大修作業(yè)井筒重建技術(shù)的應(yīng)用
時(shí)間：2024-10-28 14:59
來源：2024石油與裝備10月刊
作者:小編
隨著勝利油田步入 高含水開發(fā)后 期，油水井井筒 狀況日益復(fù)雜， 套損井呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。截至 2020 年初，共有 11085 口井投 產(chǎn)，其中發(fā)現(xiàn)套損井 4657 口， 占總井口數(shù)的 42.01%，已接近 半數(shù)。
套損井的危害主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：它破壞了井網(wǎng)的完整性， 導(dǎo)致失控儲(chǔ)量增加，影響油田的 開發(fā)效率 ; 套損容易引發(fā)工程事 故，如井噴等，對(duì)人員和設(shè)備造 成嚴(yán)重威脅。此外，套損會(huì)增加 修井的成本投入，因?yàn)樾迯?fù)損壞 的井筒需要耗費(fèi)大量資源和時(shí) 間 ; 套損還會(huì)影響增產(chǎn)增注等措 施的實(shí)施，限制了油田的生產(chǎn)潛 力。最嚴(yán)重的情況下，套損可能 導(dǎo)致油水井報(bào)廢，無法再次投入 生產(chǎn)，影響油田整體開發(fā)效果。
套損井治理現(xiàn)狀
銑 錐 磨 銑。 主 要 是 針 對(duì) 套 管輕微變形、在射孔段存在的射 孔毛刺等影響工具下入的因素， 可 使 用 銑 錐、 銑 棒 通 過 加 壓 旋 轉(zhuǎn) 磨 銑， 磨 銑 時(shí) 加 壓 不 得 超 過 30KN，對(duì)套管擴(kuò)徑磨銑時(shí)應(yīng)采 取輕壓快轉(zhuǎn)的方法，直至通過設(shè) 計(jì)磨銑井段。梨型銑錐：外徑從 104-215mm 不同規(guī)格。適合修 復(fù)由于結(jié)垢等原因引起的套管內(nèi) 徑的減小。 機(jī)械整形。梨形脹管器沖脹 法。應(yīng)用梨形脹管器與鉆桿組合 的整形管柱對(duì)變形或錯(cuò)斷部位套 管進(jìn)行沖擊或脹管整形修復(fù)（圖 1）。
偏心輥?zhàn)有D(zhuǎn)碾壓法。利用 鉆具傳遞轉(zhuǎn)盤扭動(dòng)力帶動(dòng)偏心輥 子整形器轉(zhuǎn)動(dòng)，在一定鉆壓下， 旋轉(zhuǎn)對(duì)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(fù)到原徑向尺寸（圖 2）。
旋轉(zhuǎn) 碾壓法適用于套管變形井的整形 復(fù)位。 爆炸整形。爆炸整形工藝技 術(shù)是利用火藥燃爆瞬間產(chǎn)生的巨 大能量，通過介質(zhì)的傳遞，將化 學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能來克服套管的 圖 1 梨形銑錐 圖 2 梨形脹管器圖變形應(yīng)力和巖層的擠壓應(yīng)力。爆 炸沖擊波速度超過套管及套管外 巖石的本身動(dòng)態(tài)屈服極限。它能 對(duì)變形后井徑不小于 70mm 的套 管進(jìn)行整形，使其通徑恢復(fù)生產(chǎn) 要求。但是其藥量難易掌握，整 形效果不穩(wěn)定（圖 3、圖 4）。
液壓整形。液壓套管整形技 術(shù)，在地面用高壓泵車向管柱內(nèi) 加壓，地面液壓力經(jīng)增壓液缸增 壓后，作用在液壓變徑滾壓整形 器上，通過變徑脹壓頭將軸向推 力轉(zhuǎn)化成徑向擴(kuò)張力，并向外擴(kuò) 張，推動(dòng)滾珠對(duì)套管內(nèi)壁進(jìn)行滾 壓，將套管內(nèi)壁滾壓回圓形狀態(tài)， 使變形套管達(dá)到塑性變形，套管 擴(kuò)徑。 套管破裂、套漏井。近年來， 油氣井下作業(yè)中心創(chuàng)新攻關(guān)了貼 堵工藝配套技術(shù)，將卡封層、套 變段，結(jié)合油藏調(diào)整，實(shí)施簡化 井筒，為后續(xù)作業(yè)生產(chǎn)奠定良好 的井筒環(huán)境。在套管內(nèi)下入貼堵 管，將水泥漿注入套管與貼堵管 環(huán)空空間，構(gòu)筑水泥和貼堵管雙 層封堵屏障，達(dá)到對(duì)卡封層、套 損段的封堵。應(yīng)用貼堵可避免層 間干擾，實(shí)現(xiàn)目地層的單層改造， 延長生產(chǎn)周期，簡化井筒，降低 作業(yè)工序及失效風(fēng)險(xiǎn)。 淺部嚴(yán)重套損、套漏井?？?采用倒換套管的方法進(jìn)行處理。 套管取換的工藝原理是采用專用 的套銑工具 ( 套銑頭、套銑管等 配套工具 )，套銑套管周圍的水泥 環(huán)及部分巖石，套至套損部位以 下，使之處于自由狀態(tài)。下入套 管打撈倒扣工具，將套損點(diǎn)以上 的套管倒開取出，然后下入新套 管利用對(duì)扣方法進(jìn)行新舊套管的 對(duì)接。
重建立井筒技術(shù)及實(shí)施
套損井在實(shí)施上述治理措施 過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行磨銑整形 或打通道時(shí)，會(huì)出現(xiàn)銑錐偏出現(xiàn) 有井眼進(jìn)入地層；嚴(yán)重變形或套 管錯(cuò)斷井難以實(shí)施整形等修復(fù)技 術(shù)；取換套施工成本較高，且因 為施工能力等各方面的影響，施 工深度受限。針對(duì)這一現(xiàn)狀，選 擇套損部位位于油層附近、地質(zhì) 結(jié)構(gòu)簡單的單一油層，避開水層 等方面的影響，對(duì)銑錐等套磨銑 工具已經(jīng)偏出原井眼進(jìn)入地層的 施工井，選擇繼續(xù)鉆進(jìn)，利用新 鉆裸眼井段達(dá)到目的油層；而對(duì) 于套損嚴(yán)重或套管錯(cuò)斷井，則可 利用斜向器、鉆鋌及鉆頭對(duì)下部 目的層進(jìn)行開窗鉆進(jìn)再下小套管 固井，可以在保留原井眼的前提 下重新建立人工井底，可有效的對(duì)套損井進(jìn)行修復(fù)。 針對(duì)嚴(yán)重套損井的問題，采 取多種措施進(jìn)行治理。通過再造 井眼、更換井底等方式進(jìn)行修復(fù)， 使套損井重新恢復(fù)生產(chǎn)能力；對(duì) 停修井進(jìn)行套管修復(fù)，使其重新 投入生產(chǎn)。
同時(shí)，可以采用換井 底施工應(yīng)用于老區(qū)、老井，以提 高生產(chǎn)效率；磨銑開窗技術(shù)可用 于單層開采的情況，通過大直徑 套管固井完井，有效解決套損問 題，提升油田開采效率。 作業(yè)換井底工藝流程。在處 理嚴(yán)重套損井時(shí)，不同情況需要 采用相應(yīng)的技術(shù)手段。在套磨銑 施工過程中，若銑錐或銑鞋已經(jīng) 側(cè)出原井眼，則可以選擇單牙輪 鉆頭或 PDC 鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)，直至 達(dá)到目的油層，然后下入套管進(jìn) 行固井，確保井筒的穩(wěn)定性和可 用性。對(duì)于嚴(yán)重套損或套管錯(cuò)斷 的井，首先選擇合適的井段進(jìn)行 開窗，并定位下入斜向器，以確 保鉆頭可以造斜、開窗并修復(fù)井 眼。在確保開窗質(zhì)量后，繼續(xù)鉆 進(jìn)至目的油層，之后下入小直徑 套管固井，完成完井操作。這些 技術(shù)的應(yīng)用可以有效修復(fù)套損井， 降低井筒復(fù)雜性，恢復(fù)油井生產(chǎn) 能力。
具體實(shí)施。大修作業(yè)重建井 筒技術(shù)的應(yīng)用是在利用現(xiàn)有完好 井筒的基礎(chǔ)上，通過運(yùn)用銑錐、 鉆頭等工具，結(jié)合套磨銑工藝， 在油層以上損壞部位進(jìn)行鉆洗開 側(cè)窗，舍棄受損的套變井段，并 改變?cè)械木圮壽E，以鉆出新 的液流通道。其成功實(shí)施需要配 備一系列主要的技術(shù)工藝。套管 技術(shù)狀況檢測(cè)技術(shù)是確保井筒安 全性的基礎(chǔ)，通過對(duì)套管的檢測(cè) 評(píng)估，確定損壞的部位和程度， 為后續(xù)的修復(fù)工作提供準(zhǔn)確的數(shù) 據(jù)支持；磨銑開窗工藝技術(shù)是在 確定了需要修復(fù)的部位后，利用 磨銑設(shè)備對(duì)井筒進(jìn)行開窗操作， 以便于后續(xù)的施工作業(yè)，同時(shí)確 保開窗的精確度和質(zhì)量；裸眼鉆 進(jìn)施工技術(shù)是在開窗完成后，利 用裸眼鉆進(jìn)設(shè)備對(duì)新的液流通道 進(jìn)行進(jìn)一步的鉆進(jìn)作業(yè)，確保通 道的暢通和連續(xù)性；下小套管固 井工藝技術(shù)是在新的液流通道形 成后，通過下入小直徑套管，并 進(jìn)行固井作業(yè)，以確保井筒的穩(wěn) 定性和安全性，同時(shí)保障油井的 正常生產(chǎn)運(yùn)行。這些配套工藝技 術(shù)的有效應(yīng)用，可以保障大修作 業(yè)重建井筒技術(shù)的順利實(shí)施，提 高油田的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
重建井筒技術(shù)實(shí)施效果
作業(yè)換井底技術(shù)自 2020 年 9 月開始使用以來，截至 2023 年 底，已在 19 井次施工中應(yīng)用該技 術(shù)，其中成功完成 17 井次，取得 了良好的應(yīng)用效果。表明該技術(shù) 在油井維修和生產(chǎn)恢復(fù)方面具有 很高的成功率。 實(shí)施大修作業(yè)重建井筒技術(shù) 作業(yè)費(fèi)用為：79 萬元 / 口，側(cè)鉆 勞務(wù)費(fèi)用 120 萬元 / 口，則單井 節(jié)約投資費(fèi)用 81 萬元，取得經(jīng)濟(jì) 效益 697 萬元。與時(shí)同時(shí)，通過 利用現(xiàn)有作業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)換井底施 工，有效地解決了部分套損井的 修復(fù)問題，修復(fù)效果好、成功率高， 具有良好的推廣應(yīng)用前景，有助 于推進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
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