稠油熱采井小套管修套技術

河南油田采油二廠

稠油熱采井小套管修套技術

宋萍萍 袁秀麗 王東峰 陳濤 張建華 白新潮河南油田采油二廠

結合稠油熱采井套損特點、措施挖潛類型及井筒技術狀況，開發(fā)配套了小套管修套及相關配套工藝技術。該技術具有工藝簡單，套損治理徹底，綜合成本低，有效期長等優(yōu)點。河南油田稠油熱采井小套管修套技術配套應用了?101.6mm無接箍小套管，在小修裝備條件下提高了套損井修復率；應用化學堵劑固井，提高了固井質量；通過優(yōu)化小套管下入深度，實現(xiàn)套損治理、預防、層段封堵一體化，提高了套損井修復率，降低了套損井修復費用。該油田現(xiàn)場應用小套管修復套損井62口，工藝成功率100%，階段累計產(chǎn)油38223t。

稠油油田；熱采井；套損；小套管；修復技術

河南稠油油田蒸汽吞吐開發(fā)是主要的開發(fā)方式，經(jīng)多輪次蒸汽吞吐后，油井套管損壞嚴重。套管損壞類型主要有錯斷、漏失、變形三種，其中套管錯斷井約占套損井總數(shù)的60%。針對熱采井套管損壞問題，配套了套管補貼技術、化學封堵技術，但這兩項技術均有局限性。結合稠油熱采井套損特點、措施挖潛類型及井筒技術狀況，開發(fā)配套了小套管修套及相關配套工藝技術，實現(xiàn)套損防治及套損防治炮眼封堵一體化。該技術具有工藝簡單，套損治理徹底，綜合成本低，有效期長等優(yōu)點，目前已成為套損井修復的主要工藝技術。

1 小套管修套工藝技術

1.1 工藝原理

在小修裝備條件下，用小于油層套管尺寸等級的小套管下入井中，懸掛小套管，從小套管內(nèi)擠注熱采井固井水泥漿或化學堵劑封堵套損處，并使固井水泥漿或化學堵劑充滿原油層套管與小套管之間的環(huán)形空間，候凝后下螺桿鉆去除小套管內(nèi)殘留灰塞，形成一個全新井筒，實現(xiàn)套損封堵及小套管密封加固，達到治理套損的目的。

1.2 選井條件

根據(jù)套損井控制儲層開發(fā)的動、靜態(tài)資料，在充分考慮挖潛增產(chǎn)效果、恢復儲量及經(jīng)濟效益等諸多因素的基礎上，按照以下原則進行選井；①地質潛力較大，儲層應有較多剩余可采儲量；②多點套損或單點套損但區(qū)塊呈多點套損特征；③套損處通徑或經(jīng)過磨銑修整后的通徑達到101.6mm以上；④經(jīng)濟評價有效。

1.3 小套管尺寸確定

綜合考慮套損處通徑、固井水泥環(huán)厚度、采油工藝配套等因素，確定下入小套管尺寸。選型上優(yōu)選較大尺寸小套管，以便做到修復后井筒通徑盡可能大，為后期作業(yè)提供便利條件。根據(jù)?177.8mm套管套損后的通徑大小，小套管選型先后順序為：?127mm（有接箍套管）、?127mm（無接箍套管）、?114.3mm（無接箍套管）、?101.6mm（無接箍套管）；5?2″套損井小套管為?101.6mm（無接箍套管）。

1.4 小套管懸掛位置確定

小套管懸掛位置有頂部懸掛和中間懸掛兩種，頂部懸掛位置在井口，中間懸掛位置在套損點上部某處。中間懸掛需配套套管懸掛器，施工工藝復雜，操作難度較大，費用高。井口懸掛只需配套環(huán)形鋼板，施工工藝簡單，費用低。結合稠油油藏埋藏較淺（80～600m），套損位置大多分布在100～400m井段的特點，采用頂部懸掛，即小套管懸掛位置選在井口。

1.5 小套管下入深度確定

初期小套管下入深度設計為套損點以下20～30m。隨著開發(fā)的深入，部分區(qū)塊油井呈多點套損特征，且存在個別套損井修復后小套管鞋下部的原油層套管再次發(fā)生套損現(xiàn)象。熱采井套損位置大多分布在套管接箍處，為做到防、治兼顧，小套管下入深度設計為套損點或潛在（漏失增封堵井段）套損點以下；套損點下部有裸露炮眼需永久封堵時，設計小套管下入深度時將裸露炮眼作為套損點進行綜合考慮；根據(jù)套損位置、措施作業(yè)類型及井筒結構特點綜合確定小套管下入深度，做到套損治理與預防并舉，套損治理與層位封堵兼顧。

2 小套管修套相關配套技術

2.1 固井技術

2.1.1 小套管扶正技術

為解決小套管貼壁問題，采取小套管扶正技術，使小套管居中，以提高固井質量。在套管柱套損點附近及油層段的上、下安裝扶正器，井斜情況適當考慮，其余部位每3根套管安裝1個扶正器。

2.1.2 水泥漿固井技術

小套管固井必須適應和滿足蒸汽吞吐的開采方式，注蒸汽時固井水泥環(huán)要承受300℃以上的高溫，常規(guī)水泥漿無法滿足熱采井蒸汽吞吐的要求。結合小套管下入深度和開采方式，固井水泥漿采用具有低溫下快速凝結及水泥石抗高溫（在高溫條件下強度不衰退，水泥環(huán)不發(fā)生破壞）特點的熱采井固井水泥漿。

2.1.3 高強度可解納米堵劑固井技術

當套損處漏失量較大或套損處上、下部有虧空裸露油層需封堵時，固井水泥漿因滯留性能較差，無法返至地面，此類井固井應選擇高強度可解納米堵劑固井。該堵劑在套損處或封堵層近井地帶快速吸附交聯(lián)形成三維網(wǎng)架結構，阻止固相顆粒遠距離運移，后繼堵劑在壓差作用下經(jīng)網(wǎng)架結構濾失掉自由水，從而不斷密實網(wǎng)架結構形成高固相富集帶的封堵層，并在井下溫度、壓力的作用下快速形成具有一定承壓能力的封固體以封堵套損處及需封堵的層。該堵劑既可返至地面，同時又大大降低了封堵劑用量。

2.2 抽稠泵舉升工藝技術

小套管固井后井筒內(nèi)徑大幅度減小：?127mm套管內(nèi)徑為112mm，?114mm套管內(nèi)徑為103mm，?101.6mm套管內(nèi)徑為88.3mm。套管通徑小，下入管柱直徑受到限制，必須采用特殊的管、桿、泵組合。適合?114mm、?101.6mm套管的油管規(guī)格為?60.3mm油管，內(nèi)徑為50.9mm。為加大抗拉安全系數(shù)，減少管、桿斷脫事故，選用鋼級為N80平式油管，其絲扣抗拉負荷達20.38t，最大下入深度為1980m，可以滿足強度要求。抽油泵選用?44mm/32mm抽稠泵，該泵最大外徑為70mm，泵筒外徑為58m，最大沖程3.6m，泵常數(shù)1.09，有液壓反饋力，上提柱塞可實現(xiàn)注汽，滿足稠油熱采井注采一體化需要。抽油桿選用?19mm抽油桿。

2.3 深穿透射孔工藝技術

目前現(xiàn)場使用的小直徑射孔槍型有YD89和YD73兩種?，F(xiàn)場試驗證明，上述兩種射孔槍采用相應深穿透射孔彈，可以滿足小套管修套后?127 mm、?114mm、?101.6mm套管內(nèi)雙層套管射孔的需要。小套管射孔參數(shù)見表1。

表1 小套管射孔參數(shù)

3 現(xiàn)場應用及效果

河南油田稠油熱采井小套管修套技術配套應用了?101.6mm無接箍小套管，在小修裝備條件下提高了套損井修復率；應用化學堵劑固井，提高了固井質量；通過優(yōu)化小套管下入深度，實現(xiàn)套損治理、預防、層段封堵一體化，提高了套損井修復率，降低了套損井修復費用。該油田現(xiàn)場應用小套管修復套損井62口，工藝成功率100%，階段累計產(chǎn)油38223t。

4 結語

（1）小套管修套技術工藝簡單，成功率高，有效期長，可有效解決熱采井套損治理問題。

（2）應優(yōu)化小套管下入深度，使套管損壞預防關口前移，這樣可減少因套管再次損壞而造成的產(chǎn)量損失和大量的修復費用，達到預防和治理雙重功效，并延長油井使用壽命。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.074