摘要:河口采油厂油藏类型多,井筒状况复杂,随着四十多年的开发,高含水、高含硫,注汽开发等情况的增多,特别是注汽井,由于高温高压蒸汽对套管的伤害,套损井日益增多。油井套损会造成产量下降,含水升高,甚至被迫停井。目前治理浅层套损井的技术,大多采用挤水泥封堵和套管补贴技术,该两项技术施工风险大,成功率低,治理成本高。为此,我们研究出一种低成本的套损井采油举升技术,采用插管封隔器及插管,配套补偿器,杆式泵等,成功将油层和套损漏失点分隔,实现套损井的低成本采油。
关键字:套损井;密闭插管;封隔;低成本
1 前言
油井地层因素复杂,油层套管承受着高压排挤,各种腐蚀性气体和液体的腐蚀,均能导致套管快速损坏,特别是当压裂、出砂、注汽等高压、地层亏空、高温等措施作业时,油层套管受到更大的不平衡的剪应力,当应力超过套管的强度后,就会引起套管变形,甚至错断。经过40多年的开发,目前河口采油厂油水井套变井数达226口,造成产量下降,部分井停产或报废,严重影响着油田采收率和区块开发效果。自2012年以来,在陈庄南区稠油水平井有先后有12口井在注汽时出现套管上部漏气问题,影响了施工安全,且因漏气导致部分井完不成设计注汽量就得停注,导致了这部分井热采效果差。究其原因是固井时在0-200米之间水泥胶结不好,固井质量差,找漏发现大部分套损井都是在上部50米内出现漏点,注汽时蒸汽从套管上部向外漏气,严重影响注汽质量和注汽效果。如果采取挤灰或取套换套、补贴等修套措施,成功率低,风险大,成本高,因此我们研发出一种低成本的注采一体化管柱,配套热敏封隔器、井下补偿器等,使油层和套损点有效封隔,注汽时蒸汽不外漏,正常采油生产不受影响,实现套损井的低成本高效生产。
2 套损井治理管柱
2.1 管柱结构组成
套损井治理管柱组成从上到下依次是由油管(或隔热真空管)、杆式泵、井下补偿器、插管、插管封隔器、筛管等。核心工具是插管封隔器,其将油层套管漏点与地层有效隔离。具体见下图1。
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图1套损井治理管柱示意图
2.2 作业施工过程
下入带封隔器的生产管柱,上提油管1-3米,旋转管柱8-10圈,下放油管座封,投球打压丢手;下入密封插管、补偿器、杆式泵泵座、油管(隔热油管)等管柱至井口,形成一密闭注采系统。当注汽时,蒸汽经杆式泵、补偿器、插管、筛管等进入地层;当采油时,下入杆式泵,地层原油经筛管、密封插管、补偿器、杆式泵等组成的密闭系统,进入原油集输管线。
2.3 配套工具
(1)插管封隔器及插管
插管封隔器,上部采用防顶卡瓦,下部采用Y221封隔器,通过旋转座封,打压丢手,实现座封,将油套与地层隔离。
如果是治理稠油注汽井的套损,我们专门研制了高温插管封隔器,密封采用两级密封,第一级密封选用全氟醚橡胶材料胶筒,可以在350℃高温下长期使用,第二级密封采用石墨复合材料,石墨复合材料耐温到600℃。
密封插管采用铜密封,利用铜的膨胀系数大于铁的物理特性。对于稠油注汽井,为增加密封插管的密封性,上部增加三道氟橡胶密封圈,密封承压达到30MPa。高温插管封隔器技术参数如下:
工作套管内径:Ф159mm ;管柱外径:Ф150mm;内通径:Ф76mm; 工作温度:≤350℃; 工作压力:≤30Mpa;坐封压力:20-23 Mpa;解封载荷:60-90KN;插管密封:≤30Mpa
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图2 插管封隔器实物图
(2)井下补偿器
井下补偿器主要是用来解决抽油泵在抽吸过程中的交变载荷,防止密封插管从插管封隔器中拔出的现象。对应稠油注汽井,井下补偿器是为了防止注汽管柱热膨胀伸长而损毁管柱,并专门设计了具有隔热功能的补偿管,密封采用5道加强密封圈,耐压25MPa,避免了补偿管密封不严的问题。补偿量达到5m/Km。
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图3 隔热保温井下补偿器
3 现场应用效果
目前河口采油厂已采用该技术对3口注汽套损井和1口冷采套损井予以治理,实施4口,有效4口,有效100%,单井峰值日油17.7吨,周期增油3924.6吨。
表1 套损井治理效果统计表
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典型井例1:水平油田水平20-2井
该井生产中含水急剧上升,产出液含水达100%。作业找漏发现该井套管有三处漏点:650-750米;850-900米;1440-1480米。由于该井上部为φ244.5mm的大套管,下部悬挂139.7mm小套管,常规封堵难度极大。我们应用套损井治理技术,下入插管封隔器及插管,并配套井下补偿器,杆式泵,成功封隔了该井油层和套损点。开井后,该井日油2.9吨,含水94.4%。
典型井例2:陈家庄油田陈371-平14井
该井本次转周为第5轮次,上次注汽时套损,本次作业找漏发现第18米处有漏点,随采用该套损治理技术。本轮注汽2200方,注汽压力12.兆帕,注汽温度324度,干度73%,达到方案设计要求。转抽开井后,峰值日油16.7吨,周期累油2297吨,有效期达665天。
图4 陈371-14井套损治理生产管柱图
4 结论
该浅层套损井治理技术,通过一密闭生产管柱将油层和套损点进行有效封隔,实现在不对套管进行封堵、修复措施下的低成本注汽、采油。在注汽过程中,可避免井筒对流交换,减少热损失;在采油过程中,避免了井液从套损处漏失,减少井筒液柱对地层的回压,起到放大生产压差,提高油井产量。
参考文献:
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