浅谈如何应用酸化工艺解除油田修井作业中水泥卡钻现象

  • 格式:doc
  • 大小:25.00 KB
  • 文档页数:3

浅谈如何应用酸化工艺解除油田修井作业中水泥卡钻现象
摘要:在油水井修井作业中卡钻现象经常发生,卡钻的形式也多种多样。

但处理套管中水泥卡钻事故还是一个新课题。

酸化解卡工艺在钻井中处理卡钻事故早有应用。

本文借鉴钻井解卡经验提出酸化解卡思路,通过分析酸化解卡原理,优选了酸化解卡液添加剂,确定了酸化解卡方案和解卡液配方。

主要介绍了修井作业中解除水泥卡钻事故措施,在确保地面管汇、泵注系统及钻具和套管不被酸液腐蚀,有效保护油层的同时,现场酸化解卡作业获得了成功。

关键词:酸化解卡;修井作业;解卡水泥;
卡钻是指油水井在生产或作业过程中,由于某些原因造成的井下管柱被卡,按正常方式不能起出的一种井下事故,在油水井修井作业中卡钻现象经常发生,卡钻的形式也多种多样。

一般处理这类事故多采取大力上提活动解卡、憋压解卡、震击解卡及倒扣甚至磨铣等工艺方法,但处理套管中水泥卡钻事故还是一个新课题。

酸化解卡工艺在钻井中处理卡钻事故早有应用,尤其在灰岩井段获得了较理想的效果,但涉酸作业存在较大的风险,如何在酸化解卡中防止酸液腐蚀地面管汇、泵注系统及套管和钻具,有效地保护油层和施工人员的安全并顺利解除水泥卡钻是研究的主要内容。

1 卡钻经过
油田多用填砂、注水泥塞、挤水泥方式进行封层,某井有两个层先后采用该方式封层。

为了挖掘被封层的潜能,决定钻开两个水泥塞进行压裂改造,以便充分认识该井储层的潜力。

在钻完第一个水泥塞后起管柱时发生卡钻事故,经过多次大力上提活动解卡、憋压上提活动解卡、震击解卡均无效果,最后钻具被卡死。

分析认为,由于钻塞完后洗井时水泥车排量不够大,悬浮在井筒中的水泥块沉积在钻头附近造成管柱卡死。

2 前期处理方案选择与实施
卡钻管柱结构为:Φ116mm磨鞋1具×0.21m+变扣接头1个×0.114m+Φ105mm 螺杆1×4.595m+Φ73mm(加)短节1根×1.70m+Φ73mm(加)油管263根×2530.849m+方入8.468m+油补距×3.665m=2549.601m。

根据卡钻情况(卡点深,卡点深度在2549m)、油管强度(φ73mm加厚新油管,材质为N80,抗拉强度为64t)和井筒状况分析(51/2”套管,无变形、破损,完井时固井质量合格),选择了四种解卡方案并逐步进行了实施。

2.1大力上提活动解卡
在55~60t范围内,反复上提下放活动解卡,历时3.5h,共计活动31次,未能解卡。

2.2憋压上提活动解卡
接地面管汇,试压35MPa无刺漏。

用水泥车从油管打压35MPa,同时上提钻具58,t保持10min后泄压并卸掉上提力。

反复憋压上提18次,未能解卡。

2.3上提悬吊解卡
上提钻具55,t坐保险吊卡,刹死刹把,悬吊4 h,未能解卡。

2.4震击解卡
倒扣,钻具从2406m处倒开,起出油管,下入震击器(上击)和对扣接头对扣。

每15min活动钻具2~3次,上提不超过60,t每小时震击5~6次,共震击32次未能解卡。

分析认为,钻具遇卡已经成为死卡,无上下活动余地,只有设法将卡点处水泥溶蚀掉才有可能解卡。

3酸化解卡工艺方案
3.1酸化解卡方案
首先,盐酸浓度选择。

考虑到保护钻具、套管和人身安全因素,选择盐酸浓度不超过15%,并用G级中抗硫水泥样与不同浓度的盐酸进行了酸溶性试验,并选择浓度15%的盐酸作为酸化基液。

其次,盐酸用量选择。

钻水泥塞进尺38.134m反复划眼后起钻时遇卡,根据井口返出水泥屑情况和水泥塞厚度,计算盐酸用量为4.467m3。

3.2酸化工艺与施工参数选择
为了确保酸化解卡成功,设计了两种酸化工艺。

先采用油管注入工艺,先泵入5m315%的盐酸解卡液再用清水将5m3酸液顶替出钻头水眼,停泵关井反应40min。

然后上下活动钻具,如果解卡成功,立即用60m31%BCS-851水溶液大排量洗井,洗出全部残酸后按设计进行下步工序。

如果不能解卡,实施第二次酸化施工。

第二次酸化采用连续油管从套管环空注入工艺,用酸量2.5m3。

待酸全部泵人并用清水顶替出连续油管后,起出连续油管,以免解卡时造成新的卡钻事故。

4 酸化液配方优选
在酸液中加入部分添加剂主要是防止盐酸对酸化车泵注系统、地面管汇、油管、套管的腐蚀,有效地保护油层。

(1)缓蚀剂。

缓蚀剂可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜,以阻止盐酸对金属的进一步腐蚀。

加入缓蚀剂后盐酸的腐蚀速率明显降低。

(2)铁离子稳定剂。

在油、水井酸化作业中,酸迅速溶解管线和设备中的铁质及侵蚀地层中的铁质矿物,这些溶解了的三价铁离子在液体中极易形成沉淀,造成严重的地层伤害,因此酸液中添加铁离子稳定剂是十分必要的。

(3)粘土稳定剂。

粘土稳定剂主要用于含有粘土的中低渗油层,防止由于粘土膨胀和运移降低油层渗透率从而造成油层伤害。

粘土稳定剂一般由阳离子防膨剂和粘土无机防膨剂及助剂组成,使用时可根据具体情况适量添加0.5%~3%。

5 酸化解卡作业过程
接好管汇和正循环管线,试压25MPa稳压5min无刺漏。

从油管注入配制好的15%酸化液5.0m3后顶替清水2m3,最高泵压23MPa,最低泵压5MPa,关井反应40min。

上提钻具活动解卡,上提负荷30t时解卡成功。

起出Φ73mm(加)油管1根,调整管脚位置至2539.169m。

用1%BCS-851水溶液60m3正循环洗井至进、出口水质一致时停泵,泵压5~10MPa,排量400~500L/min,酸化解卡洗井作业过程历时240min。

6 结论
总之,修井作业中解除水泥卡钻的方法有很多,本文主要介绍了用酸化解卡方法解除修井作业中水泥卡钻的事故,该工艺效果好、风险小、处理事故费用低,适用于套管中水泥卡钻的解卡。

参考文献
[1]任中启.应用盐酸解卡的实践与认识[J].石油钻探技术,1999,27(4):15-17.
[2]聂海滨,安耀彬.油田常用油井水泥的种类和性能要求[J].中国水泥,2006,12(9):49-51.。