摘要:油(水)井窜通的类型有两种:一种是地层窜通,指地层内部的层与层之间的窜通;另一种是管外窜通,是指套管与水泥环或水泥环与井壁之间的窜通。管外窜槽在生产中有以下异常现象:地下水或注入水窜进油层,油井大量出水;油井的产液量增加,但原油产量下降,含水上升;套管有下陷或突然上升现象;不能进行分层开采或其它分层措施。
关键词:封隔器、找水、窜槽
一.造成管外窜槽的原因
造成套管外窜通的原因是多方面的,概括性地分为地质因素和工程因素两大类。对于一个具体的油田来讲,这两类因素很有可能有的是主导因素,有的是次要因素,但更多的是两种因素同时存在。地质因素(1)地层裂缝:在碳酸盐岩或沉积岩构造的油田中,由于地壳的不断运动和地下水的长期作用,岩层产生许多的裂缝或溶洞,构成层间窜通的通道。(2)地震活动:地球是一个不停运动的天体,地下地质活动从未间断。根据微地震监测资料,每天地表、地壳的微震达上万次,较严重的地震可以产生新的构造断裂和裂缝,也可以使原生构造断裂活化。因此,构造运动和地震是导致层间窜通的一个重要因素。(3)地壳运动:地球在不停地运动,地壳也在不停地缓慢运动中,其运动方向一般有两个:一是水平运动;二是升降运动。地壳缓慢的升降运动可导致地层坍塌,严重时会造成地层错位,形成管外窜通。工程因素,在固井过程中,由于水泥质量、钻井液、泥饼、固井前冲洗井壁与套管外干净程度等问题,往往造成水泥与套管、水泥与岩壁胶结固化不好,造成管外窜槽。射孔质量:由于射孔工艺选择不当,射孔时产生的冲击波太大,套管外靠近套管的水泥环被震裂,或由于误射将薄隔层射穿等原因都将导致管外窜通。施工质量:分层酸化或分层压裂时,由于压差过大而将管外地层蹩窜,特别是在夹层较薄时,蹩窜的可能性更大。日常管理:由于对油水井管理措施不当而造成地层坍塌,引起管外窜通。如采油时参数不合理等引起地层出砂和坍塌,造成管外窜通。套管问题:由于套管外壁腐蚀或损坏,从而造成未射孔的套管所封隔的高压水(或油、气)层与其它层窜通。
二、油水井窜槽的危害
套管外窜槽会给油井生产和管理带来严重危害,主要表现在以下几个方面:油井窜槽有以下危害:边水或底水的窜入,造成油井含水上升,影响油井的正常生产,严重的水窜会造成油井全部出水而停产。
对浅层胶结疏松的砂岩油层,因水窜浸蚀,造成地层坍塌使油井停产。严重水窜加剧套管腐蚀损坏,从而造成油井报废。注水井窜槽有以下危害:达不到预期的配注目标,影响单井(或区块)原油产能,另外,还影响砂岩地层泥质胶结强度,从而造成地层坍塌堵塞。加剧套管外壁的腐蚀,降低抗挤压性能,导致套管变形或损坏。导致区块的注采失调,达不到配产方案要求,使油井减产或停产。
三、按封隔器数量分类的找窜方法
单水力压差式封隔器找窜:将一级水力压差式封隔器(K344系列)下至找窜的两个层段夹层中部,封隔器下部连接节流器,最下部接球座。找窜时,从油管内注入高压液体,通过测量与观察来判断欲测层段是否窜槽,具体方法有以下两种:
a.套压法:
套压法是采用观察套管压力的变化来分析判断欲测层段之间有无窜槽的方法。若套管压力随着油管压力的变化而变化,则说明封隔器上、下层段之间有窜槽;反之,若套管压力不随油管压力的变化而变化,则说明层间无窜槽。
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b.套溢法:
套溢法是指以观察套管溢流来判断层段之间有无窜槽的方法。具体测量时采用变换油管注入压力的方式,同时观察、计量套管流量的大小与变化情况,若套管溢流量随油管注入压力的变化而变化,则说明层段之间有窜槽;反之,则无窜槽。
(B)双水力压差式封隔器找窜
双水力压差式封隔器找窜与单水力压差式封隔器找窜原理基本一致,其区别是双水力压差式封隔器找窜在节流器下面再接一级水力压差式封隔器。两级封隔器刚好卡在下部层位射孔段的两端,节流器正对着射孔井段。
具体做法是,将验窜管柱下入欲测井段位置,从油管内注入高压液体,用套溢法进行观察判断。
单水力压差式封隔器找窜法适于在最下两层中找窜,而且下部层段无漏失情况;在多油层且下部层段又有漏失的情况下,用双水力压差式封隔器找窜效果较好。
B.按油层情况分类的找窜方法
应用水力压差式封隔器找窜时,由于找窜井油层压力情况的不同,所采用的方法也不同,可分为低压井找窜、高压井找窜、漏失井找窜三种方法。
(A)低压井封隔器找窜
先将找窜管柱下入设计层位,测油井溢流量,然后循环洗井、投球;当油管压力上升时,再测定套管返出液量。如返出量小于或等于溢流量时,则证明管外不窜;如返出量大于溢流量,先将封隔器上提至射孔井段以上,验其密封性,若封隔器密封,则证明地层是窜通的。
找窜时应仔细观察排量、泵压、进出口水量等变化情况,并将这些数据详细记录在报表上,作为分析判断窜槽的依据。施工时还应注意以下事项:
a.找窜前要先进行冲砂、通井、探测套管等工作,以便了解该井套管的完好情况及井下有无落物等;
b.油管数据要准确,找窜管柱下入位置无误差,封隔器位置应尽量避免套管接箍;
c.测量窜槽时应坐好井口;
d.当测量完一点是要上提封隔器,要先活动泄压,缓慢上提,以防止地层大量出砂,造成验窜管柱卡钻。
e.找窜过程中资料显示有窜槽,应上提封隔器至射孔井段以上验证其密封性,若封隔器密封则说明资料结果正确,反之更换封隔器重测。
(B)高压井封隔器找窜
在高压自喷井找窜时,可用不压井不放喷的井口装置将找窜管柱下入预定层位。油管及套管装灵敏压力表。找窜时,从油管泵入液体,使油管与套管造成压差,并观察套管压力是否随油管压力变化而变化,若是,且封隔器完好,则证明此层段间有窜槽现象。
(C)漏失井封隔器找窜
结束语:在漏失严重的井段找窜时,因井内液体不能构成循环,因而无法应用套压法或套溢法验证,应采取强制打液体与仪器配合的找窜方法。如采用油管打液体套管测动液面的方法;采用套管打液体油管内下压力计测压的方法进行找窜。
论文作者:于庆泉,张海生,贾雪林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签:套管论文; 油管论文; 油井论文; 地层论文; 水力论文; 管柱论文; 漏失论文; 《基层建设》2019年第12期论文;