(二)浅谈水力冲砂洗井工艺技术及应用(定)PPT课件.ppt

冲砂洗井工艺及应用效果探讨 大路沟作业区2017 03 前言随着油藏的持续开发 油井出砂 井筒腐蚀及结垢等问题日益严重 生产过程中油井出砂 铁锈及垢片落入井底 造成井筒变差 导致卡泵 漏失井增多 严重影响修井频次及采油时率 本文结合大路沟作业区油井出砂 井筒脏等问题 实施了冲砂洗井 并总结了治理效果 提出了下步治理建议 汇报内容 实施背景 一 冲砂洗井工艺特点 二 选井依据及现场应用 三 取得的认识及下步建议 四 一 出砂井数逐年增加 随着油田开采程度的逐渐加深 出砂现象越来越严重 出砂油井不断增加 目前已经严重影响正常生产 并且在出砂油井数量 出砂程度两个方面均呈现上升趋势 冲砂洗井是保障出砂油井正常生产的重要举措 近三年出砂井数对比图 二 高含水井井筒状况复杂 大路沟作业区开井254口 其中含水在50 以下32口 50 60 的有26口 60 70 的有18口 70 以上的有178口 腐蚀严重井72口 结垢严重井34口 从以上数据可以看出 高含水井占有较大的比例 不同原油含水所占的油井数 70 腐蚀 结垢严重井所占比例 三 井筒环境变差 高含水油井存在井筒腐蚀 结垢问题 在长期开发过程中会有大量垢片 铁锈等介质落入井底 造成井筒环境变差 路35 15泄油器油泥堵实 路25 70球座 泄油器油泥堵实 路34 37泵卡死 路33 37泵筒被垢堵实 四 结垢导致的卡泵 固漏井呈上升趋势 2016年维护性作业同比下降 但泵故障持续上升 由2014年35 59井次 垢卡由29 39井次 井筒结垢日益严重是导致固定凡尔漏失 垢卡的主要原因 其中结垢导致固定凡尔漏失井占泵故障井70 需加强治理 近三年泵故障作业情况对比 近三年垢卡作业情况对比 汇报内容 实施背景 一 冲砂洗井工艺特点 二 选井依据及现场应用 三 取得的认识及下步建议 四 一 冲砂洗井工艺技术原理 1 冲砂的原理 用泵车向井内泵入高速流动的液体将井内的砂子冲散 并利用液体循环上返的携带能力 将冲散的砂子带到地面的工艺方法 2 探砂面 用冲砂管柱探砂面 遇阻后 负荷下降20 30KN 连续探3次 深度一致 确定砂面位置 通过砂面位置计算出可能的砂柱高度 3 冲砂方式的选择 1 正冲砂 冲砂工作液从油管进入 沿冲砂管向下流动 在流出冲砂管口时以较高的流速冲散井底沉砂 冲散的砂子与冲砂工作液混合后 沿冲砂管与套管环形空间返至地面 2 反冲砂 冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入 冲起并携带泥砂沿冲砂管上返到地面 3 正反冲砂 就是用正冲的方式冲散砂堵 使其呈悬浮状态 然后 快速改为反冲 将泥砂带到地面 这样 就可以提高冲砂效率 正反冲砂时 必须在地面安装总机关 以便使倒换冲砂流程方便 迅速 冲砂流程示意图 冲砂方式优缺点对比 4 洗井水力计算 为保证将井底脏物带出地面的水力条件是 Vt 2Vd 1 式中Vt为洗井液返回地面上升速度 Vd为井底脏物在静止洗井液中的自由下沉速度 由地面试验测得 由 1 式得 保证脏物返回地面最小速度 Vmin 2Vd 2 洗井时所需的最低流量 Qmin AFVmin 3 式中AF洗井液上返过流面积 在洗井管柱尺寸一定情况下 上返过流面积为0 017m2 井底脏物返回地面最小速度0 4m s 由 3 可计算地面泵最小流量Qmin为25m3 h 脏物从井底上升地面所需时间 t H Vt Vd 4 式中H为冲洗深度 我们选1200m洗井深度 可计算出脏物从井底上升地面所需时间48min 5 冲砂液选择 冲砂液是施工的主要工作介质 对它的要求是 1 有一定的粘度 以保证良好的冲砂和携砂能力 2 有一定的密度来压井 防止冲砂过程中发生井喷 3 与油层配伍性好 不损害油层 性能稳定 4 来源广 价格便宜 能做冲砂液的液体有钻井液 原油或成品油 水 乳化液 气化液等 最常用的是清水 活性水和无机盐水 6 活性剂选择 表面活性剂溶于水易形成泡沫溶液 由于泡沫是气液分散系统 密度低 重量小 压力非常小 且泡沫有一定的粘滞性 可连续流动 对水 油 砂粒有携带作用 目前使用的长庆化工生产的8068活性剂 7 施工工艺步骤 1 将冲砂斜尖接在下井第一根油管底部 下入井内 下油管5根后 在井口装好自封封井器 2 当冲砂斜尖下至距油层上界30米时 下放速度应小于1 2m min 以悬重下降10 20KN时为遇砂面 连探三次 连探三次的平均深度为砂面深度 3 将单流阀接在井口油管上 4 将冲砂弯头及水龙带连接在欲下井油管第一根上 并吊起与井内油管连接好 5 接好冲砂施工管线后 循环洗井 观察水泥车压力表及排量变化情况 返出正常后缓慢加深管柱 同时用水泥车向井内泵入冲砂液 如有进尺则以0 5m min的速度缓慢均匀加深管柱 6 当一根油管冲完后 为了防止在接单根时砂子下沉造成卡管柱 要循环洗井15min以上 同时把由壬和活动弯头用管钳上在欲下井的油管单根上 水泥车停泵后 接好单根 开泵继续循环加深冲砂 7 按上述要求重复接单根冲砂 连续加深5根油管后 必须循环洗井一周以上 8 冲砂至人工井底或设计要求深度后 要充分循环洗井 替入净液为井筒容积的1 2 1 5倍 当出口含砂量小于0 2 时 停泵4小时以上探砂面 砂面上升不超过井深的0 2 上起冲砂管柱 结束冲砂作业 9 起出洗井管柱 下泵生产 油层 注冲砂液 下洗井管柱探砂面 油层 人工井底 悬浮物运移 汇报内容 实施背景 一 冲砂洗井工艺特点 二 选井依据及现场应用 三 取得的认识及下步建议 四 一 冲砂洗井现场运用 针对不同井况所采用的冲砂洗井方式 1 严重漏失井 使用正冲砂洗井方式 我们采用泵车低排量将砂子冲到油层中 冲砂完成后 等4小时复探砂面 防止砂子回落 2 出砂严重井 砂埋油层及射孔段井 使用反冲砂洗井方式 大排量将油 套环形空间内的砂子带出 3 腐蚀 结垢井 使用正反冲砂洗井方式 正冲砂开盖 反冲砂带出井筒内赃物 最后井筒内注水缓蚀剂 阻垢剂延缓套管腐蚀及结垢 延长油井免修期 4 压裂井施工后要反冲砂洗井方式将井内的压裂砂冲出 由于压裂砂比重大 沉降速度快 在冲砂洗井时要使用大排量洗井将井内压裂砂全部冲出 2016年冲砂洗井35井次 有效33井次 取得的效果 延长了油井免修期 平均检泵周期由152d 246d 高频上修井年检泵频次由2 2次 年 1 4次 年 产降井恢复产能3口 日产油2 1t 3 4t d 累计增油384t 二 冲砂洗井取得的效果 冲砂洗井效果对比 单井日产油 t 综合含水 日增油 t 1 2 1 4 79 6 78 2 0 2 全年增油 t 检泵周期 d 384 152 4 7 4 9 单井日产液 t 246 2 2 1 4 检泵频次 次 年 1 典型井分析 产降井 路34 20井2016年6月日产液由10 61m3 8 66m3 日产油4 42t 3 58t 含水42 4 42 6 实施检泵 2016年6月检泵时 斜尖探砂面至1474 68米遇阻 上射孔段1477 1482米 人工井底1526 8米 油井出砂 掩埋射孔段 实施冲砂洗井 路34 20单井生产曲线 大路沟三区路34 20井产量下降井 2016 6月冲砂洗井 典型井功图对比 路34 20冲砂洗井前后功图变化 正常功图 洗井前功图 洗后生产功图 10 40 30 20 载荷 KN 1 3 2 0 1 3 2 1 3 2 位移 m 路34 20洗井排量变化曲线 路34 20洗井压力变化曲线 洗井参数 临井地层压力9 39MPa 洗井时压力控制3MPa 用水泥车向井内大排量供水 排量30m3 h 并控制套管闸门 观察出口水质变化 以保证冲洗效果 效果 2016年6月冲砂洗井后 产量恢复正常 日常液8 66m3 11 25m3 日产油3 58t 4 26t 2017年2月杆断检泵探砂面至人工井底 洗井效果较好 大路沟三区路38 19产量下降井 路38 19井日产液18 55m3 日产油2 39t 含水83 8 通过数字化功图监控 功图显示有砂卡 实施检泵 2016年4月检泵时 活塞内泥砂较多 球座内油泥多 斜尖探砂面至1548 2米遇阻 上射孔段1559 1563米 人工井底1619 5米 油井出砂 掩埋射孔段 实施斜尖冲砂洗井 正常生产功图 砂卡功图 冲砂洗井后功图 洗井参数 地层压力保持水平区域 100 120 原始地层压力8 49MPa 洗井时压力控制3 5MPa 用水泥车向井内大排量供水 排量30m3 h 并控制套管闸门 观察出口水质变化 以保证冲洗效果 路38 19洗井排量变化曲线 路38 19洗井压力变化曲线 效果 2016年4月冲砂洗井后 日产油1 97t 2 60t 日增油0 63t 累计增油116 2t 盘古梁东区路102 110井固漏检泵频繁 2 典型井分析 固漏井 路102 110井日产液4 34m3 日产油2 16t 含水41 5 该井结垢严重 导致固漏 卡泵频繁 2015年固漏检泵2次 卡泵检泵1次 2015年8月实施冲砂洗井 检泵周期由41天 153天 2016年2月检泵时 活塞内泥砂较多 球座内油泥多 结垢严重 斜尖探砂面至1848 2米遇阻 通井至1788 5米遇阻 射孔段1847 1852米 人工井底1944 55米 实施磨钻冲砂洗井 2015 2016年上修原因统计表 路102 110洗井排量变化曲线 路102 110洗井压力变化曲线 洗井参数 临井地层压力11 15MPa 洗井时压力控制4MPa 用水泥车向井内大排量供水 排量30m3 h 并控制套管闸门 观察出口水质变化 以保证冲洗效果 效果 2015年8月实施冲砂洗井后 检泵周期由41天 153天 2016年2月磨钻冲砂洗井 检泵周期已达360天 截止目前未检泵 洗井效果较好 大路沟四区路14 41井固漏检泵频繁 路14 41井日产液4 94m3 日产油0 29t 含水93 3 该井结垢严重 导致固漏频繁 2016年固漏检泵3次 2016年4月实施冲砂洗井 2016年9月固漏检泵 历史检泵周期150天左右 2016年11月检泵时 泵筒内泥砂堵实 活塞内泥砂多 泵上第一根油管泥砂 垢堵实 通井至1286米遇阻 射孔段1314 1318米 人工井底1366米 实施磨钻冲砂洗井 2016年上修原因统计表 典型井功图对比 路14 41冲砂洗井前后功图变化 洗井前固漏功图 洗井后功图 正常生产功图 10 40 30 20 载荷 KN 1 3 2 0 1 3 2 1 3 2 位移 m 洗井参数 临井地层压力6 18MPa 洗井时压力控制3MPa 用水泥车向井内大排量供水 排量30m3 h 并控制套管闸门 观察出口水质变化 以保证冲洗效果 路14 41洗井排量变化曲线 路14 41洗井压力变化曲线 效果 2016年11月实施磨钻冲砂洗井后 完井时尾管添加125L阻垢剂 加药量5L 15L 截止目前未上修 效果待进一步观察 3 典型井分析 卡泵井 大路沟三区路35 35井卡泵检泵频繁 路35 35井日产液8 02m3 日产油1 05t 含水84 9 2012年11月投产井 该井结垢严重 导致卡泵频繁 2016年卡泵检泵2次 固漏检泵1次 2016年10月实施磨钻冲砂洗井 2016年10月检泵时 球座内泥砂 垢渣堵实 通井至1367米遇阻 射孔段1482 1486米 人工井底1514米 实施磨钻冲砂洗井 2016年上修原因统计表 典型井功图对比 路35 35冲砂洗井前后功图变化 路35 35洗井排量变化曲线 路35 35洗井压力变化曲线 洗井参数 临井地层压力7 90MPa 洗井时压力控制3MPa 用水泥车向井内大排量供水 排量30m3 h 并控制套管闸门 观察出口水质变化 以保证冲洗效果 效果 2016年10月磨钻冲砂洗井后 2016年11月活动解卡一次 截止目前未检泵 大路沟四区于63 68井卡泵检泵频繁 于63 68井日产液4 21m3 日产油0 96t 含水73 9 该井结垢严重 导致卡泵频繁 2016年卡泵检泵4次 2016年11月实施磨钻冲砂洗井 2016年11月检泵时 球座 泵筒内垢较多 通井至1372米遇阻 射孔段1375 1377米 人工井底1407米 实施磨钻冲砂洗井 2016年上修原因统计表 于63 68洗井排量变化曲线 于63 68洗井压力变化曲线 洗井参数 地层压力10 08MPa 洗井时压力控制3 5MPa 用水泥车向井内大排量供水 排量30m3 h 并控制套管闸门 观察出口水质变化 以保证冲洗效果 效果 2016年11月磨钻冲砂洗井后 截止目前未上修 同时 频繁作业以及井筒加药造成套管内壁黏附许多附着物 容易落井引起井筒环境变差 从液面测量波形中反应出液面波形不平整 杂波多 说明油井井筒较脏 该类油井在我区共有52口 占总油井数的20 举例验证如下 于63 68井示功图对比 于63 68井液面测量曲线对比 2016年11月上旬功图解释 垢卡严重 2016年12月上旬功图解释 正常 于63 68冲砂洗井前后功图变化 汇报内容 实施背景 一 冲砂洗井工艺特点 二 选井依据及现场应用 三 取得的认识及下步建议 四 1 2 3 频繁作业井 井筒腐蚀 结垢严重 井筒加药造成套管内壁黏附许多附着物 容易落井引起井筒环境变差 上修过程中加强管理 避免杂物落井 正常生产过程中 特别低洼井场延长套管头 防雨季泥沙进入套管 此类井井筒较脏 冲砂洗井困难 有时不能完全洗出井底脏物 出砂严重 砂埋射孔段油井 跟踪好油井资料录取 单量 含水 液面变化 加强油井工况监控 及时发现实施冲砂洗井 确