第一篇:第四章 油水井增產增注措施
第四章 油水井增產增注措施
在油田開采過程中,經常遇到一些低滲透性油層,即使在較大的壓差下,它們也很難獲得高的產量。有的油層在鉆井過程中受到鉆井液侵害,使井底附近油層的滲透串降低,這不僅導致油井產量下降.有時甚至無法投產。此外,油水井在生產過程中,也會由于各種原因造成井底附近堵塞,使注水井的注入量或油井的產油量下降,從而影響油田開采速度和采收率的提高,對于非均質多油層油田,影響更為嚴重。在這種情況下,就必須對油層采取各種增產增注措施。
本章主要介紹目前礦場上廣泛用于油水并增產增注的兩種措施,即酸化、壓裂處理。
第一節
油層酸處理
油層酸處理,是油田上廣泛用于改造油層、提高滲透率的措施。它是利用酸液能溶解巖層中所含鹽類的特性,達到提高近井地帶的油層滲透率,改善油、氣、水流動狀況,從而增加油、氣產量和水井注入量的目的。目前,我國各油田在油層酸處理方面,廣泛應用的有鹽酸處理和土酸處理兩種方法。有些油田還應用了“王水”處理、“熱酸”處理與“熱化學”處理等方法。
一、酸處理原理
酸處理是依靠向油層擠入酸液并與油層孔隙孔道起化學溶蝕作用,以擴大油流通道,提高油層滲透率;或溶解井壁附近的堵塞物(如泥漿、泥餅、各種雜質、沉淀物和細菌等),以排除堵塞來提高井的生產能力。
由于油層巖石性質不同,堵塞物不同,所用酸液的種類也是不同的,廣泛使用的是鹽酸和土酸兩種。
鹽酸處理主要用于石灰巖、白云巖和灰質膠結的砂巖等碳酸鹽含量高的地層,鹽酸與地層內的碳酸鹽作用時,其反應如下。
對于石灰巖:
對于白云巖:
179 以上反應生成的鈣鹽和鎂鹽都易镕于水,生成的CO2也溶于水。對于油并,酸化后可應用抽汲或自噴方法將反應的廢酸排出地面,以提高油井酸處理效果。
根據室內試驗和生產實踐得知,當地層中所含碳酸鹽類大于50%,如裂縫性石灰巖、白云巖,應用鹽酸處理效果較好。對于井底堵塞,應根據堵塞物的物化性質,決定是否用鹽酸處理。
砂巖的成分與碳酸鹽大不相同。它主要以石英和長石為主,經膠結物膠結而成。膠結物多為粘土和碳酸鹽類,膠結物數量變化幅度很大,膠結物中的碳酸鹽類占百分之幾到十幾都有。鹽酸同石英及其他硅酸鹽類基本上不起反應,但氫氟酸(HF)對砂巖中的主要成分都有溶解作用。其反應式如下。
石英與HF的反應:
[粘土)與HF的反應:
碳酸鹽與HF的反應:
從以上的反應來看,氫氟酸對于石英、硅酸鹽、碳酸鹽都有溶解能力,但反應生成物中的CaF2與MgF2會產生沉淀,堵塞地層。所以,砂巖酸化多用土酸,土酸就是鹽酸與氫氟酸的混合酸液,兼有鹽酸與氫氟酸的優點,故砂巖的酸處理又稱為土酸處理。
根據玉門地區對巖心所進行的實驗室研究表明:對于石英含量占55%,長石占10%、粘土占15%,氧化鐵占10%,碳酸鹽占10%的含油巖心,應用11.4%的鹽酸加3%一5%的氫氟酸配制的土酸進行浸泡,其溶解度比單獨用鹽酸高4—6倍。由于土酸中臺有氫氟酸,它們對于粘土、泥漿顆粒和泥餅的溶解能力均大于鹽酸。
二、酸處理前的預處理工作
(1)酸必須稀釋后再向地層中擠壓,否則會造成金屬設備的嚴重腐蝕;(2)當酸中含有的硫酸根(SO4)大于0.2%時,必須加氯化鋇處理;
(3)當地層需要進行土酸處理時,若井底附近碳酸鹽含量大于2%—4%時,應預先用稀鹽酸處理后,再進行土酸處理;
(4)在含有大量瀝青、膠質的稠油層中進行注水時,由于巖層表面吸附了環烷酸、瀝青、180
2-膠質而形成一層厚膜,影響酸處理效果,所以在酸處理前應當先用溶劑(汽油)沖洗地
(5)當地層間隙水中合有大量的鈉、鉀離子時,在土酸處理前,應先用鹽酸加以處理,以免產生硅酸鹽或氟化物沉淀,堵塞油層。
三、酸處理所用的添加劑
1.防腐劑(緩蝕劑)其作用是避免或減輕鹽酸對地面設備及井下管柱的腐蝕。常用的防腐劑有福爾馬林(即含有甲醛38%—40%的液體)、烷基苯磺酸鈉、油酸乳化物等。在高溫下,使用3%甲醛+2%[7623(2—烷基吡啶)〕+3%碘化納+0.04%氯化亞銅等復配緩蝕劑也很有效。
2.穩定劑
鹽酸與金屬氧化物作用后所生成的鹽類與水化合可生成氫氧化物的膠質沉淀,如:
。這些膠質沉淀很容易堵塞地層孔道。為了消除或減輕這種堵塞現象,需要在鹽酸中加穩定劑,以抑制氫氧化物沉淀的生成。最常用的穩定劑是醋酸,它和鐵離子形成在高pH值下也不沉淀的絡合物,如:
生成物為能溶于水的六乙酸合鐵(皿)絡離子。因為鐵離子和醋酸根的結合能力比鐵離子和氫氧根的結合能力強,從而減少了產生Fe(OH)2沉淀的機會。醋酸的用量一般為酸液量的1%左右。另外,還有其他穩定劑如:草酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)等。
3.活性劑
添加表面活性劑的作用是降低酸液的表面張力和調節反應速度。常用的表面活性劑有平平加、PP2、烷基苯磺酸鈉、亞硫酸紙漿廢液(CCT)、酒精、雜醇等。具體用量及活性劑類型視被處理井的具體情況而定。
4.緩速劑
為了使酸液不致在剛進入地層時就發生反應而降低酸度,除了在工藝上采取快速高壓擠入酸液外,在酸液中加人緩速劑會有更大的緩速效果。緩速劑有氯化鈣、烷基苯磷酸鈉。其中以烷基苯磺酸鈉效果較好,只要在酸中加入0.5%,即可使反應速度降低1/2。
四、提高酸處理效果的途徑
實驗室研究指出:酸液注入地層中并非均勻推進,而是沿油層中某些裂縫或孔道向油層縱深延伸。所以酸處理的增產作用實質上是:在高壓下將酸液注入油層,溶解油層巖石孔道(裂縫)內的可溶性物質,并不斷向油層內部延伸,溝通了其他油流通道(或裂縫網),從而大 181 大提高油層的滲透率。因此,提高酸處理效果的主要途徑是設法增加侵蝕孔道的延伸深度。反應速度快時,酸液很快消耗完畢,侵蝕孔道無法向縱深延伸,因此必須研究影響反應速度的因素,并設法控制反應速度。影響反應速度的因素有:
(1)酸液濃度。通常應用最廣的酸液濃度為15%。濃度大于15%,將使一般緩蝕劑的防腐效果變差。近年來,由于解決了設備防腐蝕問題,趨向使用高濃度酸液。當HCl的濃度增到25%以前.隨著濃度的增加,酸反應速度亦增加。這是由于酸液中氫離子濃度增高之故。但當濃度繼續增長,超過25%以后,由于氫離子活性減少,反應速度反而越來越慢。這將有利于侵蝕孔道的延伸,從而提高酸處理的效果。
(2)溫度和壓力。隨著溫度的增加,防蝕困難,酸與巖石的反應速度加快.酸消耗得很快,酸處理的作用僅在井眼附近,不易做到深度酸化。目前對深井高溫地層,為了減輕酸的反應速度,一般可向油層須注大量冷水,以降低并底溫度,或向酸中加入緩蝕劑。實踐證明,隨著壓力的增加,反應生成的CO2溶于殘酸中使反應速度變慢。為此可以在酸液中添加一定量的液態二氧化碳,使反應速度變慢,以提高酸處理效果。壓力對反應速度影響不大,一般不考慮。
(3)面容比。HCl與石灰巖之間的反應速度和面容比有關。面容比是指單位體積的酸液在縫隙中與之相反應的巖石表面積之比,即:
式中:Sφ——面容比;
A——巖石表面積; V——酸液體積。
面容比與孔隙直徑或裂縫寬度成反比。孔隙直徑或裂縫寬度愈小,單位體積的酸液與石接觸面積就愈大,反應速度就愈快。
(4)巖石的組成與結構。巖石的組成不同,酸液對它的溶解速度也不同,低溫下石灰巖的反應速度是白云巖的1.5倍,高溫下它們的反應速度幾乎是相同的。這是因為在白云巖的晶體表面上常常沉積著一層石英薄膜與鹽酸隔絕,使白云巖的面容比小于石灰巖。另外,MgCO3與HCl的反應不及CaCO3的快。
(5)添加劑。酸中添加CO2及反應速度慢的酸液(甲酸、乙酸)均會降低酸的反應速度。綜上所述,為了提高酸處理效果,必須根據所處理井的地層條件及酸處理目的,正確選擇酸液種類、酸液濃度和酸的用量。為了減慢酸反應速度,增大酸液滲入油層的深度,應采用大排量注酸,控制反應速度。酸處理后應及時排出反應過后的廢酸液,以免反應產物重新
182 堵塞地層。
五、酸處理工藝簡介
在礦場實踐中,針對酸處理的目的不同,其工藝方法也不同,大體可歸納為三類。1.解堵酸化
其主要目的是解除井壁附近的各種堵塞。如果只在井壁形成泥餅,一般要用浸泡以便將泥餅溶解掉。如果泥漿侵入地層,考慮到泥漿可能均勻地分布在井底附近地層的孔隙或裂縫中,多采用小型酸處理的辦法。特點是酸液量小,壓力和排量不要求很高,希望酸液能在縱向上均勻地進入地層,處理前根據情況盡可能地排出污物,以提高酸化效果。
2.層內酸化
其主要目的是溶解井底周圍油層孔道(或裂縫)表面的礦物或砂粒間的膠結物的侵蝕孔道,以提高井底周圍的滲透率,多采用大型酸化的方法。特點是用酸量大,要求大排量注酸、使具有足夠濃度的酸液進入油層深處、以擴大酸液有效作用范圍。
3.壓裂酸化
其主要針對滲透率極低、巖性致密的石灰巖地層,先用一般壓裂液造縫,然后在高于地層壓力下向地層內擠酸,在縫面腐蝕成溝槽,增加縫的導流能力,擴大原有裂縫。裂縫是靠縫面被侵蝕后的高點來支撐.故一般可以不加砂。
第二節
油層壓裂
水力壓裂是油氣井增產、注水并增注的一項重要技術措施,從1949年開始就已成為國內外坤田增產效果顯著、應用廣泛的—種方法。現今的壓裂設備能力,可壓開6000m的深井,造縫長度可達1km。
一、水力壓裂的基本原理
水力壓裂就是用高壓大排量泵向油層擠注具有一定粘度的液體,當擠入液體的速度超過油層的吸收速度時,在井底附近形成足夠高的壓力。這種壓力超過井底附近油層巖石的破裂強度及作用在油層上巖層的壓力時,就會使油層產生裂縫或裂縫張開。此時繼續擠入液體,已形成的裂縫就會繼續向油層內部擴張。擠入油層的液體一方面使裂縫向油層內部延伸,另一方面,由于裂縫和油層間存在壓差(破裂壓力與油層壓力之差),大量的液體經過裂縫的壁面滲濾到油層中去,如圖4—1所示。
183
圖4-1 裂縫形成示意圖
當進入裂縫的液體量大于縫壁的漏失量時,裂縫便不斷延伸,從而滲濾面積增大,通過縫壁的濾失量也增大,則裂縫延伸的速度愈來愈小。當進入裂縫的液量等于濾失量時,裂縫會重新閉合。為了保持壓開的裂縫處于張開的狀態,必須在擠入液體中加入支撐劑(如砂子之類)支撐已形成的裂縫。油層中存在有這種支撐劑充填的一條或多條裂縫時,就大大增加了油層的滲透能力,減少油流阻力,油井就能增產。
要想在油層里形成足夠長的裂縫,必須用高壓,大排量的泵和其他設備;必須用濾失量低,懸砂能力強的壓裂液,以及適宜的支撐劑。
地層巖石結構是非均質的,并存在微細的天然裂縫及層理,因而所產生的裂縫數目和方向從理論上難以準確預計。一般取決于巖石所受的地應力狀態。礦場實驗指出:在淺油層(700—800 m)可能產生水平裂縫,超過1000 m或1200 m,多半出現垂直裂縫。
二、壓裂液類型及其性能要求
壓裂液按其物理、化學性能可分為油基、水基和混合基三種類型。目前國內常用的壓裂液為水基壓裂液(由槐樹豆粉、田菁粉以及決明子等配制而成),也有的采用油水乳狀壓裂液。
按施工過程壓裂液的作用,可將它分為預壓液:起劈裂油層作用;攜砂液:兼有將支撐劑帶入裂縫中,并延伸裂縫的作用;頂替液:將井筒中的攜砂液頂替到裂縫中。
壓裂液在壓裂過程中消耗量較大,對它的性能控制和選擇,直接影響到壓裂效果,施工成敗和成本高低。壓裂液主要性能應滿足:(1)滲濾性低,以較少的用量得到較長的裂縫;
(2)懸浮性能好,能將支撐劑全部、均勻地帶入裂縫縫;(3)摩阻損失少,易于泵送,以降低井口壓力;
184(4)同地層原有流體及巖層有較好的配伍性;
(5)粘溫性能、熱穩定性好,能適應深井高溫高壓的要求;(6)壓完后廢液易于排出,不堵塞地層;(7)來源廣、成本低、易于配制。
三、支撐劑的類型及其質量要求
支撐劑的選用對于壓裂效果有著很大的影響。按支撐劑的性質可分為兩大類:一類是韌性的,如金屬球、塑料球、核桃殼。其中金屬球強度大,塑料球、核桃殼球強度較低;另一類是脆性的,如砂子、玻璃球。玻璃球強度較高,砂子強度低,目前應用最廣泛的仍然是石英砂,但隨著井的深度增加和地層硬度增大,采用高強度支撐劑逐漸增多。
對支撐劑的質量要求是:
(1)
強度大。支撐劑在裂縫里受到裂縫壁面閉合壓力的巨大壓力,如果強度不夠,則易被壓碎,堵塞了通道,起不到增產的作用。
(2)
顆粒均勻,圓球度好。這種支撐劑充填了裂縫之后,具有較大的滲透能力。(3)
雜質少,避免堵塞縫隙。(4)
來源廣,價廉。
四、壓裂工藝設計
為了使壓裂得到頂期的效果,必須根據地質情況合理地選擇壓裂井、壓裂單位、壓裂液和支撐劑。
1.選井選層
雖然水力壓裂是廣泛使用的一種增產措施,但并不是對所有的井都有效的,一般情況下,下列井適于壓裂:
(1)油層巖石膠結致密、滲透率低。例如致密砂巖,石灰巖等,壓裂后效果較好。(2)含油飽和度高,油井壓力高的低產井。壓裂后,產量常常大幅度提高。
(3)井眼附近油層受到堵塞,降低了產量和吸水能力的井。小規模壓裂對于解除堵塞非常有效。
為了提高壓裂效果還可采取油水井對應壓裂,以水井為主。這樣能起到送效、引效的作用。
此外,還應根據油田的地質情況和井網布置,調整總體規劃,充分發揮油水井的作用。對于滲透率很高的井,油水邊緣的井以及固井質量不好的井,一般不宜于壓裂。2.壓裂液的選擇
185 壓裂液要根據油層流體特性、巖層的物理、化學性質來選擇。
(1)
根據巖石的化學性質基本上確定壓裂液的類型。對于石灰巖、白云巖,宜選用酸基壓裂液;對于砂巖和低溶解的巖層,宜選用水基壓裂液或油基壓裂液,也可以用在水基壓裂液中添加二價陽離子(如加0.5%的CaCl2)。對于注水井,可以采用含鹽的清水做壓裂液,如果產層內含有易溶于水的鹽類成分時,也可以用清水。
(2)巖石的物理性質(溫度、壓力、滲透率、孔隙度、有無原生孔隙和孔穴等),特別是溫度和壓力需要很好考慮。一般壓裂液的粘度受溫度的影響較大。例如膠凝原油只能在93℃以內使用;稠化酸在高溫下很快稀釋,當溫度高時必須增加稠化劑的用量。在一般油層溫度下,水基壓裂液粘度應不低于2000mPa·s,溫度高時可選用粘溫性能比較好的植物膠或增加植物膠的用量。
在高壓井壓裂時,需要選用高相對密度的壓裂液,以克服井底壓力,并能降低地面設備所需功率。在低壓井壓裂時,應選用低粘度、低相對密度液體,壓裂后易于從地層中排出。
(3)所選擇的壓裂液必須與地層流體相適應,不會產生有害的乳狀液或沉淀物。對于含有重質原油、瀝青或石蠟的油層,最好不用低相對密度原油,而用水基壓裂液或芳香族原油。
3.支撐劑的選擇
支撐劑的類型選擇取決于巖層性質及井深。對于巖石嵌入壓力小的淺井可選用砂子;對于嵌入壓力大的深井,一般選用不易變形或壓碎的鋁合金球或闊球等;對于嵌入壓力中等的中、深井可選用核桃殼或硬塑料球。由于高強度支撐劑成本過高,有時對深井可先壓入一部分砂子,然后再尾隨一部分離強度支撐劑。
砂液比的選擇取決于壓裂液的性能及施工時泵的排量。一般說來,在一定條件下高的砂液比,壓裂效果好。但是它又受到其他因素的制約,如果不顧排量、壓裂液的懸砂能力的影響而單純提高砂液比,在施工中往往會造成砂堵。在目前設備及壓裂條件下,砂液比一般控制在10%~20%之間。隨著壓裂液粘度增加,砂液比可以增加到30%~40%。
支撐劑的大小:目前國內常用的砂粒直徑為0.4~0.8mm、0.8~1.2mm或1.5~2.0mm。目前有一種趨勢,即支撐刑的直徑隨壓裂液的用量和粘度的增加而增大。
4.壓裂后的評價
在每口井進行壓裂后,應進行總結,找出成功或失敗的原因,以便總結經驗,以利再戰。比較全面的總結,應對井下情況有所估計。例如地層里出現的裂縫,是垂直的還是水平的,裂縫的長度及其導流能力。這幾個參數只靠壓裂過程中的參數記錄是不夠的,需要特殊的方法進行測量,如應用膨脹打印或井下電視方法找出裂縫的形態,應用測地震波、地電等
186 方法測量裂縫方位。
評價一口井的壓裂效果,目前常用兩個指標:
(1)在可比條件下壓裂前后的產量或注水量的增加倍數;
(2)增產有效期的長短。
兩個參數反映了裂縫的導流能力、裂縫長度、地層供液能力的大小。壓裂效果的評價不僅能驗證本次壓裂工作各項參數選擇是否合理,而且也能說明選井是否恰當。
187
第二篇:2011年注水井工作總結(范文模版)
2011年注水井工作總結
2011年我隊以原油穩產,增產為中心任務,科學合理的開展注水工作,現就今年注水工作匯報如下:
注水量
我隊兩個注水站日注水量為613方,月注水量為1.893萬方,年注水量為22.716萬方。注水后增產原油量4053噸,為我隊原油穩產起到一定作用。
二、具體工作
全年我隊注水站完成洗井12口,更新了多臺點式站,配水間和站內壓力表,恢復了4臺注水回注泵,完成分層注水項目井4口,調剖項目井6口,焊接了5口管線漏水井,更換了3口井的壞閥門和站內大泵回流閥。3月份至12月份共投注新井9口,確保了我隊注水工作順利開展。
三、配注工藝
1、從來水進站—計量—水質處理—儲水罐—進泵加壓—輸出高壓水—注水干線—配水間—注水井。各個環節至關重要,我隊結合自身情況,加強對注水員工的業務技能培訓,同時,積極與各方協調,科學注水、精細管理、確保注入水質的合格和配伍性好
2、在調剖井方面,我們搞清了產水層和產水方向,改善了注水井的吸水剖面,縱向上控制了高滲透層過高的吸水能力,使低滲透層的吸水能力相應提高,某些不吸水層開始吸水,從而增加了注入水的波及體系,擴大了油井的見效層位和方向,改善了井組的注入增產效果。
3、分層注水井方面,我們在識別了主力油層的同時,從配水思想,配水量、層段卡分,側調試工作安排等方面入手,合理控制注水壓力,選擇注水方式,控制注入水總量,分配層段水量,處理平面關系和局部與整體的關系,確保了主力油層優先注水。
四、存在問題
1、常用設備庫存嚴重短缺,延誤了注水的及時性與準確性。
2、專業技術人員較少,致使很多技術難題在工作中得不到及時有效解決。
3、陜北多為低滲透油田,水質的合格性較低。
4、我隊緊靠長慶注水區域,油井含水居高不下,經取樣化驗,均為注入水。還需進一步協調調剖堵水。
五、2012年工作計劃
1、庫存必備常用的物質準備,以提高注水的及時性和準確性。
2、加強對注水員工的培訓和學習,提高注水員工的業務素質水平。
3、有適應地下情況的完善注采井網。
4、確保水質合格并配伍性好。
5、編制科學合理的分層配主方案,并根據動態變化適時調整。
6、進一步運用調剖堵水解決含水居高不下的問題。
總之,注水為我隊原油穩產起到一定作用。但我們既要認識到注水工作的必要性,同時也要認識到了注水工作的危害性。我們堅信在科學技術的指導下,在廠級領導的領導下,我隊注水工作必將邁上新的臺階。
第三篇:油水井大修工藝技術
油水井大修工藝技術
編寫:陳
民
采油一廠工程技術大隊
2004年6月
目錄
一、套管損壞
(一)套管損壞的現象
(二)套管損壞的判斷方法
(三)套管損壞的類型
二、解卡打撈工藝技術
(一)卡阻事故原因
(二)綜合處理措施
三、套管整形與加固工藝技術
(一)機械式整形
(二)燃爆整形
(三)整形質量標準
(四)加固工藝
四、取換套管工藝技術
(一)套銑工具與其專用工具
(二)施工工序(三)工藝適用范圍
(四)質量標準
五、側鉆技術
六、側斜技術
七、大修、工程報廢施工原則
油水井大修工藝技術
一、套管損壞的形式與分類
(一)套管損壞的現象
套管出現損壞的現象后,必須及時發現,妥善處理才能維護油水井井身結構的良好狀況,確保油水井的正常生產。一般套管損壞,在油、水井的正常生產或進行井下作業施工中是可以通過仔細的觀察,正確的分析以及進行儀器測量和實際探測是可以發現的,一般套管損壞都是有跡象的,當發現下列現象之一或幾種出現時,就說明套管有損壞。
1、起、下井內鉆具或井內管柱有遇阻現象;
2、進行洗井作業或沖砂時洗井液大量漏失;
3、生產過程中,出現井口壓力下降,全井產液猛減;
4、井口地面附近冒油、冒水,或者井口油層套管下陷;
5、注水井在進行洗井時帶出泥巖塊。
6、注水井突然泵壓下降,注水量大量增加;
7、進行套管試壓,穩不住壓力。
(二)套管損壞的判斷方法
套管技術狀況檢測是油水井大修工藝措施的重要措施,它將為修井措施的制定和施工步驟、工具選擇、完井方式等提供切實可行的依據。為修井施工設計和下步采取的措施可供必要的、可靠的參數,同時也將是修前、修后驗收評價的重要依據。
套管技術狀況檢測常用工程測井法和機械法兩種,工程測井法就是利用井徑儀、井溫與連續流量測井檢測套管徑向尺寸變化及套管腐蝕、孔洞、破裂、錯斷等的形狀。機械法檢測就是利用鉛模對套管和魚頭狀態和幾何形狀進行印
證,然后加以定性、定量的分析,以確定其具體形狀和尺寸。這兩種方法都為修井措施提供必要的依據和參數,同時也將為套損機理研究和預防措施的制定和實施提供可靠的資料。
(三)套管損壞的類型
每口井的客觀因素不同,造成套管損壞的原因又多種多樣,故套管損壞的形狀和種類也很多。但按其損壞的程度和性質劃分,可分為套管變形、套管錯斷、套管破裂等三等類型。
1、套管變形
由于地應力的作用,當套管外擠壓力大于內壓力時,就可能造成套管一處或多處縮徑、擠扁或彎曲等套管變形損壞,這種套管變形損壞叫套管變形,套管縮徑,套管擠扁,套管彎曲。
(1)套管縮徑
套管縮徑變形是一種覺常見的套管損壞類型,其類型種類較多,常見的種類有以下幾種:
a、單向一處內凹變形; b、雙向一處內凹變形; c、單向多處內凹變形; d、雙向多處內凹變形; e、單向與雙向復合變形。(2)套管擠扁
油水井套管由于四周受力不均而在一部分井段發生內陷不規則的橢圓變形。在實際中,套管擠扁變形也是很復雜的,有的擠扁嚴重,有的不十分嚴重;有的擠扁長些,有的短些。
(3)套管彎曲
由于泥頁巖在長期的水浸作用下,巖體發生膨脹,產生巨大地應力變化,巖層相對滑移剪切套管,使套管
水平地應力方向彎曲,并在徑向上出現變形,造成套管豎直思線方向彎曲變形。
(4)套管錯斷
錯斷就是套管軸向(鉛垂方向)發生斷裂,而在其徑向(水平方向)發生了位移的雙向變形疊加造成的套管損壞。套管錯斷一般是因為套管變形嚴重,最后導致上下兩部位發生了相對位移,從而產生套管斷裂和水平位移。
錯斷形式分為:
1)套管上、下斷口橫向位移,兩斷口間的上、下軸線間尚有60mm以上的通道,這種井況施工難度較小;
2)套管上、下斷口橫向位移,兩斷口間的通道小于60mm,這種井況施工難度較大;
3)斷口通徑基本無變化的上、下位移型,即上、下間水平通徑大于110mm,上、下斷口間的距離一般小于30cm,這種井況施工難度較小;
4)由于套管錯斷,管外破碎的水泥環、坍塌的巖壁碎塊、泥、沙等在地層流體和壓力作用下由斷口處涌入井筒,堆落井底并向上不斷涌積,卡埋井內管柱及工具。這是目前極維采取修復或報廢處理的復雜套損類型。
七、解卡打撈工藝技術
解卡打撈工藝技術是一項綜合性工藝技術,目前多指由于操作不當或某種原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能處理的一種井下事故,如配產配注工藝管柱中的工具失靈卡阻,電泵井的電纜脫落堆積卡阻,套管損壞的套管卡阻等,需要采取切割、倒扣、震擊、套銑、鉆磨等綜合措施
處理,這種復雜井況的綜合處理方法通稱解卡打撈工藝技術。
(一)卡阻事故按其形成原因可分為以下幾種類型:
1、砂、蠟卡阻型
這種類型主要指井內出砂嚴重、結蠟嚴重,將井內管柱卡埋而使之受阻。
2、小物件卡阻型
這種類型多指井內落入小如鉗牙、鋼球、螺帽、吊卡銷子、彈簧等小物件,管柱受阻而提不動。
3、電纜脫落、卡子崩落堆積卡阻電泵
4、井下工具卡阻型
下井工具如封隔器、水力錨、支撐瓦等失靈、失效而使工具坐封原位不能活動,致使管柱受阻而提不動。
5、套損卡阻型
套管出現變形、破裂、錯斷,使井內管柱中大直徑工具受卡阻而提不動。
6、其它類型
如水泥凝固卡、化學堵劑凝固卡、工具失效等。
(二)綜合處理措施
綜合處理措施是指解卡打撈工藝技術實施中,采取兩種或兩種以上不同方式、方法,如活動管柱無效后采取的割出卡點以上管柱,然后打撈以下落魚并采取震擊解卡,或分段分部倒、撈解卡等,直到解除卡阻,全部撈出落魚。綜合處理措施主要由下列各項工藝方法組成。
1、活動管柱法
這是一種優先選用的方法,即在管柱許用提拉負荷下反復提位、下放,使卡點處產生疲勞破壞,達到解除卡阻的目的。原井管經活動管柱法實施無效或
效果不明顯時,采取取出卡點以上管柱,更換高強度鉆桿打撈落物后,仍需優先選用活動管柱法,以更大的提拉負荷解除卡阻。
2、原井管柱遇卡阻經活動管柱無效時,應選用取出卡點以上管柱法,主要方法有切割法(化學切割法、機械切割法)、爆炸松扣法、機械倒扣法。
3、震擊解卡法
這種方法比較適用于砂、蠟卡、小物件卡、化學堵劑卡阻等情況,主要有向上震擊和向下震擊兩種方法。
4、鉆磨套銑法
其它方法實施無效或效果不明顯時,最后考慮使用鉆磨套銑法,采用此法應慎重,并應有保護套管措施。
5、電泵解卡處理措施
對于電纜尚未脫落的電泵卡阻,應優先選用切割管柱法,將卡點以上管柱及電纜完整取出,以減少對電纜的打撈,縮短施工周期。
6、套損卡阻
取出卡點以上管柱后,先用鉛模打印檢測套損狀況,如果落物阻擋檢測不到,則應先將落物下擊,讓出卡阻部位,然后鉛模打印,檢測落實套損狀況,根據套損程度采取相應的修復、整形措施,使卡阻部位的套管恢復到最大可以恢復的直徑,然后再撈取落物。
7、施工工序
施工準備----壓井----起原井----解卡打撈(打印、整形、活動解卡、切割、套銑解卡、打撈替噴)----下完井收尾
8、質量標準 a、不得損傷油層;
b、不得損傷套管;
c、每次所下管柱都必須有相應的交全措施,不得增加新事故。
八、套管整形與加固工藝技術
整形就是用機械方法或化學方法對套管變形部位、錯斷部位進行沖擊擠脹、碾壓擠脹、設有氣體擴脹復位修復,使變形部位的套管或錯斷部位的套管得以恢復原來徑向尺寸和通徑。目前,整形的方法有機械或整形和燃爆式整形兩種方法。
(一)機械式整形
1、沖脹法
應用梨形脹管器與鉆桿組合的整形管柱對變形或錯斷部位套管進行沖擊或脹管整形修復。
2、旋轉碾壓法
利用鉆具傳遞轉盤扭動力帶動偏心輥子整形器轉動,在一定鉆壓下,旋轉對變形部位的套管整形碾壓、擠脹,使變形部位的套管逐漸恢復到原徑向尺寸。旋轉碾壓法適用于套管變形井的整形復位。
3、燃爆整形
燃爆整形就是利用炸藥爆炸后產生的高溫、高壓氣體及強勁的沖擊波,使套損井段的套管向外擴張,從而達到整形復位的目的,擴張的大小,受炸藥量、炸藥性能的控制。
適用條件:
a、套損通徑在60-100mm之間; b、套損部位以下2-3m內無落物; c、套損部位以上套管無嚴重彎曲;
d、套損部位管外無坍塌。
4、整形的質量標準
1)外徑139.7mm(5 1/2″)套管,要求直徑120mm有脹管器順利通過。
2)外徑146mm(5 3/4″)套管,要求直徑126mm的脹管器順利通過。
3)外徑168mm(6 5/8″)套管,要求直徑140mm的脹管器順利通過。
(二)加固工藝
加固,就是在整形復位后,對變形、錯斷部位的恢復部位套管進行的鋼管內襯式加固,使套管部位保持一較大的井眼通道,即起防止再次損壞又可維持生產的作用。目前常方法有不密封式丟手加固和密封式補貼加固兩種方法。
九、取換套管工藝技術
取換套管工藝技術是治理錯斷井、變形井、破裂外漏井的一種有效的修井技術,它的主要優點是修復徹底,完全可以恢復原井套管的技術指標,完全能滿足開發方案的要求。主要工藝原理是:利用套銑鉆頭、套銑筒、套銑方鉆桿等配套鉆具,在鉆壓、轉速、循環排量三參數合理匹配的情況下,以優質泥漿造壁防坍塌、防噴、防卡、防斷脫、防丟(丟魚頭)以及組合切割、適時取套、修魚打正等技術措施,完成對套管外水泥帽、水泥環、巖壁及管外封隔器等分段套銑,取出被套銑套管,下入新套管串補接或對扣完井。
(一)套銑工具與其專用工具
1、套銑鉆頭
2、套銑筒
3、套銑方鉆桿
4、套管切割工具
5、套管補接工具
(二)施工工序
目前在薩中地區應用的深部取套工藝主要有兩種施工方式,一種是“示蹤保魚,內割取套”的施工方式。工藝流程:
查套----處理套損井段----下“示蹤”管柱----固井口導管----套銑----適時內割、打撈套管----套銑斷口----撈示蹤管柱----修整套管魚頂----下入新套管與舊套磁對接----試壓----起套銑筒----通井、替噴、完井
套銑管柱結構:φ290mm套銑頭+φ219mm套銑筒+φ219mm方鉆桿 內割刀管柱結構:φ118mm內割刀+φ73mm反扣鉆桿+φ73mm方鉆桿 打撈套管管柱結構:φ118mm可退式撈矛+φ73mm反扣鉆桿+φ73mm方鉆桿
適用條件:
1、套損通徑大于90mm;
2、套損部位處于自由井段(未封固井段)。另一種深部取套施工工藝是“擴孔找魚”取套方法。工藝流程:
通井查套----套銑----適時內割取套----套銑至變點部位起出套銑筒----下入擴孔鉆具擴孔----至變點部位上提擴孔鉆具----下入“找魚”套銑頭處理套損井段----打撈、修整套管魚頂----下入新套管與舊套管補接----試壓、替噴、完井
適用條件:
1、屬于非坍塌型套損;
2、套損通徑小于90mm;
(三)深部取套工藝適用范圍:
1、重點治理標準層套管錯斷、外漏、破裂的油水井;
2、油層部位套損的井,套管補接后固井質量差,固井技術還不完善,目前不宜進行深部取套施工;
3、適用于套損深度小于900m的錯斷井,破裂外漏井的治理。
4、適用最大井斜角小于3℃,最大井眼曲率小于2°/30m的套損井。
5、當油水井套管內被落物卡死,磨銑打撈無效時,可以應用深部取套技術,取出卡阻段套管,下入新套管,恢復其正常生產。
(四)取套施工質量標準
1、完井套管對接后,下φ118mm×5000mm通井規通井至人工井底;
2、套管對新后,對射孔頂界以上至井口進行套管驗漏,清水試壓,壓力15Mpa,穩壓30mm,壓降小于0.5Mpa為合格。
十、側鉆技術
側鉆技術是近幾年發展、完善的一種治理嚴重套損井一種技術手段,從油田進入高含水開發中、后期的地下情況出發,采取側鉆恢復井點、井層、井網比鉆更新井,調整井相對容易,且經濟可行。
工藝原理:在選定的套損井的套損點以上某一合適深度位置固定一專用斜向器,利用斜向器的導斜和選斜作用,使用專用工具在套管側面開窗,然后由側鉆鉆具斜直向油層鉆至設計深度,下入小套管固井射孔。
工藝流程:原井報廢----上部套管試壓----固定斜向器----套管開窗----裸眼鉆進----裸眼測井----下入小直徑套管----固井----測固井質量----射孔完井
適用范圍:
1、套管損壞,無法修復的油井;
2、井下發生復雜事故,無法處理的油井;
3、油層出砂嚴重,套管又有損壞,無法采取防砂工藝的井;
4、需要鉆開井底附近新的含油層系。
十一、側斜工藝技術
側斜工藝是99年開始在修井施工中應用的一種鉆井工藝,即利用原井的井位,將原井的井眼徹底封固后,取出一部分自由段套管,顯現出裸眼井段,然后按照直井的技術標準重鉆一新井眼。
工藝流程:原井封固----套銑、切割取出部分套管----走向鉆進----裸眼測井----下套管----固井----測井完井
適用范圍:
1、對于套損深度超過900m,油層部位錯斷、破裂、外漏的水井,在保證徹底封固原井眼射孔井段的條件下,可以應用側斜技術恢復生產。
2、對于井斜過大無法取套的水井,在徹底封固原井眼射孔井段的條件下,可以應用測斜技術恢復生產。
3、對于井壁坍塌、吐砂嚴重,井下落物卡阻井眼無法打撈的油井,可以應用側斜技術恢復生產。
4、對于射孔井段無法徹底封固的套損水井,不宜采用側斜技術,為滿足地質開發方案要求應該直接鉆更新井。
七、大修施工原則
(一)修井施工原則
1、對于拔不動的作業井,首先按處理方案施工(調查井況)。在施工中發現情況復雜、施工難度大,可以申請大修。
2、掉入井內或卡在井內的管類、封隔器和繩類等落物,魚頂情況復雜,須使用磨銑、套銑、倒扣等處理措施,才能恢復生產的作業井,可以申報大修。
3、電泵解卡、打撈施工,可以申請大修。
4、對于最小通徑小于110mm需要整形的套損井,可以申報大修。
5、需要取套的套損井,可以申報大修。
6、對于套損通徑小(70-100mm),需要進行磨銑打通道的套損井,可以申報大修。
(二)工程報廢原則
1、對于井壁坍塌、油層部位套損且通徑小(<60mm),井內有落物,無法徹底封固射孔井段的套損水井,可以申請報廢,計劃更新。
2、經地質分析無利用價值的套損井,可以申請報廢。
(三)大修工藝原則 油井:
1、對于套管變形的油井,采用整形、擴徑技術修復利用;
2、對于套損深度小于900m的錯斷、破裂、外漏井,應用深部取套技術徹底修復利用。
3、油層部位錯斷、破裂的油井,撈出井內落物,徹底封堵原井射孔井段,應用側斜技術修復生產。
水井:
1、標準層部位套管錯斷、破裂、外漏的水井,全部應用深部取套技術修復利用。
2、油層部位錯斷、破裂的水井,在徹底封堵原井射孔井段的條件下,可以應用側斜技術修復利用,否則申請報廢更新。
3、套管變形的水井,整形擴徑至120mm(5 1/2″套管),對整形部位找漏,無漏失則投產利用。如有漏失則應用深部取套技術(套損深度小于900m)或側斜技術(套損深度大于900m)修復利用。
第四篇:油水井普查實施方案
采油二隊油水井普查實施方案
油水井普查工作是基礎性工作,能準確反映油井生產動態,為勘探開發和組織運行提供準確、真實、可靠的基礎數據,便于動態分析、合理部署,為采油廠科學決策提供可靠的依據,為確保油田公司油水井普查工作順利進行,我采油隊特制定本方案。
一、組織機構
為確保此次檢查工作順利進行,采油二隊特成立油水井檢查領導小組: 組
長:王偉國
副組長:王向軍
高
峰
鮑
淵
成員:張文飛
王永寧
蘇東澤
劉光亮
畢
勇
馬
赟
高海東
馬來定
劉文慶
二、計劃與實施
1.檢查人員
此次活動由技術組張文飛牽頭,李奎霖、李二冬負責對單井進行抽查,各采油站副站長及技術員進行對調檢查,各站檢查人員具體如下:
采油一站:劉
飛
牛
彬
采油二站:馮
帥
樊
龍 采油三站:白
曉
何磊磊 采油四站:劉建峰
何
黎 采油五站:朱一帥
王彩東 采油六站:楊紅巖
劉
劍
采油七站:劉
勇
魏二虎 采油八站:思
利
賈海斌 2.檢查內容
檢查人員對照油水井普查表逐井、逐項進行檢查。
3.車輛安排
各站攜帶本站車輛前往其他采油站進行檢查,如無特殊情況,采油隊不予以派車。
4.活動時間
此次檢查時間為2018年1月18日至2018年1月20日。
三、相關要求
1.檢查人員要嚴格遵守交通及安全生產規定,防止各類事故發生,確保人身安全。
2.檢查人員務必提高認識,對被檢查采油站逐井、逐項對照檢查,發現與登記表填寫內容不符的須如實記錄并查找原因,確保數據真實有效。
3.對于在本次檢查過程期間,履職不到位的檢查人員將予以處理。
采油二隊
2018年1月17日
第五篇:油田注水井的管理維護淺談
油田注水井的管理維護淺談
李 維
大慶油田有限責任公司第四采油廠 黑龍江 大慶
【摘要】油田注水是保持油層壓力,使油井長期高產穩產的一項重要措施,目前我國各油田大部分都采用注水的方法,給地層不斷補充能量,取得了較好的開發效果。油田注水的目的是提高地層壓力,保持地層能量,以實現油田高產穩產,提高最終采收率。因此,要把注水井管理看得跟油井同等重要。我們從注水井、注水井工藝、注水井管理的注意事項、注水井的洗井維護幾方面對搞好注水井管理做了闡述。
【關鍵詞】注水井
工藝
洗井
管理維護
一、注水井及注水工藝
1、注水井
注水井是用來向油層注水的井。在油田開發過程中,通過專門的注水井將水注入油藏,保持或恢復油層壓力,使油藏有較強的驅動力,以提高油藏的開采速度和采收率。依據油藏的構造形態、面積大小、滲透率高低、油、氣、水的分布關系和所要求達到的開發指標,選定注水井的分布位置和與生產井的相對關系(稱注水方式)。注水井井距的確定以大多數油層都能受到注水作用為原則,使油井充分受到注水效果,達到所要求的采油速率和油層壓力。注水井的吸水能力主要取決于油層滲透率和注水泵壓,為使油層正常吸水,注水泵壓應低于油層破裂壓力。注水井是水進入地層經過的最后裝置,在井口有一套控制設備,其作用是懸掛井口管柱,密封油,套環形空間,控制注水和洗井方式,如正注、反注、合注、正洗、反洗。按功能分為分層注入井和籠統注入井;按管柱結構可分為支撐式和懸掛式;按套管及井況可分為大套管井、正常井和小直徑井。注水井是注入水從地面進人油層的通道,井口裝置與自噴井相似,不同點是無清蠟閘門,不裝井口油嘴,可承高壓。井口有注水用采油樹,陸上油田注水采油樹多用 CYB-250 型,其主要作用是:懸掛井內管柱;密封油套環形空間;控制注水洗井方式和進行井下作業。除井口裝置外,注水井內還可根據注水要求(分注、合注、洗井)分別安裝相應的注水管柱。注水井可以是生產井轉成的或專門為此目的而鉆的井。通常將低產井或特高含水油井,邊緣井轉換成注水井注水井的井下管柱結構、井下工具遵循簡單原則。大多數情況下(籠統注水),注水井僅需配置一套管柱和一個封隔器,封隔器下到射孔段頂界 50m 處,對特定防腐要求的注水井,其管材應特殊要求,且必要時,油套環空采用充滿防腐封隔液的方法加以保護。這種液體可以是油也可以是水,一般用防腐劑或殺菌劑進行處理或
另加除氧劑等。分層注水的井下管柱可按需設計。多個注水井構成注水井組,注水井組的注入由配水間來完成。在配水間可添加增壓泵,在井口或配水間可另加過濾裝置。一般情況下,在配水間或增壓站可對每口注水井進行計量。
2、注水工藝
注水工藝分籠統注水工藝和分層注水工藝。籠統注水主要用于不需要分層、不能分層的注水井或注聚合物井,是注入管柱中最簡單的一種。基本結構為油管+工作筒+喇叭口(φ100mm)。分層注水是根據不同油層的特點及之間的差異,為了較均勻提高各個油層的動用程度,控制高含水層水量,增加低含水層產量而采取的工
藝措施,是老油田挖掘、改善開發效果的關鍵措施,大約 50%的注水井都采用分層注水方式。分層注水技術的核心,是以分層吸水能力為基礎,按開發要求設計分層注水管柱和分層配水。國內分層注水的工藝方法比較多,如油、套管分層注水,單管分層注水,多管分層注水等。其中當前油田最常用的是單管配水器多層段配水的方式。該方式是井中只下一根管柱,利用封隔器將整個注水井段封隔成幾個互不相通的層段,每個層段都裝有配水器。注入水從油管入井,由每個層段配水器上的水嘴控制水量,注入到各層段的油層中。
二、注水井管理的注意事項
搞好水井管理的注意事項,首先是要把水井管理看得跟油井管理同等重要,其次是科學洗井。洗井是水井管理中最重要的一項工作,是對水井的“救命”工作。要想洗好井,必須做到以下幾點:
1、嚴格洗井程序,本著先洗地層(微噴不漏階段,10 方/小時,時間 1 小時),再洗井筒(平衡穩定階段,25 方/小時,時間 1小時)的先后順序。
2、洗井期間不要停水時間過長(5 分鐘以內),罐車洗井要保證至少兩部。
3、分層注水井洗井時,最大排量不要超過 30 方/小時,以免損壞封隔器膠皮筒。
4、不吸水的井經過正確洗井無效后,可考慮暫時關閉同配水 間其它水井以提高泵壓試注,或用泵車試擠,也可考慮對該井地層放壓后再洗井處理。再次是不要被儀表的假象迷惑。水表出現故障后,有時顯示的水量很低,而實際注水量很高,經驗欠缺者以為該井完不成配注,把調水閥開得很大,致使泵壓較大降低,從而影響了其它井正常注水。這種情況若出現在表芯的問題上,用互換表頭法也無法判別,管理者應從看壓力、摸溫度、聽聲音上去綜合判斷。水表出現故障后,有時顯示的水量還很高,而實際注水量卻很低,這會導致該井欠注,若有摻水井相連,時間久了,可能會導致水井躺井,判斷方法同上。第四是處理故障要迅速和有效注好水。尤其是帶病注水井、易出砂井,在處理穿孔、換閥門、換水表、整改滲漏等工作時,準備工作未做好時不要停井,停井時間盡量不要超過半小時,以免造成躺井。光注足水是遠遠不夠的,注好水才是根本,否則既浪費了能耗,又加劇了油層矛盾。要經常以水井為中心檢析對應油井的采油效果,對于良性的措施,加以靈活引用;對于不利的措施,應及時分析調整。
三、注水井的洗井維護
注水井注一段時間,要進行洗井,通過洗井,使水井、油層內的腐蝕物、雜質等贓物被沖洗出來,帶出井外。避免油層被贓物堵塞,影響試注和注水效果。一般在以下幾種情況下必須洗井:
1、排液井轉入注水前(試注前);
2、正常注水井、停注 24h 以上的;
3、注入水質不合格時;
4、正常注水井,注入量明顯下降時;
5、動井下管注后。
洗井方法一般分正循環和反循環或稱正洗和反洗。即洗井水由油管進入,從套管返出地面為正洗,反之,為反洗。對于下封隔器的注水井只能反洗。洗井維護應該做好以下幾方面工作:首先、確定合理的洗井周期,制定對癥的洗井措施;有效監督洗井過程。其次、制定對癥的洗井措施,首先要通過分析、驗證確定出每口井的正常洗井壓力。其次,洗井前對比分析歷次不同情況洗井的壓力、排量、時間變化和洗井后的效果,結合目前注水現狀,在充分考慮測調等因素的基礎上,制定詳細、合理的洗井方案,對不同類別水井采取不同洗井方式,另外,針對目前水井出砂現象,倒洗井必須作到平穩操作:先開套管洗井閘門,再微開放空閘門,后關注水閘門,最后全部打開放空閘門。洗完井后反順序倒正注。盡量避免壓力波動。具體操作時憋壓和放噴洗要結合、倒替進行,根據單井實際洗井注水情況不斷優化調整洗井方案。再次、有效監督洗井過程,洗井時采用洗井記錄儀,密切觀察儀器顯示的壓力、水量變化、井口的聲音變化,根據現場情況綜合分析判斷決定洗井的時間和排量。對洗井的方式和方法現場應根據具體井采取不同的方法,不能一成不變,不能刻意追求排量和壓力,現場操作應靈活機動。洗井應做到分析到位、監控到位、操作到位。
結束語:
隨著油田進入開發后期,地層狀況惡化,注水井溢流、出砂嚴重,測調遇阻、封隔器失效等問題井頻繁出現,使注水井日常維護洗井工作變的愈發重要,要通過實踐不斷地分析總結,才能提高注水井的管理及維護工作質量。