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稠油井防漏失冲砂管柱应用研究

更新时间 2009-8-21 12:19:01 点击数:

论文关键词】稠油井 防漏失 冲砂管柱 研究与应用
【论文摘要】稠油井随着蒸汽吞吐次数的增加和二次井网的加密开采,地层压力大幅下降,地层的亏空也日趋严重,油井出砂,造成井下管柱砂卡、尾管砂堵等事故的频率也越来越高,同时由于地层压力的下降,使得冲砂过程中常常发生井下漏失严重,造成无法冲砂,油井无法恢复生产。防漏失冲砂管柱通过对出砂井段进行封隔,实现了洗井液与漏失层的隔离,能有效地冲出井底沉砂,现场应用获得了成功。
  1.前言
  河南稠油具有埋藏浅,储层胶结疏松,成岩性差,泥质含量比例大的特点,在蒸汽吞吐的强注强采条件下,近井地层经历高温高压的交互变化刺激,加上稠油粘度大,冲刺力和携砂能力强,造成油井不同程度出砂。
  此外稠油热采井进入高周期(8周期以上)吞吐生产阶段后,地层压力下降幅度大,由于地层能量不能得到补充,造成地层亏空严重,地层压力低于井筒液柱压力,冲砂时液体返不出井筒或无法将砂子冲出地面,导致油井无法正常生产,因此解决稠油热采漏失井冲砂问题到了刻不容缓的地步。
  2.稠油井防漏失冲砂管柱的研究
  防漏失冲砂管柱主要是针对出砂严重,并且亏空严重的漏失井冲砂时而设计的,其主要目的是将漏失层与洗井液隔离开,减少液体和沉砂进入漏失层。
  2.1 防漏失冲砂管柱的工作原理
  如图1所示,封堵漏失层冲砂管柱是由上封隔器、下封隔器、外冲砂管、内冲砂管等所组成,上、下封隔器和冲砂内、外管形成夹层冲砂通道(图1中箭头所示方向为冲砂液流向)。上、下封隔器与外冲砂管封堵住低压漏失层。上、下封隔器的间距根据砂面深度与沉砂口袋的深度而定。上、下封隔器在封堵住低压漏失层的同时能随冲砂管柱上下移动而不释封,使冲砂液顺利返出地面,完成稠油热采低压漏失井的冲砂工作。冲砂封隔器可反复使用。
  2.2防漏失冲砂管柱的结构与作用
  防漏失冲砂管柱是由下封隔器、外冲砂管、上封隔器、内冲砂管、变扣接头、提升短节等所组成。各部件作用如下。
  下封隔器是由下封隔器骨架、下胶筒、下胶筒座等组成。其作用是与内、外冲砂管组成冲通道,并且封堵漏失层的下端面。
  上封隔器是由上封隔器骨架、上胶筒、上胶筒座等组成。其作用是与内、外冲砂管组成冲通道,并且封堵漏失层的上端面。
  外冲砂管是双梯扣无接箍套管。其作用是与上、下封隔器、内冲砂管组成冲通道,阻止冲砂液进入漏失层。其总长度根据砂面深度与沉砂口袋的深度而定,由单根连接而成。
  内冲砂管是带有笔尖的2-7/8”油管,其作用是与上、下封隔、外冲砂管组成冲通道。
  变扣接头是一只内、外扣接头,其作用是将内、外冲砂管连接固定起来。
  当联接好的冲砂管柱下入井中时,上下封隔器封堵漏失层,并形成冲砂通道,接好地面管汇开始冲砂,边冲边下放管柱,直至将井底砂子全部冲出井筒,待干净的冲砂液循环一周后,停止冲砂,起出冲砂工艺管柱。
  2.3 封堵漏失层冲砂封隔器技术参数
  (1)、工作压力:8MPa
  (2)、冲砂外管尺寸:ф140×ф122×4000
  (3)、冲砂外管抗拉极限载荷:44.3T
  (4)、最小过流面积:30.175cm2
   (相当于2-7/8”油管内孔)
  (5)、钢体最大外径: 150
  (6)、双封间隔:任意连接
  (7)、封隔器座封方式:自封式
  3.稠油井防漏失冲砂管柱的应用
  稠油井防漏失冲砂管柱目前正处于推广应用阶段。从现场施工情况来看,自封式双胶筒组合,起到了非常好的防漏失效果,从而大大提高返砂能力。2003年11月24日在楼7206井首次现场应用取得了成功。
  楼7206井人工井底为390.86米,桥塞位置335.97米,探得砂面在314.25米,油层井段:319.3~326.8米,砂埋油层顶界5.05米。使用阻挡油层段单管冲砂工艺,使用一台水泥车冲砂,冲出446.13升,冲出物为细粉砂,冲至335.97m。施工参数见表1:
  4.结论
  4.1 防漏失冲砂管柱通过现场应用,实现了设计目的,能有效地将漏失井内的沉砂冲出地面,使因此而无法生产的井得到了恢复,在稠油热采井上有较好的推广应用前景。
   4.2防漏失冲砂管柱的上、下封隔器胶皮长度过小(只有20cm),在起下油管的过程中,容易磨损或损坏,造成密封失效。
   4.3 防漏失冲砂管柱的外管无专用提升工具,在起下51/2"外管时只能用上封隔器做提升工具,操作极为不便。
   4.4 51/2"外管在起下作业时,由于其为无接箍管,每次用机械卡瓦卡住后座在井口,再进行上、卸丝扣操作,易发生掉管事故,因此该工艺装置部分结构有待于改进。
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