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水井套管整形与补贴技术研究

发表时间：2020/3/24 来源：《文化时代》2020年1期作者：张钧涛

[导读] 本文针对当前注水井套管漏失，套管弯曲变形等问题，提出了套管整形大修技术，套管补贴大修工艺技术，取换套大修工艺技术，通过这些技术的综合应用，对于油水井的开发挖潜提供有力支持，是今后油水井大修治理技术的一个引领方向。

胜利油田分公司孤东采油厂工艺研究所山东东营 257237
        摘要：本文针对当前注水井套管漏失，套管弯曲变形等问题，提出了套管整形大修技术，套管补贴大修工艺技术，取换套大修工艺技术，通过这些技术的综合应用，对于油水井的开发挖潜提供有力支持，是今后油水井大修治理技术的一个引领方向。
        关键词：套管；漏失；弯曲；套管整形；取套换套；套管补贴


鉴于有些注水井井下技术状况复杂，常规大修治理技术已经不能满足生产的需要，修井作业公司进行技术研究，设备和工具配套，在套整形、套管补贴以及取换套等方面在油田应用效果很好。
        1套管整形大修工艺技术
        针对某区块地质需求挖潜的3口无落物套变井，根据实际井况，采用偏心辊子整形器、梨形胀管器开展了无损伤套管整形大修治理工作，该工具可以对油、汽、水井轻度变形的套管进行整形修复。最大可恢复到原套管内径的98%。整形器在在修整套管时必须分级修整。

        直槽胀管器             斜槽胀管器

        偏心辊子整形器

        治理的3口井变径范围在为∮120mm×107mm，通过采用∮30mm—120mm胀管器治套，治套后采用外径∮118mm工具通井井至人工井底同时进行打印认证合格，治理后正常注水，大修治理后获得了井组日增油9.8吨的良好效果。
        2套管补贴大修工艺技术
        具有施工工艺相对简单、修复后内通径大、悬挂能力强、密封可靠、强度高等技术优点。
        1、套管补贴工艺原理：
        对套损井段进行整形或磨铣处理后，用油管将膨胀管管柱下至需补贴加固的井段，在地面用高压泵向油管内打压，当达到一定压力后，膨胀锥推动油管上行，当膨胀锥上行至膨胀管上端时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成整体膨胀，紧贴于套管，达到锚定与密封。然后起出油管、钻通膨胀管柱下丝堵，完成修复。



        膨胀管管柱


        2、修复后技术指标：
        （1）可膨胀膨胀施工压≤50Mpa；
        （下转第137页）

井筒内化学防砂体在聚合物驱的应用
        赵贵刚
        胜利油田分公司孤东采油厂山东东营 257237
        摘要：该项技术是针对孤东油田注聚区出现的聚合物易堵塞机械式防砂管柱，同时近井地带的砂粒表面易吸附聚合物而影响单一化学防砂的固结强度，使注聚区的防砂有效期缩短，因而研制开发了在近井地带与井筒内同时形成高强度的颗粒防砂体可以达到提高注聚区防砂有效期的目的。
        关键词：溶解管；井筒内化学防砂；注聚区防砂


1前言
        近几年来聚合物驱在孤东油田得到了较好的应用，由于对应油井产出液中含有聚合物，聚合物对地层的吸附、滞留、交联等作用，不仅会对部分油井造成堵塞，而且还会对绕丝管等机械防砂管柱造成一定程度的堵塞；聚合物在砂粒表面的吸附会严重的影响化学防砂的固结强度；聚合物的悬浮和絮凝作用会使砂粒产生聚并，因此，注聚对应油井的化学防砂效果越来越差，现有的防砂技术对注聚井的防砂不太理想，化学有效期短，防砂成本较高，机械防砂失效后作业困难。为此工艺所设计并研制出在近井地带与井筒内同时形成的高强度颗粒型化学防砂材料。

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        2技术原理
        从聚合物溶液对出砂及防砂效果的影响研究入手，设计并研制出在油层条件下可以快速固化的高强度颗粒型化学防砂材料，施工时将不丢手充填工具连带溶解管管柱下到井筒目的层，用携砂液将颗粒化学防砂材料实施地层高压充填和井筒环空充填，在地层温度条件下候凝一段时间后，地层及环空化学防砂材料胶结形成高强度挡砂屏障，而充填筛管本体与形成的高强度挡砂屏障通过溶解管的溶解发生分离，可以与充填工具一起提出井筒，在地层和井筒内只留下化学挡砂层体，达到井筒内化学防砂的目的。
        3高强度挡砂屏障化学剂的研制
        由于聚合物驱油井见到聚合物，引起产出液粘度增大，导致地层容易出砂，因此在进行化学防砂措施中要求固砂剂形成的防砂屏障具有较高的抗压强度，以达到较理想的挡砂和防砂效果。
        3.1胶结剂的筛选
        由实验结果可以发现，单一树脂体系的固结效果并不理想，为了找到高强度的多元混合树脂体系，根据多次实验数据，以多种单一树脂为原料，对它们进行复配实验。由于在早期的试验中发现环氧树脂是性能很好的一种，所以复配主要以环氧树脂为主体，调节其它树脂在整个复配体系中的比例，通过研究选取出具有较高抗压强度，对渗透率伤害较小的固砂体系，以达到理想的固砂效果。
        分析图1中的数据，当环氧树脂和酚醛树脂的比为3：1时体系的抗压强度为18.81MPa，而当其值比为4：1时体系的抗压强度为18.63MPa，两者相差不多，而环氧树脂单独作用时环氧树脂体系的抗压强度比此树脂复配体系的抗压强度要小，由此可以看出这样的配比下，固结体的性能是非常好的。而它们的最佳配比应该是3：1～4：1之间。

        图1 环氧树脂和酚醛树脂的复配体系抗压强度

        同时，当酚醛树脂用量减少时，试样的抗压强度明显减小，酚醛树脂减少时体系的固化时间也变短，由观察的结果可以看出酚醛树脂可能参与了固化反应并做了部分的固化剂。酚醛树脂的参与对砂样的固结强度具有重要影响。
        3.2 渗透率的评价实验
        本实验的方法为树脂体系为上面筛选出的三元复合理想树脂体系，固化剂采取总树脂质量30%的C6H12N4，然后将填砂管置入60℃恒温水浴中加热24h后取出，捣碎填砂管取出模拟岩心固结体。将所得的岩心固结体先做渗透率的评价实验，实验结果见表1。

表1 渗透率评价实验数据
        树脂含量/% 压差/MPa 渗透率/10-3μm2
6 0.007 2136.3
7 0.009 1003.4
8 0.023 682.8
9 2 261.2
10 6 1.3

为更清楚的分析评价渗透率，获得其变化规律。将所得实验数据作于图2中。

        图2 HY-FQ-G体系渗透率评价结果
        由于当树脂含量为12%时渗透率太低，所以未获得实验数据，可见其渗透性是极差的。其它数据均是在水测岩心渗透率测试仪器上测得。当树脂含量为6%时渗透性极好，树脂含量为8%渗透率为682.8×10-3μm2，其值在100～1000×10-3μm2之间，此时渗透性好。而树脂含量在10%时渗透性差。由图2表现的趋势可以知道在树脂含量从6%变化到8%的过程中，固结体的渗透率下降很快，而当树脂含量从8%变化到10%的过程中，渗透率减小速率变缓，当固结体中树脂含量在10%以后渗透率变化很小了，即渗透性变得很差了。
        环氧树脂与酚醛树脂的复配体系（3：1～4：1），环氧树脂：酚醛树脂：YJ树脂的配比在4：1：4/9～3：1：1/3范围时，其对应的固化剂为15～20%的C6H12N4时体系强度最好，这种树脂体系在60℃下固化。其强度能达到17MPa以上，而渗透率保持较好，在500～2000×10-3μm2之间，能满足油田固砂的要求。
        4应用前景
        目前，正在选井试验阶段。在孤东油田聚合物驱防砂工艺上应用井筒内化学防砂体技术，是这一领域防砂技术的又一新探索。该技术也适用于微套变井、斜井的防砂需要。



        参考文献：
        [1] 万仁溥等.采油技术手册（第七册防砂技术），北京：石油工业出版社，1990
        [2] 赵福麟等.油田化学，东营：石油大学出版社 1999.9