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套管找漏堵漏实用技术研究

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【摘要】介绍在作业过程中套管轻微破漏可能出现一些的表象,用一种简易实用的验封管柱去验证,找出套管漏点,采用替挤水泥进行封堵,保证井筒密封,消除地层出砂、窜层等一些有害因素的影响,保障油气井安全生产。并通过胜利油田埕北27A-5井找漏堵漏作业,验证此技术的实用性。

【摘要】套管损坏 找漏 堵漏 水泥封堵

随着油气井开发时间的延续,套管由于受到外力、化学侵害等作用,经常出现错断、穿孔、腐蚀、破裂等情况,对油田增产稳产造成较大影响,严重时会致使油井停产、报废,带来高昂的经济损失。另外,为了保证油气产量,提高采收率,需要打新井、调整井,或进行大量的修井作业,如此将额外增加勘探开发成本。因此,在日常修井作业中及时发现轻微的套管破漏,及时堵漏,防止套管进一步损坏,分析破漏原因并采取相应防护措施,就显得格外重要。

1 套管破漏的发现

日常井下作业都是严格按设计施工,但是,如果能在正常施工过程中先期发现套管破漏,对于保证作业后安全生产、节省单独进行堵漏的作业费用具有很大的意义,尤其是对于海上井位,由于作业平台日费高昂,更表现出明显的经济效益。通过现场施工经验,如果作业过程出现以下情况,就意味着套管可能存在漏点:

(1)密封油层后,对井筒试压时持续向井筒挤入修井液。

(2)密封油层后,对井筒试压时升压过程异常缓慢,开防喷器后套管异常返液。这种情况多发生在油层套管固井时水泥未返到井口,套管环空存在一定空高,试压时井筒容积变相增大,出现升压过程缓慢的现象。

(3)油井防砂未失效的情况下,井筒异常出砂。对于斜井,由于不是油层出砂,防砂鱼顶上会形成一段砂桥,比较容易发现。

(4)油层为低压力系数,压井成功后井筒异常返液。总之,作业中需要我们及时分析、检查出现的各种细小状况,及时的发现套管存在的问题。

2 套管找漏技术

对于初步的套管找漏,可用钻杆或者油管底带Y211封隔器,在油层顶界以上进行试压找漏,根据套管尺寸、钢级试压10-15MPa。一般采用“二分法”找漏速度最快,例如:油层顶界深度1000m,则第一次在井深500m座封211封隔器进行试压,如试压合格,则证明漏点在500m-1000m之间,如试压不合格则证明漏点在500m以上井段,以此类推,能很快找出套管漏点。另外,找漏过程中有两点需要特别注意:

(1)实际作业中发现套管漏点多数在无水泥封固的空井段,因此,在试压找漏时,需打开套管闸门,便于更好的观察。

(2)找漏时应始终采用相同的泵排量,当泵压变化时,意味着可能存在多个漏点。

对于存在多个漏点的井,可用K344封隔器组合(K344封隔器+筛管+K344封隔器)进行分段试压进一步证实,两个K344封隔器跨隔长度可根据井深、井身结构灵活确定。由于K344封隔器为压差座封,泄压自动解封,结构简单、方便可靠,可以较快的找出漏点位置。

对于较大、破损严重的套管也可采用多臂井径、示踪剂、超声成像、微差井温等方法找出套管漏点,便于制定下步堵漏措施。

3 套管堵漏技术

对于由于腐蚀产生轻微破漏,没有错断、变形,且漏点不在高压地层的套管,可直接挤注水泥封堵,即经济又安全,具体的堵漏工序根据每口井具体井身结构、井下工具不同而有所区别。

(1)油层位置有防砂管、封隔器等井下工具的井,堵漏工序为:在套管漏点以下打可捞式桥塞在桥塞上填砂保护鱼顶下注灰管柱在漏点位置替挤超细水泥关井候凝探塞、钻塞对水泥封堵漏点进行试压,如试压合格则证明套管堵漏成功。

(2)井底无封隔器等井下工具的井,堵漏工序为:下注灰管柱在漏点位置替挤超细水泥关井候凝探塞、钻塞对水泥封堵漏点进行试压。对于一次堵漏不成功的情况,可进行多次水泥封堵,一般都可以达到堵漏效果。另外,向地层挤注水泥前要测地层吸收量,尽量设计较大的水泥封堵半径,超细水泥级别要与相应井深温度匹配,以提高封堵可靠性。

对于套管变形、严重破漏、错断的情况,可采用套管整形、套管补贴、取换套技术进行相应修理,解除套管故障。

4 埕北27A-5井套管找漏堵漏

胜利油田埕北27A-5井,油层套管为

Φ177.8mm,环空水泥返高406.0m,人工井底1646.34m,生产油层为馆陶组,采用Φ108mm精密微孔防砂管充填防砂,防砂鱼顶深度1494.31m。该井2012年10月躺井,2012年11月海上作业平台在起原井管柱过程中,管柱自电泵机组分离器法兰处拔断,后续打捞电泵时发现防砂鱼顶以上18m处至电泵机组形成砂桥,而防砂鱼顶干净无砂。经初步分析井筒砂桥形成原因为套管破漏出砂,后用Φ73mmEU油管底带Y211-150封隔器验套,证实套管漏点位置164.26m(现场两次40臂井径测井均未发现漏点)。通过对漏点处套管环空挤注水泥,一次堵漏成功,证明水泥堵漏技术成熟可靠,经济实用。而且由于及时发现套管破漏出砂,防止了盲目完井带来的巨大经济损失。

5 结论及建议

(1)通过文中提出的作业中套管可能渗漏的表象及其他手段,找出套管漏点,及时堵漏,防止套管进一步损坏。

(2)现场采用Y211封隔器验封管柱和K344封隔器组合验封管柱找漏简单、准确、快速、有效。

(3)经现场应用,对于腐蚀产生轻微破漏,没有错断、变形,且漏点不在高压地层的套管,采用水泥堵漏技术,成熟可靠,经济实用,类似情况可优先采用此技术。

(4)鉴于套管破漏部位往往在无水泥封固的空井段,钻井时应将油层套管固井水泥返至井口,防止套管受地表水、电化学等因素作用而腐蚀破损。

参考文献

[1] 李海庆.赵国相.郭冰峰,等.套管损坏原因及套管修复技术分析[J].石油矿场机械,2005,34(3):96-98

[2] 唐明.金有海.刘猛.套管损坏形态分析及预防措施[J].石油矿场机械,2007,36(9):7-10

作者简介

李博(1986-),男,助理工程师,2008年毕业于西南石油大学石油工程专业,现从事海洋石油井下作业、试油测试等方面研究及现场技术工作。