第十一节 油水井大修及报废技术
第十一节 油水井大修及报废技术
油水井大修,一般包括封窜、防砂、套管补贴、加固、解卡、打捞、取换套管、疑难井修井等大型作业。
一、套管保护与套损防治技术
钻井完成或阶段完成后,下入井内保护井壁的钢管称作套管。1986年以后,老区油水井套损速度加快。通过套管损坏机理研究与套损井大修技术攻关,相关技术得以配套发展,套损井修复能力也不断提高。1988年,研发出用于保护注水井套管且兼具反洗井功能DQ2344-114型皮碗型套管保护封隔器。1990年代,重点区块创建由地应力、微地震和大地三维形变测量系统组成的监测网。2000年以后,进一步完善科学管理体系,实施油水井大修工程,做到措施、施工、监督、协调“四个到位”,大修井修复率保持80%以上,连续五年实现套损井修复率高于发生率。
二、验窜封窜工艺技术
因套管外水泥环封固质量问题而使层间串通的现象称为窜槽。1987年以后,开始采用同位素示踪测试验窜,用专用管柱和氰凝封堵窜槽井。1991年,研发了薄差油层加密井的封窜技术,以高效防水堵漏灌浆材料———氰凝作为双向挤堵剂,一次管柱可堵两层,有效期达2年以上。1999年,萨北地区采用新工艺,在不舍弃油层的前提下封堵窜槽,一次性可封堵4米长的窜槽段。2000年,研发成功多层段窜槽井改性水泥封窜工艺技术,采用井口补压注入封堵剂封窜:对于漏失量大的井段,泥浆中加入桥塞剂,带压候凝;对于窜槽裂缝宽度小于0.2毫米的井,选用超细水泥,施工成功率达到96.5%。
三、解卡打捞技术
1985年以前,用震击解卡工艺技术解决砂卡、封隔器卡、潜油电泵卡及轻微套管变形卡的遇卡问题。不出砂套管错断井,139.7毫米套管加固器进行冲砂,成功率达92.3%。
1986年以后,解卡打捞技术从活动解卡、倒扣解卡发展到爆炸松扣解卡(引进美国爆炸松扣技术)、切割和震击解卡;打捞工具从原来的几个品种发展到8大类294个规格,形成系列化,平均施工周期比“六五”期间缩短18天;电泵解卡整体切割、机组打捞等关键技术攻关取得突破性成果,施工周期由原来的80多天减少到20天左右。2001~2005年,累计进行解卡、打捞、加固等施工621口井,修复率达100%,其中115口井采用的是国产膨胀管原材料和工艺技术。
四、套损井打通道技术
油水井套管受地应力挤压而上下错位,致使中心线严重偏移,即为套管错断。1990年代初期,打通套损井采用自行研发的非坍塌型错断井燃爆修复等4种技术以及用于处理小通径套损井段的顿击器等修井组合钻具。其中,非坍塌型错断井燃爆修复技术工期短、费用低。1990年代后期,采用特制磨铣工具或爆炸方法扩大断口通径等五项工艺,修复处理坍塌型错断井,成功率达70%。另外,通径大于70毫米的套损井打通道技术形成系列,并推广到外油田,扩径成功率达80%~93%;研发出用于防塌与扩径的修复小通径(40~70毫米)套损井组合钻具15种,打通道成功率达72%。2000年以后,套损井打通道采用陀螺仪测定方位,定向找通道,通径70毫米以下的错断井打通道成功率达50%左右。针对多年来被视为修井禁区的吐砂吐岩块井,研制出螺杆钻驱动、转盘驱动两套连续冲砂装置和用于破碎岩块、冲铣、找打通道的3类钻头;研发了具有切断、切割或磨铣套管及管外水泥环、管内水泥塞功能的锻磨铣扩径技术,以及抗水侵、固化快且固化强度高的新堵剂。
五、套管补贴加固技术
补贴工艺主要有水力机械式和爆炸法两种。1985年以前,先是通过引进美国产纵向波纹管,采用乙烯基黏结剂,在受损套管内壁粘贴波纹管,堵住漏洞。后来自行研发波纹管粘贴技术,配套研制国产波纹管、套补工具和黏结剂,实现一次粘贴成功率92%。1988年,采用井口补贴装置和机械提拉方法,在井深1940米、井温73摄氏度的条件下,实现直径16827毫米套管补漏一次成功。1990年,机械补贴工具、材料全部实现国产化,补贴技术由.水力机械胀管式发展到爆炸式补贴,且工艺简便,适应范围进一步拓展。还研发成功通径99毫米的套管加固技术,经推广应用,成功率达100%。1998年,形成不密封和密封两种套管加固技术,加固成功率达100%。2000年以后,油田研发出大通径、长井段密封加固技术和具有自主产权的膨胀管技术以及壁厚为8毫米的膨胀管加固器,均取得预期的使用效果。
六、取换套管技术
1985年之前,油田自主研发浅层取、换套管技术,专门用以修复套管漏点在100米深度以内的外漏油水井。1989年,自主研发700米深度取、换套管技术,可通过套铣修正手段,复原井身结构。1986~1990年,浅层取套工期由1985年前的47天缩短到28天。此后,研发出深部油层取、换套技术以及管外封隔器、扶正器及防气管处理技术、多功能套管补接器等,适用于修复1000米以内、通径在60毫米及以上和部分通径在60毫米以下的套损井。到1999年,中深部取、换套技术发展形包括铅封注水泥式、封隔器式补接等3种工艺。2000年后,研发出适用于900米深部套铣的高强度套铣钻具,相关套铣引入工艺及管外封隔器扶正技术进一步配套完善。
七、侧斜修井技术
1995年,油田研发出套管直径139.7毫米的侧钻定向井挖潜技术,解决了油层多、深度浅、固井难度大的开窗技术和固井工艺,并配套研发复式转角铣锥、侧钻钻具及套管刚性扶正等技术。1996年,完成侧钻定向井的修井14口,节约资金50万元。1999年,研发扩孔钻头,并通过改进工艺,侧钻裸眼直径由134毫米扩大到170毫米。
2000年以后,研发出新型修井液系列,使常规修井技术无法修复的套损井得以修复,实现年侧斜修井109口,中靶率100%,固井质量合格率97.2%。
八、套损井报废技术
1980年代,套管错断井报废,主要采用自行研发的重泥浆压井报废技术,施工一次成功率达100%,压井有效期达2~3年。1990~1994年,套损注水井报废应用水泥浆永久性报废技术,套损采油井则用重泥浆暂时报废技术。1995年,“化学封堵、重泥浆压井”双重报废技术研发成功,施工效率达100%,并做到井口不冒,层间不窜,断口不漏,长期有效。2000年,研发出微膨水泥报废技术,用以年施工报废135口井,成功率100%。2001年,无通道、有落物套损井报废技术研发成功,并配套研发处理蜡质、沥青质及残留聚合物胶体等有机物和岩块、泥浆、岩屑等无机垢的两种技术。