套漏井低成本修复作业技术的研究与应用
（大庆油田有限责任公司第九采油厂工艺研究所, 黑龙江 大庆 163853）
摘 要：针对套管漏失井常规补贴加固技术和取换套管等套漏修复工艺存在加固后通径变小、措施作业成本高等问题，本文通过深入论证分析，设计采用水泥封堵工艺。通过分析不同套漏井漏失深度和井身结构特点，重点对水泥浆性能、悬空水泥设计和注入参数等方面进行优化。截至目前，现场应用36口井，措施有效率达87.5%，有效期最长达627天，取得了较好的封堵效果，为套漏井治理提供了新的技术解决途径。
关键词：套管漏失；低成本；修复率
1 问题的提出
目前大部分油田采用大修治理套管漏失井，主要就是应用补贴加固和取换套管两种工艺技术。据统计，目前我厂发现套管漏失井40余口，其中油井10余口，日影响产油34.1t，水井30余口，日影响注水517m3；气井1口，日影响产气0.5×104m3。
2 套漏井治理难点
2.1 治理成本高。统计分析，以往采用的补贴加固和取换套管治理技术，单井施工费用高达60多万元，那么40多口待治理套漏井全部修复则需2500多万元作业费用。
2.2 补贴加固后有缩径。套漏井采用套管加固修复后最大通径只有φ108mm，后续工具下入尺寸受限，措施改造难度增大。
2.3 取换套作业队伍短缺。各油田可进行取换套管的作业队伍有限，套漏井无法及时进行作业施工处理，影响油田生产。
因此，亟需对现有堵漏工艺进行技术改进和研究，提高施工效率，降低施工成本。
3 水泥堵漏工艺设计
通过转变研究思路，将常规机械修复变为化学修复，弥补机械堵漏存在的诸多缺陷，综合考虑生产实际井况、药剂成本和施工难度，最终优选了水泥堵漏封堵工艺。
3.1水泥浆性能评价
施工过程中，水泥浆需满足低粘度、易泵入、控制失水和后期稳定等性能要求。因此，需要调整添加剂，优化水泥浆性能体系。
水泥浆性能指标要求
参数 | 指标要求 | 技术对策 | 目标 |
水泥级别 | 承压15MPa | A | 封堵可靠 |
凝固时间 | 120min | 加速凝剂 | 胶结充分强度稳定 |
凝缩体积 | 1.0-1.25 | 加膨胀剂 | 提高封堵效果 |
水泥浆封堵率实验表
岩心号 | 堵前 | 堵后 | 目标 | ||
压力（ MPa） | 渗透率(×10-3um) | 压力（ MPa） | 渗透率(×10-3um) | 封堵率（%） | |
1 | 0.6 | 132.4 | 8.2 | 1.2 | 99.1 |
2 | 0.7 | 121.5 | 8.3 | 0.8 | 99.3 |
水泥浆体系性能表
适用温度（℃） | 抗压强度（MPa） | 密度 （g/mg） | 稠化时间（min） | 0.689Pa水泥石渗透率(×10-3um) | 水泥石体积变化（%） |
35-70 | 10-42 | 1.9-1.97 | 90-160 | 0.1-0.2 | +1.25 |
水泥浆体系抗压强度表
时间（h） | 养护温度（℃） | ||||
30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
24 | 4.68 | 10.2 | 15.7 | 20.4 | 24.0 |
48 | 16.82 | 23.51 | 30.2 | 37.1 | 42.3 |
3.2 堵漏工艺优化
3.2.1正挤反循环法堵漏
正挤反循环法堵漏第一步是在漏点以下打悬空塞，防止水泥浆下行，然后固化水泥，让水泥塞候凝，保证水泥强度；第二步是在油套环形钢板上栽阀，建立循环通道；第三步是在油层套管内加压平衡，从而避免水泥进入井筒，然后在油表套环空注入水泥，封堵漏点；第四步是钻水泥塞，打通通道，然后刮削、冲砂后完井，清洗井筒。
3.2.2多轮次分段挤注法堵漏
多轮次分段挤注法堵漏第一步也是在漏点以下打悬空塞，防止水泥浆下行，然后固化水泥，让水泥塞候凝，保证水泥强度；第二步是下封隔器、喷砂器等注入管柱，建立注入通道；第三步是正推水泥挤压封堵漏点，为了巩固封堵强度，要多轮次正推水泥挤注漏点；第四步是钻水泥塞，打通通道，然后刮削、冲砂后完井，清洗井筒。
3.2.3施工参数设计
为实现有效封堵，现场对施工井进行试注，结合漏点的吸水情况，根据水泥在孔道内漏失量理论计算，选择不同的水灰比和水泥用量。
不同吸水情况下的水泥用量
序号 | 吸水情况（m3/hMPa） | 水灰比 | 水泥用量（m3） |
1 | 0.12-0.15 | 1:(1.5-1.6) | 14-18 |
2 | 0.10-0.12 | 1:(1.4-1.5) | 10-14 |
3 | 0.08-0.1 | 1:(1.3-1.4) | 6-10 |
注入压力限定：根据行业标准SY/T 5374，常规油水井固井试压为15MPa，考虑0.2的安全系数，将注入压力最高限定为12MPa。
注入量限定：实验结果表明，固井后在第一和第二界面存在微环隙或微裂隙，最大挤注量不超过微环隙体积之和。
4 现场应用情况
目前共完成水泥堵漏21口井，其中油井11口，水井10口，措施有效率95.2%，平均注入水泥17.8m3，恢复产油1624.9t，恢复注水4397m3。
例如A1-1井，存在以下治理难点：一是浅部套漏，反循环压井时压井液直接从漏点外返出地面，无法建立循环通道；二是气油比高，A油田高达91.0m3/t，作业时井喷风险大，无法实施大修作业；三是地面污染，该井日产油0.5t，井场周围形成了较大面积污油池，需快速治理。
根据该井漏点在表套内的实际，采用正挤反循环法封堵工艺，在油套与表套之间循环水泥，根据方案设计优化施工参数，实现低成本快速修复。该井恢复生产后，未出现过漏失情况，取得了较好的应用效果。
A1-1井设计参数
参数 | 方案设计 | 现场施工 |
水泥密度 | 1.9mg/L | 1.9 mg/L |
水灰比 | 1.5 | 1.49 |
水泥量 | 3.2m3 | 3.5 m3 |
注入压力 | <12MPa | 10.1 MPa |
候凝时间 | 48h | 48h |
试压 | 15 MPa | 16.5 MPa |
5 认识及下步工作
一是从应用情况看，水泥堵漏技术能够满足我厂套漏井修复的需要，大幅度降低施工费用，提高治理效率。
二是在方案设计上，封堵工艺、水泥浆性能、施工参数等设计能够满足施工和生产需求，实现不同深度漏点的有效修复。
三是从长期效果看，由于我厂井况类型复杂，井深且注水压力高，对水泥封堵的稳定性是一种考验。下步将继续观察措施效果，针对存在问题进行改进。
参考文献
[1] 刘合.油田套管损坏防治技术[M] 第1版，北京：石油工业出版社，2003
[2] 李长平.大港南部油田套漏井治理工艺技术研究应用[J]. 化工管理, 2015(12):2[1]李长平. 大港南部油田套漏井治理工艺技术研究应用[J]. 化工管理， 2015(12):2
来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972 2022年第12期 在线投稿 >>
推荐
-
-
QQ空间
-
新浪微博
-
人人网
-
豆瓣
