摘要:胡庆油田随着开发时间的延长,套管损坏井逐年增多,影响了生产井正常生产。近两年针对套漏井进行了堵剂及施工工艺的研究,取得了良好的效果。但不同深度套漏井封堵工艺差异大,不合适的封堵工艺可能造成堵不住或堵剂大量浪费.为完善目前封堵工艺,从而满足不同层段、深度套漏井的封堵,进一步优化封堵工艺选择,提高封堵成功率。开展了套漏井漏失规律分析与封堵配套工艺研究与应用。该工艺是在套漏封堵工艺分析研究的基础上,重新梳理套漏封堵工艺,一是对漏点类型及外部储层的认识分析研究,为下步封堵奠定封堵基础。二是开展了堵剂类型的选择及用量设计的研究,满足不同类型漏点的封堵要求.
关键词:套漏、封堵、堵剂类型、用量设计
1 背景
油田随着开发时间的延长,套管损坏井逐年增多,影响了生产井正常生产。近两年针对套漏井进行了堵剂及施工工艺的研究,取得了良好的效果。但不同深度套漏井封堵工艺差异大,不合适的封堵工艺可能造成堵不住或堵剂大量浪费,因此开展套漏井漏失规律分析与封堵配套工艺研究,优化封堵剂、封堵剂用量、封堵工艺选择,提高封堵成功率。
2 主要研究内容
2.1 套管破漏类型的分类
(1)孔洞:套管穿孔;(2)裂缝:套管裂缝或丝扣不密封;(3)裂口:套管破裂,裂缝或者裂口。
2.2 套漏点套漏层的认识分析
(1)试挤情况、吸水量;(2)有无反吐现象;(3)停泵压降;(4)区块已往封堵情况。
封堵施工前,通过对试挤情况、吸水量、有无反吐现象、停泵压降等现象进行分析,并结合该套漏井所处区块的已往封堵情况。对套漏井进行一个整体的分析,确定封堵剂类型及用量。
2.3 漏失点外储层物性分析及封堵规律研究
2.3.1 出水层封堵规律的研究
在针对套漏点外为出水层的套漏井封堵中,主要分为两大类;一是水泥返高以上出水层,在该类型中出水层存在内窜风险,影响后期的封堵效果。二是水泥返高以下出水层。
水泥返高以上的出水层封堵,该类套漏井存在漏点外地层胶结疏松的特点,在封堵中主要采用大剂量超细水泥为主体材料进行封堵,提升封堵压力。主要考虑超细水泥粒径小、比面积大、水化速度快的特点。
水泥返高以下的出水层封堵,针对此类套漏井的封堵,首先要考虑漏点的类型。
漏点为小孔洞或是小裂缝,则在封堵中采用无机封堵剂或小剂量超细水泥进行封堵。漏点为裂口,则在封堵过程中采用中剂量超细水泥进行封堵。
2.3.2 出砂层封堵规律研究
在针对套漏点外为出砂层的套漏井封堵中,主要分为两大类;一是水泥返高以上出水层,二是水泥返高以下出水层。
水泥返高以上的出砂层封堵,在封堵中主要采用大剂量超细水泥为主体材料进行封堵。在封堵过程通过间歇注入提高封堵压力,使封堵剂更好的与地层胶结,从而提高后期的封堵强度。
水泥返高以下的出砂层封堵,针对此类套漏井的封堵,首先要考虑漏点的类型。
漏点为小孔洞或是小裂缝,则在封堵中采用无机封堵剂或小剂量超细水泥进行封堵。漏点为裂口,则在封堵过程中采用中剂量超细水泥进行封堵。
2.3.3 高泥质含量或泥岩层封堵规律研究
由于水解作用,高泥质含量地层的孔隙中往往存在大量泥质物,这些泥质物业常常经过漏点进入井筒。泥质物的大量存在不但增加了施工的难度,而且由于其与注入的封堵材料混合,大大地降低了封堵材料的固结强度,影响封堵质量。
对于该类套漏的封堵,首先针对水泥返高以下的采用大量前置液(清水)进行顶替,然后采用小剂量封堵剂进行封堵(TD-WD-2堵剂或超细水泥);水泥返高以上的可采用在封堵剂(TD-WD-2堵剂)中进行添加增粘剂进行封堵。
2.4 堵剂类型的选择及设计用量的研究
2.4.1 堵剂类型选择
堵剂选择依据:堵剂性能、套漏段深度、固井情况、漏点外储层物性、漏失程度等。
化学堵剂性能
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(1)无固井段套漏中浅层套漏,堵剂选择超细水泥或浅层套漏封堵剂,根据漏失段深度具体选择。
(2)无固井段套漏中生产层上部套漏,堵剂选择超细水泥或TD-WD-2型堵剂,主要根据漏点的类型进行选择。
(3)有固井段套漏浅层套漏,堵剂选择超细水泥。
(4)有固井段套漏生产层上部套漏,堵剂选择主要分为两个部分。漏失不严重井选择超细水泥,漏失严重井选择TD-WD-2型堵剂。
2.4.2 堵剂用量设计
堵剂用量的设计:Q=Φπr
2h+c
Q—堵剂用量m
3,Φ—地层孔隙度%,r—处理半径m,h—封堵射开层层厚度m,C—井筒预留量m3。
2.5 封堵配套工艺的研究
2.5.1 无固井段套漏封堵工艺
浅层套漏封堵工艺:应用空井筒平推工艺,堵剂应用浅层套漏封堵剂。
首先预处理剂前置填充,实现前期大孔道封堵;然后挤入有机无机复配,自彭实现有效驻留;最后挤入高密无机体系挤注,实现有效胶结和封口;
生产层上部套漏:应用光油管挤堵工艺。根据套漏段外部地层物性,选择堵剂类型,设计堵剂用量。
2.5.2 有固井段套漏封堵工艺
生产层上部套漏:存在问题:洗井不返水、出砂、出水等现象。
堵剂类型选择:超细水泥或TD-WD-2堵剂。
封堵管柱配套:(1)光油管(漏失不严重) (2)插管分层挤堵管柱、污泥暂堵(漏失严重)。
注入工艺选择:(1)段塞注入 ;(2)间歇注入;(3)连续注入。
3 现场应用及效果
3.1 典型井例分析
3.1.1 井例分析1
H40-1为胡39块一口油井,经找水及验套后确定套漏段为1710-1750m,套漏段为生产层上部套漏,且在水泥返高以下,测吸水4MPa下30m3/h,决定采用常规挤堵,笔尖放置在高位,堵剂选择为TD-WD-2堵剂。在施工过程中根据压力变化调整堵剂浓度及泵入速度,采用间歇注入法,成功将施工压力提高到15MPa,施工一次成功。钻塞后验效10MPa合格。
3.1.2井例分析2
H52-6井,漏失量25m3/h,漏失严重无法建立循环。井温找水显示1640-1650m处存在漏失。第一次施工平推挤入超细水泥,在井筒未灌满的情况下,由于无法形成压力传递,超细水泥在漏失段迅速失水,形成闪凝,造成压力突然直线上升,导致预留塞面过高,封堵效果差。第二次施工,剂类型优化:TD-WD-2堵剂,降失水性能更好
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。工艺选择优化:污泥暂堵,建立循环。管柱配套:下入笔尖,光管施工。实施效果:验效15MPA合格。
3.2 应用情况及效果
工艺实施以来共计各类套漏井封堵35井次,封堵一次成功率95%;措施实施后,套漏井试压10MPa均合格。累计增油1983.3t,累计降水6802.3m3。
4 结论与认识
5.1 插管分层挤堵工艺在套漏井中的应用,使该工艺得到了不断完善,为下步技术发展提供了支撑。
5.2 通过优化封堵工艺及管柱配套,提高封堵安全性的同时,提升了封堵效果。
5.3 通过进一步细分套漏井漏点类型及规律分析,减少意外情况带来的施工风险的同时,达到高标准封堵要求。