小洼油田大修主要技术分类及应用

2022-09-11

一、概况

小洼油田目前共有油井421口, 实际开井数只有234口, 油井利用率仅为85.1%, 由于采用蒸汽吞吐开发且措施频繁, 全油田套管损坏及卡钻事故导致关井的油井逐年增多, 由此关井的油井井数达到了64口, 占油井总数的15%。大修技术的不断提高和改进, 确保了各种井下事故油井的及时复产。是保证油田稳产的有效手段。

二、油井大修主要技术分类及应用

1. 解卡作业技术

卡钻是指油水井在生产或作业过程中, 由于操作不当或其他原因造成的井下管柱或井下工具被卡住, 按正常方式不能上提和的一种井下事故。

(1) 卡钻原因

小洼油田卡钻主要以下3种原因:

生产过程中造成的油管砂卡。砂筛管外径大, 与套管间隙较小, 且环空充填了石英砂易卡死管箍。金属网套筛管外钢丝易呈乱团状, 堆在一起卡住筛管。可捞桥塞不能正常解封造成卡钻。

(2) 解卡方法[3]

针对不同类型的卡钻事故, 采用不同的解卡作业方法, 在分析确定卡钻事故原因和类型后, 采取了以下方法解卡。

砂卡。大力活动解卡:当井下管柱或工具遇卡不严重时, 根据井架及设备允许负荷条件, 对管柱进行大力活动解卡, 或快速下放冲击, 使卡点脱开。憋压恢复循环法解卡:在大力活动解卡不成功时, 开泵循环, 采用憋压的方法, 如能憋开, 则卡钻可解除, 同时上下活动管柱。在处理砂卡事故时, 通常采用2种解卡方法相结合, 处理较为顺利。

防砂筛管卡。此类卡钻事故的处理, 要必免越处理越复杂的情况出现, 采用大力活动解卡、憋压恢复循环法解卡方法。对于金属网套类筛管卡钻则采用切割方式分段捞出。其工作原理是当钻具正钻后, 滑块牙单向锯齿形螺纹推扶正壳体与心轴相对运动, 使卡瓦沿锥体上行, 外径增大与被割管子内壁咬合将割刀与刀枕斜面相接触, 将刀子向外推出与被割管子相接触, 依靠主弹簧施以进刀压力, 如果转动钻具, 刀片即可在此位置将被切割管子切断, 完成切割任务。

桥塞卡。桥塞的卡瓦是弹簧控制的。弹簧是比较容易损坏的部件, 如弹簧断掉, 卡瓦失去控制, 起桥塞时, 张开的卡瓦刮在套管接箍或射孔井段上可能会造成卡钻, 有时桥塞胶皮破裂, 在上提时, 胶皮落到卡瓦的张开处, 而使卡瓦一直处于张开状态, 卡瓦便死死地卡在套管上而得不到释放, 造成卡钻。解除桥塞卡瓦卡钻可用大力上提解卡的正转管柱的方法。具体做法是在钻具设备允许的条件范围内进行大力上提和下放, 必要时可将桥塞卡瓦拉断, 然后把余下的部分打捞出来, 实现解卡。若活动法不行, 可把桥塞以上油管倒出来, 再下钻杆带公锥打捞, 然后正转钻具上提解卡。

2. 损坏套管整形加固技术

(1) 套管密封补贴加固技术

其基本原理是[2]:套管密封补加固技术是针对各种不同类型的套损井, 采用专用的组合钻具对套损井段进行磨铣修整, 先打出足够大的通径, 打出通道后, 配以液压密封加固技术对套损井段进行补贴加固。液压密封加固器由伸缩加力器、动力座封器、补贴加固器三部分组成。其中动力座封工具由液压缸和座封套组成, 由中心管将动力座封工具分为内外腔, 中心管上有两个均匀分布的导流孔, 压力通过导流孔作用于各级活塞, 中心管活塞向上运动, 缸体相对运动产生两个大小相等, 方向相反的机械力。向下的力通过座封, 套作用于补贴加固器的上锥套, 向上力通过拉杆, 丢手机构作用于补贴加固器的下锥套, 锥套将金属锚涨大贴在套管内壁上, 达到补贴加固的目的。满足其使用寿命、密封性及悬挂力等技术指标。 (图1-图2、表1)

(2) 套管整形防砂加固技术

对于出砂严重的套管损坏井, 在补贴加固的同时, 还要考虑防砂的问题, 结合填防砂技术[1], 对套管损坏的油井整形后, 用防砂筛管支撑加固。 (图3)

(3) 套管整形衬管加固技术

对于套损严重、井况复杂、破损井段大于10m的油井, 采用专用的组合钻具对套损井段进行磨铣修整, 先磨铣出足够大的通径, 然后在破损井段下入加固衬管 (139.7mm, 127mm两种类型) , 经测井校深后, 利用悬挂器固定衬管, 然后注水泥固井, 原层补孔, 从而达到修复套管的目的。