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液力打捞整形修井技术在套损水平井上的应用

时间:2023-02-17     作者:孙 健【原创】

(大庆油田有限责任公司第十采油厂,黑龙江  大庆 163000)


摘  要:传统修井工艺在施工中存在技术局限性,一是常规解卡打捞技术,大吨位拔负荷时,提升力受修井机载荷限制,不能有效实施解卡打捞施工。二是常规套管整形易损伤套管。为此,开展液力打捞整形修井技术试验,实现疑难待修井无损治理。

关键词:液力;无损修复

 

1 概述

随着油田油水井生产时间的增加,套损井、落物井逐年增多,缩径井、分段套损井不断增加,套管的损坏不仅使油水井无法保证正常生产,给井下作业也带来了困难,甚至不能修复,而且直接降低生产井的使用年限命,影响油田开发井网布局的完善和降低最终采收率。A低渗透油田目前待修井问题主要为卡阻和套变,传统修井工艺在施工中存在技术局限性,一是常规解卡打捞技术,大吨位拔负荷时,提升力受修井机载荷限制,不能有效实施解卡打捞施工;二是常规套管整形,如冲胀整形工艺易形成狗腿弯曲,损伤套管;磨铣整形工艺易造成套管壁变薄、强度削弱、磨穿套管;密封加固后通径为φ108mm,影响后期大直径工具通过,磨铣有时会造成套管壁变薄和破裂,导致更加严重的套损发生。为此,开展液力打捞整形修井技术试验,实现疑难待修井无损治理。

2 技术原理

2.1 液力整形工具

2.1.1 工具结构

液力整形工具由水力锚定器、液力增力器和液力整形头组合成。


图.png

图1 液力整形工具结构图


2.1.2 工作原理

该技术应用小修作业机,采用地面液压车组控制,对井下套变井段进行液力整形,采取逐级整形方式,直至通径恢复至要求尺寸。先将组合成的整形施工管柱下入井下套变处,通过地面打压至5MPa使水力锚工作爪伸出锚定在套管内壁上,继续提高压力至10-15MPa液力增力器工作轴向推出液力整形头,通过液力整形头上的滚珠将轴向力转化成径向力,反复地面控制设备进行加压、减压施工,不断滚压套损井段使其逐步扩张至整形头尺寸,更换整形头后再进行下一级阶段整形,将此套变点修复完成后,地面控制设备泄压,液力增力器收缩,锚定器工作爪收回,继续下放管住,重复上述操作,直至全井套损修复完毕,实现套管无损整形。

2.1.3  技术参数

表一.液力整形组合工具规格参数

工具名称

规格型号

工具作用

水力锚定器

118mm*640m

通过地面打压10-15MPa,推出牙块,使管柱锚定在套管壁上

液力增力器

114mm*1380mm

达到鱼顶后,通过持续地面加压增力器位移伸出使整形头工作

液力整形头

φ100mm-20×1380mm

液力整形滚珠对损伤套管的滚压作用恢复通径

2.2 液力打捞工具

2.2.1 工具结构

液力打捞工具由水力锚定器、液力拉拔器和打捞工具组合成。


图.png

图2.液力打捞工具结构图

2.2.2 工作原理

该技术应用小修作业机,采用地面液压车组控制,对井下落物进行液力打捞。先通过铅模打印落实鱼顶情况合理选择打捞工具,将选择合适的打捞工具+液力拉拔器+水力锚定器组合成的打捞施工管柱下入鱼顶处,通过地面控制反复上提下放旋转抓住落鱼,上提管柱至液力拉拔器最大伸长量,再通过地面打压至5MPa使水力锚工作爪伸出锚定在套管内壁上,继续提高压力至10-15MPa液力拉拔器工作轴向拉回伸长量,地面液压车组控制压力泄压,水力锚定器收回,继续上提管柱至最大伸长量,加压水力锚定器工作固定在套管内壁上,

通过打捞工具实现落鱼解卡,地面控制设备泄压,液力增力器大拉力解卡落鱼,水力锚定器释放,上提管柱液力拉拔器达到最大伸长量后,重复上述操作,直至将井下落物捞出。

2.2.3 技术参数

表二.液力打捞组合工具规格参数

工具名称

规格型号

工具作用

水力锚定器

118mm*640mm

通过地面打压10-15MPa,推出牙块,使管柱锚定在套管壁上

液力拉拔器

114mm*3300mm

抓住落鱼,通过上提管柱使液力拉拔器解卡落鱼,可产生90吨拉力

打捞工具

视井下落鱼情况选择

抓住落鱼

3  现场应用

3.1基本情况

A井为水平井,于2017年10月完成前两段压裂施工,第三段下桥塞推送时在1835m处遇阻,下114铅模在1835处遇阻,起出铅模护罩底部有磕痕,变径113.5mm,上提泵挂完井;2019-03-20维护:作业起出全井抽油杆,126个扶正器掉落井中起出8根油管脱,鱼顶为油管公扣,深度1100m。针对井下落物和套变情况,再和井下作业公司沟通后,预计大修费用再200万以上,为了节约修井成本,选择于2019年10月应用液力打捞整形修井技术,单井施工费用节约180余万。

表三.A井基础数据

完钻日期

2017-01

完钻垂深(m)

1300.0

套补距(m)

5.41

套管规范(mm)

φ139.7

射孔顶界(m)

 /

采油树型号

/

套管壁厚(mm)

7.72~6.20

射孔底界(m)

 /

上次作业时间

2019.3

套管深度(m)

2701.48

人工井底(m)

2680.06

上次作业原因

维护

3.2 液力打捞

下Ф110mm铅模一个,铅模印痕为油管公扣,下入Ф58mm双滑块捞矛一个,液力打捞工具一套(Ф118× 2060mm 液力拉拔器一个,Ф118×640mm水力锚三个),打捞2次,Ф62mm油管42根,管式泵一台,短节一根,筛管1根,导锥1个,井下落物全部捞出。

3.3 液力整形

下Ф118mm铅模一个,遇阻深度1835.0m,铅印四周有划痕,印痕为套管变形,最小变径Φ116mm,下φ118mm*1380mm液力整形工具,φ114mm *1380mm增力器,φ114mm*640mm水力锚3个,φ73 mm外加大油管192根,整形深度1835.0 m,整形通过,下通井规,通井至深度2180m,无夹持力,证明整形成功。

4  结论与认识

1、采用小修作业机,利用液力打捞工具组合,可实现了大吨位解卡功能,可节约修井成本,提高打捞效率。

2、液力整形技术由于其滚压整形特点,具有对套管损伤小,整形效率高的优势,可作为探索无损修井的新途径。

3、通过控制地面压力设备,可实现同井多处套变点的连续整形,具有广阔的应用前景。

4、进行液力打捞整形施工前要确保管柱密封和泄压性能良好,防止因压力控制不良导致液力打捞整形施工故障。

 

参考文献

[1] 王维星,武瑞霞,李在训,等.液压变径滚压套管整形 技术[J].石油矿场机械,2010。

[2] 司涛,常家玉.液压套管整形技术矿场试验及应用[J].石油矿场机械,2010.

[3] 石俊生,古小红,宋迎春,等.普光气田套管变形井滚压整形修复技术[J].天然气工业,2009。

[4] 曾立桂等。液压扩径整形技术在套管变形井 杜81 3—42—63中的应用[J],特种油气藏,2011.

[5] 黄满良,刘世强,张晓辉,等.套损套变井机械整形工艺[J].石油钻采工艺,2005。

[6] 张全胜.油田套管损伤的治理技术研究[J].石油矿场机械,2008


作者简介:孙健(1991-),男,汉族,2014毕业于东北石油大学石油工程,从事采油工作。


  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  >> 


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