t,年累增油1139t,取得了良好的效果(表1)。
5 结论与认识
(1)在大斜度水井分注中,运用Y241-114+Y111-114组合式封隔器配以水力锚、油管补偿器等工具可解决管柱伸缩蠕动、提前解封失效等一系列问题,安全可靠,从而提高卡封分注成功率。
(2)通过理论计算,外径114mm的工具,在内径124mm的套管内,最小的通过能力为5.32m,因此,工具的设计尽量应该满足组合工具串小于5.3m。
(3)现场施工时可先进行套管内壁的酸化除垢,或者下酸化分注一体管柱酸化后若封隔器有效则直接注水;可提高座封率和分注有效率。
参考文献
[1] 齊德山,吴建明.分层注水工艺管柱存在问题分析及防治[J].断块油气田,2002,(9):83-85
[2] 肖国华.宋显明.王瑶.陈雷.南堡油田大斜度井分注工艺技术研究与应用[J].石油机械,2010:(3)
【关键词】大斜度水井 封隔器 卡封分注
随着地质开发精细研究的深入,定向井、大斜度井不断增多;大斜度水井分注配套技术不完善。油田开发后期井况逐年变差,封隔器座封环境、有效服役环境越来越差,加上地层层间差异大,分注难度越来越大。为此笔者从优选工具入手,应用Y241-114+Y111-114组合式封隔器,配以油管补偿器及水力锚等工具;同时完善分注配套工艺,通过不断地分析摸索和完善,使大斜度水井的分注工艺技术得到提高。
1 影响卡封分注有效率因素分析
1.1 工具因素
常规封隔器座封时胶筒无法完全压缩,密封不完全;温度和压力不达标;其次卡瓦强度和套管不匹配。
1.2 油管因素
油套压差大,管漏现象增加;修复管质量不合格;地面单体泵频繁开启,管柱蠕动加剧。
1.3 井况因素
曾进行过挤堵或化堵工艺;套管内壁残留堵剂或水泥环;座封段套管或上部套管变形,套管结垢等。
1.4 施工工艺及质量因素
不按操作规程下封,造成胶筒或钢体损坏;套管处理不干净,座封载荷不适当等。
2 大斜度水井分注工艺理论研究
由平衡方程可以得出: 斜井中,当压缩距一定时,当井斜度增大时,在管柱自重作用下,封隔器胶筒受力不均,容易引起单侧窜通,造成分注失效。
2.2 井斜对卡封管柱长度的影响
由于井斜的影响,工具通过能力降低,其长度受限。假设套管的曲率半径为R,内径为d1,井下设备的外径为dpc,井下设备的变形量为yc,则可通过的井下设备长度L为:
因此,设计分注工具及工具串时,其长度必须小于斜井允许通过的长度L。
3 提高大斜度水井分注有效率的技术完善
3.1 大斜度水井卡封工艺技术完善
应用Y241-114+Y111-114组合式封隔器配以水力锚及油管补偿器等工具,解决常规封隔器座封稳定性及密封性问题,提高了工艺成功率。
3.2 水力锚配套应用
由于水力锚的锚定,可使井下环空活塞效应、鼓胀效应、温度效应三种效应作用在管柱上的内应力消除,保护封隔器胶筒的同时还有扶正功能。
3.3 防蠕动油管补偿器应用
当管柱收缩时,可补偿管柱作用在封隔器上的伸缩量,从而避免封隔器的磨损。
3.4 井筒处理、酸化除垢配套技术完善
3.4.1 处理井筒
主要利用动力水龙头,下带铣锥处理套管内壁残留水泥环、垢片和堵剂;其次应用新型高强度刮削器,并加大刮削洗井水量。
3.4.2 酸化除垢配套技术
基于我厂目前的注入水水体条件,在分析结垢机理的基础上,确定以盐酸为主体,铁稳定剂、杀菌剂、缓释剂、润湿剂和粘土稳定剂为辅的配方体系。
4 现场应用情况
2012年我厂大斜度水井共实施卡封分注8井次,有效7井次,有效率87.5%,同期同类井相比提高了37.5%;截止12月底平均有效天数195天,与2011年同类井相比增加157天。7口有效井累计增加有效注水39865m3,对应10口油井,见效8口,增加水驱动用储量11.9×104t,增加可采储量3.2×104t,年累增油1139t,取得了良好的效果(表1)。
5 结论与认识
(1)在大斜度水井分注中,运用Y241-114+Y111-114组合式封隔器配以水力锚、油管补偿器等工具可解决管柱伸缩蠕动、提前解封失效等一系列问题,安全可靠,从而提高卡封分注成功率。
(2)通过理论计算,外径114mm的工具,在内径124mm的套管内,最小的通过能力为5.32m,因此,工具的设计尽量应该满足组合工具串小于5.3m。
(3)现场施工时可先进行套管内壁的酸化除垢,或者下酸化分注一体管柱酸化后若封隔器有效则直接注水;可提高座封率和分注有效率。
参考文献
[1] 齊德山,吴建明.分层注水工艺管柱存在问题分析及防治[J].断块油气田,2002,(9):83-85
[2] 肖国华.宋显明.王瑶.陈雷.南堡油田大斜度井分注工艺技术研究与应用[J].石油机械,2010:(3)