[中国石化新闻网2013-07-17]一件破烂不堪的衣服,即便是能工巧匠也很难将它修复一新。

那么对于一个长井段、多点破漏的油井套管来说,能否通过工艺技术进行完美重塑呢?

在江苏油田试采一厂力托上产油箭头的时刻,全水的富43平2井就真实见证了工艺技术的魅力所在。

4月16日,从富民油区传来好消息,富43平2井成功实施江苏油田首次水平井悬挂工艺,日增油4.5">

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石油石化科技

江苏油田成功实施水平井悬挂工艺

2013/7/18 9:26:52   关键字:   来源:中国石油石化工程信息网

  [中国石化新闻网2013-07-17]一件破烂不堪的衣服,即便是能工巧匠也很难将它修复一新。

  那么对于一个长井段、多点破漏的油井套管来说,能否通过工艺技术进行完美重塑呢?

  在江苏油田试采一厂力托上产油箭头的时刻,全水的富43平2井就真实见证了工艺技术的魅力所在。

  4月16日,从富民油区传来好消息,富43平2井成功实施江苏油田首次水平井悬挂工艺,日增油4.5吨左右。喜讯传来,一厂注采工艺所的技术人员们无不欢欣鼓舞。

  一项新工艺的成功实施,意味着该厂夺油上产的手段又增加了一件科技“利器”。

  病症:套管如镂空的竹篮

  富43平2井是该厂在高含水层实施挖潜的水平井,原本通过电泵提液,依然有着4吨左右的产量,然而去年10月间,该井突然出现全水现象。经检测,套管多处大段破漏,如同一个镂空的竹篮,根本无法再“捞”出油来。

  如何重塑井筒,成为摆在该厂注采工艺所面前的一道难题。

  该井套管有三处破漏段超过300米以上,整体破漏段接近1000米。如此大面积的损伤,不论是机械封堵或者化学封堵都无能为力。

  “我们可以在水平井的井筒内悬挂小套管,通过双层套管,重新打造健康、合格的通道。”作业组组长刘建国和工艺组组长白友国建议道。

  思路创新,但是能否搬进现实呢?虽然小套管悬挂工艺在直井上已经成熟应用,但是目前为止,江苏油田从未在水平井上应用过小套管。

  工具:刚体扶正器巧托小套管

  一项新工艺的开发需要突破重重瓶颈,方能达到应用的阶段。

  他们首先要解决的就是小套管能否克服重力作用,在水平的井筒内恰当居中。

  这不是魔术,然而却必须要在千米地下达到“横飘”的效果。

  “我们可以在小套管的连接处设计一个凸起的刚体扶正器,从而保证小套管在水平段获得有效支撑。”作业组技术人员赵绍伟建议道。

  然而井筒内多出的刚体扶正器,势必会给二次固井时水泥浆的流动带来阻力。因此,扶正器的形状、材质、数量,乃至于在小套管内的摆放位置,都要相当考究,否则,极易因为压力过高导致固井失败,造成严重的井下事故。

  注采工艺所组织各路“高手”以及各组组长对刚体扶正器的设计方案进行论证,从外形凸起4个扶正片到改成8个扶正片,从对角式外形更换成螺旋式外形,从纯刚性材质改成带有弹力的刚性材质,专家团进行了一次又一次优化,总共更新了10个版本。

  历经三个月的精心设计和精密加工,一组小巧玲珑,别具特色的刚体螺旋式扶正器终于展现在大家的面前。

  固井:添加活性剂提高封堵性能

  还没来不及感受发明新工具的喜悦,他们就开始攻关下一个难题,那就是水平井二次固井问题。

  因为受重力作用,二次固井时,水平段固井液会颗粒下沉,失水严重,造成上层封堵效果不好。

  化学组的技术员潘义对固井液配方进行了优化,通过添加活性剂成分,有效提高了固井液性能。

  为了在封堵施工时有效保护油层,化学组还专门设计了暂堵剂,使油层与破漏段充分“隔离”。此外,化学组还设计了“低密度+高密度”固井液组合固井的方式,提高水平井固井的成功率。

  射孔:纤细小枪匹配深穿透射孔弹

  两道难题闯关成功,然而技术人员们还无法松口气,因为还有水平井双层套管射孔问题急待解决。

  相对直井来说,水平井的“羊肠小道”给射孔平添了许多难度。通常要选择“身材”纤细的小枪,才能灵活自如地进入水平井套管通道。

  然而面对双层套管的考验,纤细的小枪能否具备超强的爆发力,射开“油门”呢?

  技术人员决定首次采用68型射孔枪和深穿透射孔弹,并在厂家开展了模拟实验,验证子弹性能。经过多次打靶试验,小枪拿到“许可证”,只待技术人员一声令下,踏入“战场”。

  施工:千米套管无丝毫误差

  3月14日,经过精心部署,富43平2井正式开始修井施工。从通井验套到组配管柱,再到射孔下泵,每一道工序,每一个要点,工艺所的技术人员都在现场进行严格的参数控制和程序把关。

  3月29日下午,是该井下套管的日子。赵绍伟对每一根套管进行精密测量,并根据测量结果,对管串结构及扶正器的位置进行现场优化。

  因为在方案中,套管是按照10米一根进行计算,而实际所用套管,都会有1厘米左右的误差。虽然误差看似很微小,但是对千米套管来说,一点点误差累计起来就不是个小数字。必须对井筒结构进行精密计算,否则刚体扶正器的位置一旦挡住油层的位置,就会堵住“油门”,满盘皆输。

  一千米套管至少要下8个小时,直至天黑,赵绍伟仍然在井上忙碌着。井场灯光昏暗,他就打着电筒,对套管长度进行测量计算。

  在朦胧的夜色中,技术人员的身影和电筒的光亮若隐若现。

  3月30日,是水平井实施二次固井的日子。化学组的潘义对固井液的浓度、粘度等性能进行测试,确保药剂性能可靠。作业组的赵绍伟则对固井液的剂量进行严格把关。

  通过现场计量配液罐容积,并和施工排量、施工碰压等参数进行反复比对,赵绍伟精确把握固井液的用量。

  整个固井施工历经紧张的6个半小时,每一个操作步骤,他们都力争分毫不差。在富民油区的井场上,年轻的技术人员们用他们精益求精的态度诠释水乡石油人夺油上产的石油梦。

  收获:创多项工艺施工纪录

  历经一个月的施工,终于迎来了最后射孔的好日子。面对双层套管的阻击,“临门一脚”能否成功至关重要。4月7日,68型射孔枪和68型深穿透射孔弹开始了射孔生涯中的“首秀”。在技术人员的严格操作下,射孔发射率达到100%,成功打开“油门”。

  4月8日,该井下电泵投产。由于小套管内的空间狭小,工艺组的潘国辉将原来的大电机“廋身”成三级小电机。电机的个头小了,数量多了,连接的难度系数紧跟着升级。施工现场,潘国辉用技术人员敏捷的思维和灵巧的双手,将上下级电机线路和定位孔成功对接。

  历经多番曲折,4月11日,富43平2井在重塑井筒后,成功投产,日产油达到4.5吨左右。该井创下多项施工纪录:江苏油田第一口实施水平井悬挂小套管施工、第一口小井眼水平井段测固井质量施工和第一口小井眼水平井段射孔施工的记录。

  科技创新,只有起点没有终点,后续该厂还将在陈3平6、沙26平1等井继续实施低效水平井治理。