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套管變形井液壓整形技術研究與改進

2021-10-09

套管變形井液壓整形技術研究與改進

■陳依南

摘要:針對第一代液壓整形技術在施工過程中出現的問題進行了創新完善,并取得了較好效果。本文重點分析第一代液壓整形技術施工難點及研究改進改進措施,為以后類似新型工藝技術的完善提供一條可借鑒的途徑。

關鍵詞:套變井;整形;技術探討

引言

針對常規套管整形存在技術局限性,研發出第一代變徑滾壓套變井液壓整形技術。該技術利用液壓動力源產生的巨大整形力,使多項組合成套的整形工具對油井套管縮徑變形處進行修復,可以用小修代替大修作業,不但費用低,而且對套管的損害較小。經過應用,發現整形效果并不理想。本文將通過第一代套管變形井液壓整形技術難點分析以及第二代液壓整形技術工具工藝的完善來探討套變井整形技術的改進。

1 第一代液壓整形實施情況、面臨問題及難點分析

1.1 面臨問題分析:

(1)整形效率低;

(2)整形施工周期長(平均六天以上);

(3)作業費用高;

(4)整形成功率較低。

1.2 難點分析

1.2.1 選井不合理的影響

隨著油水井開發時間的延長,套管變形嚴重彎曲或套管錯斷井日益增多,當選擇了這類井進行施工時,即使整形管柱整形器部分能通過彎曲段,但增壓器由于自身較長且外徑大也很難通過,致使工具無法下入預定整形位置。如曙1-38-624井,該井套管雙向縮徑(大徑148mm,小徑φ94mm),且套管存在一定彎曲,在施工中多次出現了增壓器遇阻的情況,雖然整形施工6次,但最終未能整形成功。

1.2.2 技術自身原因

(1)整形器整形范圍有限。如Φ146mm整形器,整形最大外徑僅為Ф150mm,同一整形點往往需多次更換不同尺寸整形器,不但單井整形器耗量大(單井至少3個整形器),而且增加了管柱起下次數。

(2)整形器使用效率低。起下更換整形工具趟數多,整形占井時間長。

(3)泄壓開關易堵塞,造成整形施工時打不起壓。

1.2.3 水罐車水質臟

現場部分使用的水罐車在執行完運輸完其他泥漿、原油、化學藥劑后可能存在未徹底清洗罐,致使水質臟,堵塞整形工具,尤其影響到整形器里滾珠的正常工作,降低了整形成功率。

1.2.4 現場操作人員不熟練

由于整形施工尚無固定作業隊伍配合施工,現場熟悉該類措施的技術人員較少,雖然施工前進行了詳細的技術交底及技術指導,但部分人員對該技術的施工工藝和操作規程了解得還是不太透徹,增加了施工難度。

2 第二代液壓整形技術應用情況及經驗分析

2.1 應用情況

截至2014年,第二代整形技術已累計實施37井次,成功35井次,成功率94.5%,單井使用整形器1個,施工時間平均1個班次,整形后Φ152mm通井規均順利通過修復井段。

典型井:杜84-69-41井

該井654.28m處套管縮徑(長軸φ150mm,短徑φ147mm),施工中下整形管柱底帶φ154mm整形器一個,用60 m3密度1g/cm3的80°C熱水,700型水泥車正打壓20MPa,反復上提下放兩次,接單根4根,整形至690.33m未阻;下φ152mm通井規至691.28m未阻,整形成功。

2.2 研究完善經驗分析

2.2.1 整形器的改進措施

(1)將老式整形器外表面鑲嵌的變徑鋼球改進成鼓形輥子。新型整形器主要由外表面鑲滿鼓形輥子接觸套管變形處,與套變位置的接觸為面接觸;而老式整形器外表面變徑鋼球,與套變位置的接觸基本為點接觸,大大提高了整形效果?,F場應用證實,整形效果改善明顯。

(2)加大整形器前端錐形段長度,由老式12cm增加到30cm,并在錐形段也分布鼓形輥子,實現套變從Φ90㎜至Φ159㎜之間均可一次完成整形,整形器整形范圍更廣,提高了整形效率,縮短了施工周期。

(3)在新型整形器上增加了減震彈簧,在施工時起到了很好的緩沖作用,確保了整形過程的平穩,也大大延長了整形器的使用壽命。

2.2.2 泄壓開關的改進

針對第一代泄壓開關易堵塞,起出整形管柱前還需要投球打壓才能泄壓的情況,我們對泄壓開關進行了改進,由投球打壓式改為上提下放式,徹底避免了該種情況的出現。

2.2.3 增壓器的改進

第一代液壓整形技術只配套了外徑為Φ146mm的增壓器,部分井施工時,整形器還未下到整形預定位置,增壓器已遇阻。為解決此問題,在不影響增壓器性能的基礎上我們研制了Φ132mm的增壓器,擴大了該技術應用范圍。

2.2.4 注重施工細節

(1)確保整形施工水質清潔。

(2)整形器所有配套工具在下井前進行地面檢查,包括工具螺紋及滾珠等。

(3)加強整形施工前沖砂,打印等措施作業跟蹤,了解是否有管柱旋轉或其它異常情況的出現。

(4)加強整形工具下井前的論證,避免無效下入。

(5)加強技術監督,整形時嚴格落實操作規程。

3 效益分析

(1)減損方面:通過技術的改進大大縮短施工周期,現場應用證實:與第一代相比,第二代液壓整形技術單井至少節省整形配套工具3-5套;減少起下整形管柱至少5趟;減少占井時間至少3天,另外,部分套損井采用第二代整形技術恢復了生產,避免了套變井轉為大修,效益顯著。

(2)創收方面:通過研究改進,擴大了套變井整形技術應用規模,創收能力顯著提高。

4 結論

套變井整形技術的研究與改進取得了很好的效果,給我們以后類似工藝技術的完善提供了一定借鑒。目前的難點是遇到管柱旋轉等特殊套變井,尚不能進行施工,還有待繼續探討

參考文獻

[1]曾祥山,王青川,黃健強,等.液壓變徑滾珠套管整形工藝實踐與認識[J].油氣井測試,2009,(2):55-56

[2]姜俊峰,高清華,王賽,黃孔星,仲佳瑋.套管整形修復技術應用探究[J].中國化工貿易,2015,7(33):242-242

 

(作者單位:中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所)

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