江淑丽 李进光 董旭 韩羽 王佩
(中国石油华北油田分公司第四采油厂 河北廊坊 065000)
油水井防砂是砂岩油田油水井出砂后经常采取的一种措施,但由于井筒状况不同,导致施工难度差异很大,很多有潜力的油水井因为井况复杂导致防砂措施无法实施,甚至造成长期停产。为了恢复此类井正常生产,需要采取特殊的处理手段,完成井筒除砂及地层治砂的现场施工,本文通过一口典型井的施工案例分析总结此类井施工方法。
W20-7井是华北油田XX断块一口长停井,已停井27年。完钻井深1693.37m,人工井底1653.65m,生产井段1626.0~1640.0m,表层套管直径339.7mm,下深110.55m,油层套管直径139.7mm,下深1690.45m,水泥返高616m。1990年7月投产,10月出砂严重关井,出砂速度11.8米/月,作业描述:尾管全部被砂子堵满,出砂粒径目测先为粉砂后为粗砂;1992年防砂作业,由于井口喷砂严重无法施工,关井至今。关井前产量:日产液9.3吨,日产油3.4吨。原井管柱结构:斜尖D73mm×1532.98m。
考虑原井管柱已被浸泡27年,油管存在腐蚀可能性,强度受损,无法直接采用原井管柱防砂施工,同时井筒可能充满地层砂,因此需要起出原井管柱后清理井筒。
防砂施工井一般要求井筒完好有通道,保证防砂材料能注入地层,同时施工压力不能超过井口及套管承受压力两者的最小值。但该井井况复杂,施工过程存在以下几个难点:
(1)井口被严重破坏,需要重装井口。该井已关井27年,井口已被破坏,下步需要重装井口座防喷器。
(2)油管落入井中,打捞难度大。由于油管受到长期浸泡,可能锈蚀严重,打捞过程中存在油管断裂、重复打捞的风险。
(3)油层已全部被埋,压力变化不可预测。目前该井油层已全部被埋,井口暂无压力显示,一旦动管柱冲砂后地层压力无法预测,存在井控风险。
(4)出砂严重,井口一直喷冒灰浆。1992年防砂作业时因井口喷砂无法施工,虽然已关井多年,但地层启动后还是可能会喷砂。
该井井况复杂,施工过程中存在多处不确定性,因此需要一边施工一边根据新发现的问题制定下一步措施。下面就施工过程中的重点工序及施工中发现问题的处理方案解析施工全过程。
2.1.1 打捞落鱼
第一次打捞,下DLM-T105×0.6m捞矛,一次捞获管柱但上提管柱时油管脱落,分析是由于捞矛太短,进入鱼腔深度不够,同时油管强度不够导致油管扩张所致。第二次打捞,改下LM-T105×1.73m捞矛,第二次打捞洗井上提管柱,打捞成功。
2.1.2 冲砂
下冲砂管柱硬探砂面1523.41m。先反洗井,返出大量灰浆,但一直返不净,且冲砂3小时后压力上升,出口不返液,分析是该井出灰浆严重,将油管堵死。改正洗井,返出大量灰浆,停泵后油套管均有溢流,溢流物为大量泥浆。再次改为反洗井后油管被堵死,改正洗井后仍然是灰浆返不净,油套管有溢流,压力3.7MPa,此时井内管柱深度1470m。
分析该井地层能力充足且出灰浆严重,冲砂的同时地层也在吐砂,依靠常规的冲砂方式无法完成冲砂工序,因此考虑采用带压冲砂的方式,保持井筒的原始压力。最终确定采用连续油管冲砂方式,下D38.1mm连续油管至1480m开始冲砂,施工过程中加压10kN,压力18~20MPa,排量50~60L/min,冲至人工井底,冲砂成功。
该井井筒一直处于带压状态,不能动井内管柱,因此无法采用循环充填等机械防砂措施,只能利用井内现有管柱进行防砂施工。最终确定采用化学防砂方式,采用泛温涂覆砂防砂工艺,设计砂量10方,砂比5%~15%,最高施工压力20MPa,2019年3月19日正式施工。
2.2.1 试挤前置液
试挤前置液2 0 方,排量6 0 0 ~7 0 0 L/m i n,压力8~12MPa,试挤正常。
2.2.2 加砂
试挤前置液后开始加砂,开始砂比控制在5%,排量1000L/min,压力13MPa,之后根据压力情况逐渐加大砂比至18%,最高施工压力17MPa,最后提高砂比的同时降低排量至800L/min,共计用砂量10方。
2.2.3 顶替
为防止施工管柱内残留的覆膜砂堵管柱,需要顶替管容积的液体,将残留的地层砂全部注入地层,最终使用顶替液5方,最高施工压力17MPa,排量800L/min。候凝48小时后钻冲砂至人工井底,下泵恢复生产。至此该井防砂施工全部完成,投入生产后产量恢复至正常水平,成功挽救了一口停产27年的闲置井。
(1)长期停产井地层能量充足,施工过程中要注意井控安全。
(2)对于井况复杂的井,防砂施工前井筒处理过程复杂,需要根据施工过程中突发问题临时调整措施。
(3)对长期停产井,进行打捞作业时要考虑井内落物损坏程度,不能采用常规工具打捞。
(4)化学防砂方法施工简便,比较适合井况复杂井。
(5)建议重新梳理停产井关井原因,对因出砂严重关井的考虑防砂恢复。