大庆油田有限责任公司试油试采分公司作业大队 黑龙江 大庆 163412
摘要:压井是井下作业施工中最基本、最常用的作业,往往是其他作业的前提。压井作业的成败,影响到该井施工质量和效果。近年来,压井作业已逐渐成为井下作业重要工序是完井的重要保障,提高压井技术有利于保护油气层,预防井喷等重大安全事故的发生,这使得深入研究压井理论,准确掌握其基础,理论联系实际成为必要。本论文简要对压井作业意义,作业现场常用方法,压井液选择等方面进行介绍。
关键词:压井 井喷 压井液 设备设施
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。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。解决这个问题是采用设备从地面往井里注入密度适当的流体,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。压井要保护油层,应遵守“压而不喷,压而不漏,压而不死”三原则。
1.作业现场常用压井方法
压井方法选择的是否正确是压井成败的重要因素,需确定以下因素:
1)井内管柱的深度;2)管柱循环孔道;3)地层特性,关井后压力变化情况,作为压井方法选择的依据。
如果压井方法选择不当,可能造成井涌、井喷和井漏,都会损害产层。现作业现场常用压井方法有循环法和挤注法两种。
1.1循环法
循环法是将密度合适的压井液用泵泵入井内并进行循环,密度较小的原完井液或清水被压井用的压井液替出井筒达到压井目的的方法。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。循环法压井的关键是确定压井液的密度和控制适当的回压。
1.1.1反循环压井是将压井液从环形空间泵入井内顶替井内流体,由管柱内上升到井口的循环过程。反循环压井法多用在压力高、产量大的油气井中。因为,反循环压井时,液流是从截面积大、流速低的管柱与套管环形空间流向截面积小、流速高的管柱内。
1.1.2正循环压井则适用于低压和产量较大的油井。在排量一定的条件下,当压井液从管柱内泵入时,压井液的下行速度快,则沿程摩阻损失大,压降也大,对井底产生回压相对较小。正循环法应具备以下两个基本条件:一是能安全关井;二是在不超过套管与井口设备许用压力条件下能循环液流。
1.2挤入法
在油、套管内既不连通,又无循环通道的井不能循环压井,作业现场在电缆射孔后溢流或下完成管柱之前出现溢流,井内无管柱或管柱入井深度不够一般选用挤注法。该方法是井口只留有压井液的进口,其余管路闸门全部关闭,用泵将压井液挤入井内,把井筒中的油、气、水挤回地层,挤完关井一段时间后,开井观察压井效果。必要时待管柱活动后,有循环压井条件的,可洗井,这样有利于提高压井效果。
2、压井液的选择
压井是靠压井液自身的静压有效地控制地层流体的压力,地层不可避免地要受到压井液的影响,其影响程度和压井效果的好坏,取决于压井液柱压力与地层压力的对比关系以及压井液本身的性质,所有入井流体,均与地层岩性配伍性相一致。
2.1压井液应具备以下功能
与地层岩性相配伍,与地层流体相容,保持井眼稳定;密度可调,以便平衡地层压力;在井下温度和压力条件下稳定;滤失量少;有一定携带固相颗粒的能力。
2.2影响压井液选择的因素
2.2.1物理困素
2.2.1.1环空流速:影响压力损耗的大小和井眼冲洗能力。流速不足可能是设备能力有限、体系压力损失大、环空间隙或整个系统的结果,此时应提高流体的粘度。
2.2.1.2环形空间:使用井下装置时,应选择有良好流变性的压井液,减轻抽吸作用。
2.2.1.3循环次数:通常有部分流体不能长期循环,要求压井液具有稳定性,其悬浮性、热稳定性、静切力、失水量、密度等不超过预定范围。
2.2.1.4完井液的成分:完井液在油井与地层的配合性,射孔作业中完井液遭受极高的压力和温度,弹道不应发生釉现象。
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2.2.2地层因素
2.2.2.1地层压力:液柱压力等于地层压力加预定的安全系数,井下工具的运动所造成的抽吸压力不至于地层流体浸人井筒。
2.2.2.2温度:在井温下有保持流变性的能力。混合盐水不随温度变化而产生结晶。
2.2.3其他固素
污染物、经济效益(最经济的压井液是能满足基本的和特定的目的)、公害、地面储罐、再利用问题都是影响压井液选择的因素。
2.3压井液密度选择
遵照压井原则,考虑压井及作业的有效率,压井时井筒压井液液柱压力大于地层压力1~1.5MPa。
3.压井技术要求及注意事项
3.1安全技术要求
3.1.1在满足井下作业要求条件下,应从简地面管线,布局要合理紧凑,减少水力损失,有利于安全生产。
3.1.2所有管线连接好后,应进行地面试压,试压值为工作压力的1.2~1.5倍,保证无刺漏。
3.1.3出口接硬管线,内径不小于Φ62mm,要考虑当地季节风向、居民区、道路、设施等情况,并接出井口35m以外,转弯夹角不小于120°,每隔10~15m用水泥墩、螺栓或用地锚固定。
3.1.4压井管汇额定工作压力与所用防喷器的组合的额定工作压力一致。
3.1.5不允许将压井管汇作为日常灌注管线使用。
3.2注意事项
3.2.1压井作业前应检查设备设施,以免中途停泵,造成压井液气浸
3.2.2高油气比井可用清水循环除气,待出口见水后,再替入压井液
3.2.3为保护产层,应避兔压井时间过长,减少压井液对产层污染
3.2.4当进口液量超过理论井筒容积时,仍不返出或大量漏失,应停止作业,请示有关部门,采取有效措施
3.2.5压井时不应在高压区穿行,如出现刺漏,应停泵泄压后再处理,开关闸门应侧身操作
3.2.6若重复压井,必须将前次压井液排净,排除量应大于井筒容积的1.2~1.5倍
4.影响压井作业的主要因素
4.1压井液性能
压井过程中,井内和地层内各种条件都在不断地对压井液进行着作用,促使性能合适的压井液在不断地变化,影响着压井的成功率。
拉运罐车清洁度直接影响压井液性能,罐内污染物污染压井液,直接致使压井失败。
4.2设备影响
设备性能直接影响压井效果,上水不好排量不够,使压井液不能连续注入,甚至出现设备故障,延误作业时间,导致压井失败
5.造成压井失败的主要困素
5.1井下情况不明(或不详)
5.2技术措施不当
6、结论
6.1影响压井成败因素很多,根据不同区块选择不同的压井方法是最为关键,正循环压井操作简单,对地层污染较小,在对浅井及压力不大的施工井进行压井时,应多采用此中方法。
6.2在控压过程中,由专人负责,根据施工井的不同的压井方法合理控制压力,在避免污染地层的情况下,保证压井成功。
6.3严格按标准进行施工,加强对完井液的抽查与监管力度,使用达到设计要求压井液进行施工。
6.4压井是完成井下作业施工任务的重要手段。因此必须精心组织,协作配合,争取做到施工一次成功,同时要保护油层,减少污染。保护套管,防止损伤套管, 促进井下作业快速优质完成。
参考文献:
滕振微等:《井下作业技术》,中国大百科全书出版社,2006版
作者简介 赵景松 男 1986年生。2010年毕业于哈尔滨师范大学。现工作于黑龙江大庆试油试采分公司作业大队
论文作者:赵景松
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签:作业论文; 地层论文; 压力论文; 管柱论文; 井下论文; 井筒论文; 流体论文; 《防护工程》2017年第22期论文;