井况防治研究室技术

主要开展井况防治技术研究推广、修复停产井等工作。 油水井套管损坏机理研究与成果应用； 油水井井况防治新技术研究应用； 套损井修复工具及配套工艺技术研究应用； 修复长停井工作：计划申报，井况调查，工程方案编制，招投标，现场施工监督，各种资料分析上报； 油田井况防治报表及井况防治公报编写； 其他找堵水工具、防气采油工具推广应用。 人员情况 现有职工 31人，其中高级工程师 11人，工程师 10人，工人技师 4人； 90以上的人员，具有丰富的科研和现场实践经验，较强的处理和解决现场问题能力，能胜任井况防治技术服务和大修井工程设计和现场技术监督工作； 创新意识，服务意识，全局观念，协作精神强。 配套实验室和设备 大型拧扣机：拆装各种井下工具； 缩径套管整形工具及实验台架； 膨胀管补贴地面组装和增压设备； 二、三层机械找堵水工具及地面试验装置； 多台高压泵和配套的工具清洗设备； 地层裂缝监测仪、数字化仪、多种井况防治计算软件。 取得的研究应用成果： 自 2000年成立以来，井况室结合油田开发生产实际，坚持“科技创新、推广创效”的工作思路。共获得： 局级以上科研成果 14项，其中集团公司二奖一项 1项、局级 13项，报批国家专利 5项； 套损机理研究、水力机械套管整形、膨胀管补贴、找堵水一体化管柱 等技术处于国内领先地位，部分项目填补了国家空白； 大部分技术在油田得到广泛应用，为油田开发作出了经济贡献。 二等奖 常规开发井套管损坏机理及防治配套技术研究 中石化集 团公司 特等奖 套管损坏防治配套技术研究 中原油田 分公司 一等奖 （ 4项） 固井质量导致套管损坏机理研究 油水井地应力场及位移场导致套管损坏机理研究 水力机械式套管整形器的研制与应用 三层找堵水一体化管柱 二等奖 （三项） 射孔导致套管损坏机理研究 报废井充填工艺研究 濮城西区沙二下套损区块综合治理先导试验 （合作） 三等奖 （ 5项） 高压注水导致套管损坏机理研究 强化采油措施导致套管损坏机理研究 长管串井下分离器及尾管举升工艺研究 自洁式气砂锚研究与应用 文 85块套损区块综合治理先导试验 （合作） “ 地应力计算软件”，“高压注水合理界限确定软件”，“ 高压措施井合理注入压力分析软件”，“ 套管损坏井可视化软件”等软件及应用技术 新型高效“液压套管整形器”修复套管变形技术 膨胀管套管补贴加固技术 悬空水泥塞定位器研制 下 4套管优化设计及各种大修方案设计技术 侧钻井水泥充填工艺技术 区块综合治理方案优化及治理技术 二、三层找堵水一体化技术 自洁式气砂锚 长管串气锚 地应力计算软件应用技术 应用大型 行区块地应力研究，纵向上划分套损危险井段，平面上划分套损危险区域。 文 2 3 - 8 井 地 应 力 分 布 规 律1900200021002200230024002500260027002800290030003100320020 40 60 80 100 120 140地 应 力 ( M p a )井深(m)最大主应力曲线 最小主应力曲线 套损位置在 24002800米层段，该段为盐泥岩。 地应力变化较大。 一般应力区 危险应力区 套损主要发生在地层最大、最小水平主应力比值较大的区域。 断层附近应力集中，断层活动引起套管损坏的机会较多。 高压注水合理注水压力确定软件 根据高压注水井套管目前抗内压强度和油层破裂压力来设计合理的注水压力上限。 序 号 井 号 51/2套管组合 目前套 管强度 口合理注水 压力界限（ 合理注水 压力上限 目前实际 注水压力 （ 1 3110 55 80 110 7 2 355 80 80 9 3 3 159 7 4 80 110 80 6 26 29 5 355 110 80 4 6 3110 110 110 6 7 380 110 80 0 合理注水压力界定软件现场应用举例 套损可视化系统软件 建立典型区块套损井资料数据库。 套损数据录入、修改、分类查询显示。 套管信息维护、套管信息数据库、套管动态资料分析、统计分析处理及图形分析子系统，单井资料图形显示。 打印输出功能。 软件功能 套管信息维护 套管信息数据库 套管动态资料分析 统计分析及图形子系统 通过数据管理系统，统计、分析套损井发生的一般规律，并按直方图、饼状图、折线图等图形化描述规律性，实现套损基础数据的分析、统计、图形分析。 复位机构 过滤机构 液压机构 退出机构 胀头机构 将整形器下放至套变位置 套管缩径位置 高压液体进入液缸，液缸工作，推动活塞下行 套管缩径位置 弹簧压缩，胀头膨胀 缩径套管部分复位 从套管环空反挤，液体进入液缸，推动活塞上行 套管缩径位置 弹簧复位，胀头回缩 套管缩径位置 下放整形器至下一套变位置 套管缩径位置 高压液体进入液缸，液缸工作，推动活塞下行 套管缩径位置 弹簧压缩，胀头膨胀 缩径套管完全复位 从套管环空反挤，液体进入液缸，推动活塞上行 缩径套管完全复位 缩径套管完全复位 弹簧复位，胀头回缩 缩径套管完全复位 起出整形管柱，整形成功！ 工具 名称 工作 方式 一次 整形量 工具 更换 套管 伤害 卡钻 机率 优缺点 液压整 形器 液压挤胀 整形 10 15 需 更换 无伤害 低 操作简便，高效整形到原井径，斜井整形，缩短周期， 1次整形 5 梨型胀 管器 冲击摩擦 整形 换 频繁 严重 伤害 高 不具以上优点 辊子整 形器 旋转 不 适 用 应用举例 胡 5 89整形施工 基本数据： 套管变形情况 ： 108 2134.0 102 完钻日期 工井底 层套管 管 配水器 封隔器 缩径 2134 缩径 108 102油五厂 胡 5 89整形施工 整形点 整形点 采油五厂 胡 5 89整形施工 整形点 采油五厂 胡 5 89整形施工 整形点 118 具通井 采油五厂 胡 5 89整形施工 采油五厂 胡 5 89整形施工 整形结果 整形套管通径 大于或接近于套管原内径（可控） 举例对比 胡 5 89井，整形后 118阻 冲击整形通径与工具同径 安全 液压整形 卡钻可能性很小 冲击整形 每次都发生卡钻 打捞落物 采油五厂 胡 5 89整形施工 打捞落物 整形结果 整形套管通径 大于或接近于套管原内径（可控） 举例对比 胡 5 89井，整形后 118阻 冲击整形通径与工具同径 安全 液压整形 卡钻可能性很小 冲击整形 每次都发生卡钻 采油二厂 文 98 9井 整形 完井日期 工井底 变情况 12 对斜井应用液压整形技术，小修井架也可给缩径套管整形 缩径 112 形施工 2004年 11月 8日 14:00 23:00 套变状况 井段 径 112 胀头 挤胀 整形施工 2004年 11月 8日 14:00 23:00 套变状况 井段 径 112 胀头 复位 整形施工 2004年 11月 8日 14:00 23:00 套变状况 井段 径 112 下放 工具 整形施工 2004年 11月 8日 14:00 23:00 套变状况 井段 径 112 在次 挤胀 整形施工 2004年 11月 8日 14:00 23:00 套变状况 井段 径 112 复位 起出 形施工 2004年 11月 8日 14:00 23:00 套变状况 井段 径 112 1152挤胀整形 井段 2593.4 m 整形 5 次，进尺 0.5 m 115 2 m 通井规 顺利通过 2593.5 m 整形成功 下入 分注 管柱 文 98 9整形 两大特色 小修队伍也可以整形 液压整形成功用于斜井 （冲击整形不易实现） 封隔器坐封 文 98 9整形 两大特色 小修队伍也可以整形 液压整形成功用于斜井 （冲击整形不易实现） 实施整形： 7井次，成功 6 井次，成功率 胡 5 89、 卫 95 9井：大修施工中发现套变并进行整形； 文 98 9井： 为实现大直径封隔器分注而进行整形； 明 1 16井 、 胡 10 5井、文 98 9井： 专门上修整形井； 濮 51实施膨胀管补贴而实施液压整形。 钻 杆 套 管 橡胶密封件 实体可膨胀管 固定式胀头 发射室 多级液缸 实体膨胀管示意图 膨胀工具组装 井筒准备 工具下井定位膨胀系统 打压或上提钻具开始膨胀 膨胀管补贴漏失段 起出钻具 钻穿管鞋 完井 利用钻具将膨胀管及管柱补贴层位 , 以机械或液压的方法 ,推动膨胀头在膨胀管内向上运动，利用膨胀管外部橡胶和特殊金属结构，实现密封膨胀管与原井套管密封，达到套管补贴的目的。 膨胀补贴后和原井套管密封良好； 抗内压 40抗外压 25 一次补贴长度 10 工艺施工简便，安全可靠，成本低，满足套管堵漏、调层等工艺的需要。 井口打压 40胀锥上行 6压力上升至 40定推动膨胀锥上行 泵；然后采用单纯上提提升膨胀头，上提负荷到 38吨时，膨胀头稳定上行，一直到剩余与 50 用单纯打压 40膨胀锥打出 ,顺利完成试验。 单纯液压推动膨胀头上行需 40 单纯上提拉动膨胀头上行需 38吨，二者都可有效推动膨胀头上行，达到膨胀目的。 膨胀管组装 地面试验 膨胀过程 地面试验 采用液压胀头打出 地面试验 濮 51 基本情况 该井通过 进行封隔器验证， 为是膨胀管试验顺利进行，采用 16臂测井仪器测井径，发现套管变形为 116 后决定用液压整形器整形，整形后用 118利通过。 濮 51 施工过程 膨胀管补贴系统井口连接后，顺利将膨胀管下至 磁定位校深，确认膨胀管位置； 井口用 700型水泥车打压，打压至 45胀头开始上行，后采用边打压边上提钻具的方式施工，直至膨胀完毕。 钻铣膨胀管发射器。 通井试压，完井投产。 目前，注灰多采用人工计量方式，造成计量不准，三种不良后果。 顶替过量 顶替适量 顶替不到位 悬 空 水 泥 塞 定 位 器 结 构 示 意 图 水泥浆顶替到位胶塞碰泵 ,定压销钉剪断 ;停泵后油管泄压 ， 可滑动阀座上行 ,定位器在控制中实现沟通 ,堵塞 ,再沟通 。 压簧物性可靠 ， 各构件灵活好用 ,均在设计范围值内进行联动 ，可正常进行起管和反洗井 。 首次在文 13 取得成功 。 下井钻具： 21/2 油管悬空水泥塞喇叭口 。 施工工序：用比重 注水泥 ， 顶替 ，碰压 15 悬空水泥塞工作顺利 放压 起油管4根 反循环洗井 起油管 20根 ， 候凝 。 方案设计： 根据地质方案，进行井况调查分析，实施下 4套管、各种大修方案优化工程方案设计； 大修现场监督服务 ： 提供各种大修井现场监督技术服务； 修复常停井资料： 收集、整理修复常停井工作各种资料，为领导决策提供依据； 按期编制井况防治公报、井况防治报表。 用插管式封隔器封隔目的层，在封隔器坐封的同时释放丢手锁紧机构，打开注入通道，即可向目的层注灰，回流控制器阻止注入液的回流，上提起出管柱完成整个工艺过程。 钻井）充填工艺管柱 一趟管柱完成丢、坐、注工艺。 充填工艺安全、准确、可靠。 该工艺挤注的灰浆不反吐，对有溢流的井更显现出其优越性能。 工具最大外径： 114封隔器耐压差： 35 封隔器耐温： 120 ； 回流控制器开启压力： 1 10 到目前为止，现场应用 16井次。工艺管柱下入最大深度达 2500m，挤灰最高压力达 27工成功率 100%，现场应用效果良好。 区块地质开发状况调查； 区块事故井情况调查，井况综合治理适应性调查； 区块开发状况及存在问题调查； 井况综合治理方案编制针对性和有效性调研，提高区块综合治理效果 以井况治理为主的区块综合治理技术 方案编制思路： 在油藏精细描述及剩余油研究的基础上。以井组为开发单元，启动二三类油藏，改善该层系开发效果。 综合治理管理： 成立领导小组、地质、工程方案运行管理组；建立地质方案、工程方案会审、措施过程监督、措施后管理等制度；建立定期资料录取、例会分析制度。 方案优化 地质先行的原则 地质、工艺结合 工艺技术集成的原则 以核心技术 为主导的原则 以成熟高效 技术优先的原则 坚持工程方案具有指导性 适用性和可操作性的原则 方案编制原则： 新井提高套管钢级技术； 油水井套管保护技术 ; 水井降压技术 ; 油水井防腐技术 ; 大修专家咨训系统 ; 落物及复杂落物打捞技术 ; 封窜堵漏工艺技术 ; 51/2套管内全井下 4 套管延迟固井技术 ; 错断井修复技术 ; 开窗侧钻技术 . 2003文 25东、濮城西区沙二下、文 85、胡 5等 4个区块实施区块综合治理，效果良好。 井网完善，水驱控制、动用程度提高 ： 4个区块，完善井组36个，井网 12个。 总井数 开井 事故井 治理前 治理后 396 418 285 354 145 113 综合治理增产增储效果举例 项目 区块 防治工作量（口） 累计增注 (104累增增油 (104t) 恢复控制 储量 (104t) 恢复可采 储量 104t) 文 25东块 69 城西区沙二下 106 86 108 文 85块 92 5块 122 计 389 块 时间 开井数 采油速度 综合递减 自然递减 总井数 油井 水井 文 25东块 治理前 80 48 32 理后 97 56 41 城西区沙二下 治理前 46 30 16 理后 60 37 23 85块 治理前 40 27 13 理后 61 37 24 5块 治理前 119 82 37 理后 136 87 49 发指标统计表 西 区 沙 二 下 1 - 8 油 藏 现 状 水 驱 控 制 图（ 沙 二 下 4 顶 面 构 造 ）0100m 例与上层系合采油井 与上层系合注水井事故注水井与下层系合采油井与上、下层系合采油井 事故油井3 9 3 年 西 区 沙 二 下 水 驱 控 制 图水 井油 井图 例（ 沙 二 下 4 顶 面 构 造 ）01 0 0 m 0 . 5 k 例水 井油 井 事故油井 事故水井与上合注与上合采 与下合采 与上、下合采水驱控制线西区沙二下油藏完善期与目前水驱状况对比2 0 0 2 年 西 区 沙 二 下 水 驱 控 制 图（ 沙 二 下 4 顶 面 构 造 ）01 0 0 m 0 . 5 k 沙 二 下 油 藏 现 状 水 驱 控 制 图（ 沙 二 下 顶 面 构 造 ）图 例年 西 区 沙 二 下 水 驱 控 制 图水 井油 井图 例（ 沙 二 下 顶 面 构 造 ）图 例水 井油 井年 西 区 沙 二 下 水 驱 控 制 图（ 沙 二 下 顶 面 构 造 ）【濮城西区沙二下】： 水驱控制储量提高 104t，水驱控制程度提高 水驱动用储量提高到 104t，水驱动用程度提高 27%。 水驱控制图 治理前 治理后 用 隔器 将各产层 分隔开 ，对应各产层位置下入一个 找堵水开关 ，全部管柱用卡瓦封隔器锚定。通过 环空打液压 调整对应产层 开关的工作状态 ，对各目的层进行生产，通过地层正常生产时 产出液的情况 来判断各层含水情况， 确定高含水层 ， 关闭对应高含水层的找堵水开关， 达到不动管柱完成找堵水的目的。 机械找堵水一体化工艺技术 封隔器耐压差： 25 封 隔 器 耐 温： 130 开关调层压力： 8 10 将找水、堵水、生产结合于一体。 不动管柱完成生产层位和封堵层位的转换。 换层次数不受限制。 管柱具有多种组合形式。 施工安全，成功率高，不易造成卡井事 适用套管内径： 51/2套管 适用井：报废井、侧钻井 截止目前，该工艺技术在现场应用 70余井次，工艺成功率 100%，有效率 80以上。 见到较好增产效果； 为储层连通性、出水层认识提供有效手段； 为后续措施方案的制定提供决策依据。 自洁式气砂锚结构简图 该工具主要由 工作筒 和 滤砂机构 组成； 工作筒主要由： 上接头，外壳导向板，下锥体等组成； 滤砂机构主要由 ：辅助弹簧，集气导向帽，支撑接头，锥截涡卷弹簧，中心管，泄油阀总成等组成。 自洁式气砂锚增产防砂技术 涡卷弹簧在井下工作时，随着抽油机上下冲程的交替变化，涡卷弹簧将产生伸缩振动，这样就会把滞留在缝口的砂粒刮掉，并振动下去，从而保护涡卷弹簧各圈之间缝隙的畅通