黄靖
胜利石油工程公司井下作业公司 山东东营 257000
井下作业大部分施工是在井口敞开的情况下进行起下管柱和处理井下故障的。在作业过程中,当井口敞开后一旦液柱压力低于地层压力,势必造成井内流体无控制地喷出,即有害于地层,又不利于施工;采用设备从地面往井里注人密度适当的流体,使井筒里的液柱在井底造成的回压与地层的压力相平衡,恢复和重建压力平衡的作业,这一过程叫压井。压井目的是暂时使井内流体在井下作业施工过程中不喷出,方便作业。压井要保护油层,应遵守 “压而不喷,压而不漏,压而不死” 三原则。
灌注法是向井筒内灌注一段压井液,利用一定的液柱压力平衡地层压力的方法,多用在井底压力不高、工作简单、时间短的井下作业中。特点是压井液与油层不直接接触,作业后很快投产,可基本消除对产层的损害。
是将密度合适的压井液用泵泵入井内并进行循环,密度较小的原压井液(或油气水)被压井用的压井液替出井筒达到压井目的的方法,叫循环法。有时虽然把井压住了,在井口敞开的情况下,井下也易产生新的复杂情况,这是因为液柱压力尚未完全建立,而压井液被高压气体及液体浸入、破坏,很难建立起井眼与地层系统的压力平衡。解决的方法是在井口造成一定回压,利用回压和压井液柱压力来平衡地层压力,抑制地层流体流向井内。
在油、套管内既不连通,又无循环通道的井不能循环压井,也不能采用灌注压井的情况下采用挤入法。比如砂堵、蜡堵,井筒流体的硫化氢含量高于工作容限或因井下结构及事故不能进行循环的高压井等。
由于新疆工区地层压力高、地下构造复杂,根据不同的井况选择对应的压井方法就显得尤为重要,下面就从油(水)井、稠油井、气井分别分析对应的压井方法[1]。
新疆塔河油田雅克拉采气厂以开采天然气为主。大多数施工井均为气井作业,气井均有溢流速度快,反应时间短,失控危害大的特征。根据不同井况采取的压井方式也不同。
从施工井选取3 口井,分析具体压井数据,来对气井压井施工的常规和非常规做法进行比较与选择。
常规做法:
QG101 井(补液):该井按照设计采用1.20g/cm³ 的压井液时,漏失严重,不能建立循环,逐渐降低压井液密度至1.04g/cm³时,漏失减轻。由于前期数据所给的地层压力系数较高,所定压井液密度并无差错,但在实际施工过程中,首次压井,压井液漏失严重(120m³),后降低压井液密度,漏失速度逐渐降低,最后降低为1.06g/cm³ 时,无明显漏失,全井施工过程中均采用补灌压井液的方式进行压井施工。
YK17 井(补液、平推):由于该井正常生产压力较高(17MPa),井口油管泄压不净,可采取套管泄压补液,油管平推压井的方法,待油管内充满压井液,快速拆换井口;在解封封隔器后按照正常工序,洗(压)井至油套平衡,完成压井施工。
非常规做法(微溢流情况下施工):
BK3 井(测试、循环):该井施工时,地层压力系数为1.38,按照要求必须使用1.53g/cm³ 的压井液,才能正常施工,考虑到施工成本等因素,本井最终采用了1.27g/cm³ 的压井液。因为施工地层属于高压低渗,真要做到压而不漏、不喷,成本较高。故在施工前,通过多次关井、泄压的方式,了解地层出气情况及压力数据。采取在溢流可控的范围,定时洗(压)井,补充被油气置换的压井液。
对于稠油井的压井施工,先将生产过程中进入井筒内的部分稠油压回到地层中,并且保持后续的整个施工过程中始终有压井液进入地层,可以选择以下方式:①每起下管柱一定数量,油套平推压井一次;②始终保持井筒处于微漏的状况,测好漏失速度,及时补充压井液,宁可漏失,也不能让稠油进入井筒[2]。
3.3.1 自喷井
自喷井的地层能量一般较大,根据地层压力系数及前期施工参数,选择循环节流压井是最合适的方法,
案例:TK915-4 井测静压61.14MPa/5764.5m, 压力梯度1.06MPa/100m,设计要求使用密度1.14g/cm3 的油田水。压井过程中采取反循环节流压井作业,初期出口为稀油,后返出物为密度1.14g/cm3 的油田水后停泵开井观察,井口稳定,压井成功。
3.3.2 抽汲井
塔河地区还有大部分井都为抽汲井,抽汲井的地层能量基本消耗殆尽,而且经过长时间的生产检测,在没有发生地壳变动的情况下,发生溢流的几率几乎为零,对于这种井的压井方式最为简单,灌注法是最简单有效而且对地层损伤最小的方法,因为灌注法只是平衡了井内液柱的压力,避免了压井液对地层的接触,降低了对地产的污染,同时也可以安全生产。
案 例:AT18CX 井、 奥 陶 系:2011 年6 月2 日 测 得 静 压71.44MPa/6612.18m,梯度1.00MPa/100m;2012 年3 月1 日测得静压71.84MPa/6612m,梯度1.00MPa/100m,设计使用密度为1.14g/cm³ 的压井液。压井过程中采取油套灌注法压井作业,油、套灌满后,开井观察,井口稳定,压井成功。
压井前要根据井史井况资料以及前期施工参数,决定压井液密度,根据井内管柱结构及井况,选择合适的压井方式[3]。