《找、卡水工艺》PPT课件

找 卡水工艺 随着油田开发的深入进行 普遍会遇到油井出水现象 尤其是水驱油田开发的中后期 油井出水更是不可避免的 由于油层的不均质性以及开发方案或开采措施不当等原因 使水在横向上和纵向上推进很不均匀 造成油田过早水淹 消耗了地层能量 大大降低了油藏采收率 同时 由于地层大量出水冲刷地层 造成地层出砂坍塌 使油井停产甚至报废 另外 地层水严重腐蚀抽油杆 油管 套管 输油管线等采油设备 加重油水分离工作量 增加了采油成本 因此 在油田开发过程中 发现油井出水后 要尽快利用各种找水措施确定出水层位 并根据具体情况采取相应的卡水措施 找水 卡水工艺 目录 一 油井出水的原因 二 油井找水的主要方法 三 封隔器找水施工 四 封隔器找水施工方案的编写内容 五 找水常用的封隔器 六 卡水管柱 一 油井出水的原因 水的来源主要是注入水和地层水 出水的原因有6种 1 固井质量差 不能有效的分隔油水层 造成层间串槽 可导致水层水或注水层的水进入井筒 2 射孔时误射孔而射开水层 3 由于地质原因或作业方式不当使套管损坏 水层的水进入井筒内 一 油井出水的原因 4 增产措施不当 如酸化 压裂施工 破坏了油层的盖层等封闭条件 使油水层连通造成油层出水 5 由于油层的非均质性 在采油制度不合理和注水方式不当的情况下 造成油层底水和注入水沿高渗透层或高渗透层段过早侵入油层6 由于地壳变动等地质原因破坏了原有的层间条件而造成的外来水侵入油层 二 油井找水的主要方法 四种找水方法 1 综合对比资料判断出水层位根据油井的生产区块的地质资料和采油生产过程中的动态资料 进行综合分析 对比 对出水层进行判断 此方法需要对地质区块比较了解的情况下 才能正确地判定出水层位 在更多的情况下 须结合其他方法才能确定 二 油井找水的主要方法 2 水化学分析法这种方法是利用地层水的化学成分的不同 来判断是注入水还是地层水 由于地层水的矿化度比较高 不同层位的地层水所含的钾 钠等离子不同 根据离子的含量确定出水层位 此方法适用于单一纯油层 二 油井找水的主要方法 3 根据测井资料判断出水层位 3种 1 流体电阻测井 原理 是根据高矿化度和低矿化度的水电阻率不同 利用电阻计测量出油水井的电阻率变化曲线 确定出水层位 施工方法是首先循环洗井 把井内液体替换成与地层水含盐量不同的水 测出一条电阻率基线 然后通过抽汲排出一定量的液体 使油层水流入井筒 测电阻率曲线 抽汲量的大小取决于产水量的大小 交错进行 直到根据电阻率曲线的变化发现出水层位为止 这种方法的特点是设备比较简单 但找水工艺复杂 需多次抽汲和测井 不适合于高渗透层和套管破损井 二 油井找水的主要方法 2 井温测井原理 是地层水的温度比较高 利用温度的差异确定出水层位 方法 低温水洗井 测井温基线 通过排液降低井底回压 使地层水流入井筒 测井温曲线 对比两条曲线 温度增加的地方即为出水层位 要求井温仪必须有较高的灵敏度 二 油井找水的主要方法 3 放射性同位素测井法原理 是利用人工方法提高出水层段的放射性 从而判断出水位置 方法 是先测定地层的自然放射性曲线基线 然后向地层位置替入一定量放射性同位素液体 用清水将其挤入地层 彻底洗井后测放射性曲线 对比两条曲线 放射性增强的地方即为出水层位 此方法工艺复杂 施工要求高 4 机械找水法 3种 1 封隔器分层测试方法是利用封隔器将各层分开 通过分层求产的方式找出水层位置 优点是工艺简单 能够准确地确定出水层位 缺点是施工周期长 无法确定夹层薄的油水层的位置 在串槽井中 必须封串后才能进行找水施工 二 油井找水的主要方法 2 压木塞法对于因油井套管某一段损坏而引起出水的井 可将一外径适宜的木塞放入套管 向套管内注入液体迫使木塞下行 最后木塞停留的地方正好是套管损坏的位置 3 找水仪找水在油井正常生产的情况下 向井内下入仪器确定油井出水的层位及流量的方法 二 油井找水的主要方法 三 封隔器找水施工 封隔器找水施工前要先进行压井 通井 刮削施工 对于只有两个射孔层段的油层找水时 比较简单 下入单级封隔器分隔即可找到出水层 而对于由多个射孔层段组成的生产层则需下入多级封隔器分别测试后 才能找到水层 根据井况的不同 可选用不同的封隔器和工作筒组合 工作筒可分别选用常开滑套 常关滑套或配产器等 三 封隔器找水施工 1 单级Y211 或Y441 Y421 封隔器 工作筒找水 管串结构 如图 三 封隔器找水施工 单级封隔器找水施工方法 1 将封隔器下到卡封位置 封隔器坐封 2 测试下部油层时 抽汲求产 3 测试上部油层时 投入堵塞器 关闭工作筒 常开滑套 投入球棒 打开工作筒 常关滑套 通过抽汲方式 4 分别求取各层的产液性质和产能 确定产水层位 5 在确定油层的液性和产能后 上提解封起出找水管柱 三 封隔器找水施工 2 多级封隔器用Y211 Y421 Y341或Y441 工作筒组合 工作管柱如图 三 封隔器找水施工 多级封隔器找水施工方式 需要打开那一层 只需捞出堵塞器即可 其他需关闭的层 则下入该层的堵塞器 根据分层抽汲求产的结果 确定产水层位 具体施工方法与单级相类似 四 封隔器找水施工方案的编写内容 1 基本数据 施工井的主要数据 如人工井底 射孔井段 套管尺寸 生产管柱等 2 油井简况 简要描述油井目前的生产状况以及曾经所采取过的措施 3 施工目的 1 根据油井的综合资料分析 确定使用的工具和所达到的目的 2 通过施工确定产水井段 为进行下步措施提供依据 四 封隔器找水施工方案的编写内容 4 施工作业程序 1 工具准备 根据井况和层数 选用机械式或液压式封隔器 工作筒等工具进行单级或多级组合 对所用工具的名称 规格 型号等内容应齐全准确 必要时绘制草图 标明尺寸 通井规 刮削器的规格 型号 绘制草图并标明尺寸 对于自喷井 应备分离器及地面放喷流程 2 压井 洗井液准备 选用合适的压井液 如泥浆 氯化钙 清水等 根据地层压力系数确定压井液的密度 应与地层配伍性好 不污染油层为原则 用量为井容的1 5 2 0倍 3 井筒准备 通井 刮削 洗井 检查套管质量 清除井壁上的污物 四 封隔器找水施工方案的编写内容 4 找水程序 A 管柱配备 要求给出下井工具的顺序和连接方式 绘制详细的管柱结构图 并标出深度尺寸 B 管柱 封隔器坐封 详细列出封隔器的坐封操作程序 C 井口选型 D 测试求产 施工方式根据管柱组合和层序详细列出 5 资料录取 抽汲或放喷求产 在一个稳定的工作制度下求取产液量 取全液样 做油水分析化验 其他资料录取按照国家石油行业标准及企业标准执行 四 封隔器找水施工方案的编写内容 5 质量标准及技术要求1 施工用液准备 选用和配制压井液 洗井液 如泥浆 氯化钙 活性水等 根据地层压力系数确定压井液的密度 以压而不喷 能安全施工 与地层配伍性好 不污染油层为原则 用量一般为井容的1 5 2 0倍 2 入井工具准备 根据井况和层数 选用机械式或液压式封隔器及工作筒等工具进行单级或多级组合 对所用工具的名称 规格 型号等内容必须做好详细记录 绘制草图 标明尺寸 入井工具须有产品合格证 四 封隔器找水施工方案的编写内容 3 地面储液罐 废液罐和计量罐准备及流程 选用1m3或2m3计量罐 储液罐和废液罐的数量可根据井况选定 以满足施工要求为原则 如自喷则安装分离器及流程 4 井筒准备 根据套管规格选用通井规和刮削器规格 并绘制草图 通井至井底或规定的深度 清除套管内壁污物并检查套管质量 满足下封隔器的要求 如不能满足下封隔器的要求则制定其它措施 四 封隔器找水施工方案的编写内容 5 洗井压井要求 用清水或其它压井液彻底洗 压井 将井筒清洗干净 用液量为井容的1 5 2 0倍 达到进出口液性一致 替出井内液体进废液罐进行处理 6 下封隔器及入井管柱要求 下入的油管丈量准确 要求清洗干净 螺纹均匀涂好密封脂 上扣至规定的扭矩 严禁超扭矩作业 速度控制在每小时20根左右 严禁猛刹猛放 确保封隔器顺利坐封 封隔器卡点准确 坐封吨位或加液压控制在该封隔器规定范围内 四 封隔器找水施工方案的编写内容 7 资料录取要求 按探井试油资料录取要求取全 取准各项资料 重点是产液性质 以确定水层的位置和产量 8 施工过程中 严格执行石油行业标准及企业标准 6 安全注意事项 按照HSE管理体系进行编写 五 找水常用的封隔器 Y441封隔器 五 找水常用的封隔器 Y441封隔器工作原理 该工具主要由平衡 密封 坐封 锁紧 锚定 解封六大部分组成 采用液压坐封 双向卡瓦锚定 上提管柱解封方式 坐封时 地面泵入压力 传至封隔器液压缸 使液缸活塞套下行 推动封隔器锥体向下移动 迫使卡瓦张开咬合在套管内壁上 同时由于缸体移动使封隔器胶筒膨胀 达到坐封和密封的目的 坐封 关闭井下工作筒 连接泵车并打压 在4 6 8 10MPa处各稳压3分钟 继续打压至19 20MPa 使封隔器坐封 五 找水常用的封隔器 Y341封隔器 五 找水常用的封隔器 Y341封隔器工作原理 该工具主要由平衡 密封 坐封 锁紧及解封五大部分组成 采用液压坐封 无卡瓦锚定 上提管柱解封方式 与卡瓦封隔器配套使用 进行施工作业 工作原理同Y441封隔器 坐封时 地面泵入压力 传至封隔器液压缸 使液缸活塞套下行 推动封隔器锥体向下移动 迫使卡瓦张开咬合在套管内壁上 同时由于缸体移动使封隔器胶筒膨胀 达到坐封和密封的目的 坐封 关闭井下工作筒 连接泵车并打压 在4 6 8 10MPa处各稳压3分钟 继续打压至19 20MPa 使封隔器坐封 五 找水常用的封隔器 Y211 221 封隔器 五 找水常用的封隔器 Y211 221 封隔器工作原理 该工具下端有一组带摩擦块的卡瓦总成 坐封时 上提管柱 正转 缓慢下放 依靠中心管上的卡瓦轨道使卡瓦支撑在套管的内壁上 坐封压力为60 80kN 这种封隔器为单向锚定 油管柱自重坐封 上提管柱解封的压缩式封隔器 坐封 Y211 Y221 Y421封隔器坐封操作规程为 上提管柱调整坐封加压高度 高度根据井深确定 缓慢下放 旋转 观察指重表 若指重表回落 则表明封隔器开始坐封 加压60 80kN 使其充分密封 封隔器卡水主要有以下四种方式 1 封上采下 2 封下采上 3 封两头采中间 4 封中间采两头 实际工作中究竟采用那种卡水方式 主要视该井出水层和油层的数目以及相互间的位置来决定 六 封隔器卡水方式 一 整体式卡水管柱示意图 这套堵水管柱最多只能卡两层 施工比较简单 但检泵时卡水管柱随泵挂一同起出 增加了堵水成本 同时该种卡水管柱因泵受压而往往采用费用较高的过桥泵 目前已基本被淘汰 题型1 封上采下 要求 卡1 层 生产2 层 管柱结构示意图 人工井底 2 1 档泄 音标 泵 安全接头 封隔器 喇叭口 重点 选封隔器 选泵 筛管 封隔器 题型2 封下采上 要求 卡2 层 生产1 层 管柱结构示意图 人工井底 2 1 档泄 音标 泵 安全接头 封隔器 丝堵 重点 选封隔器 选泵 筛管 题型3 封中间采两头 要求 卡2 层 生产1 3 层 管柱结构示意图 人工井底 3 2 档泄 音标 泵 安全接头 封隔器 喇叭口 重点 选封隔器 选泵 筛管 封隔器 1 题型4 封两头采中间 要求 卡1 3 层 生产2 层 管柱结构示意图 人工井底 3 2 档泄 音标 泵 安全接头 封隔器 丝堵 重点 选封隔器 选泵 筛管 封隔器 1 封隔器 筛管 二 卡瓦悬挂式卡水管柱示意图 卡瓦悬挂式卡水管柱是将丢手接头 卡瓦封隔器 压缩式封隔器下至预定位置后 封隔器通过水力 或转动管柱 实现坐封及丢手 解封时需下工具打捞 三 可钻式封隔器插入卡水管柱示意图 该卡水管柱主要由可钻式封隔器和插入密封系统组成 封隔器可以单级使用 也可以多级使用 中心管畅通且下端带活门单级使用 坐于油层上部 可关闭油层 用于不压井作业 利用插入管柱可以封堵任何一个或几个射孔井段 达到堵水目的 也可以代替水泥塞封堵下部高含水层 四 平衡式卡水管柱示意图 平衡式卡水管柱主要由型封隔器 丢手接头及配产器组成 该管柱主要通过各封隔器之间的压力平衡 使卡水管柱在无锚定条件下处于稳定静止 提高了卡堵水成功率 解封时 只需下工具捞获卡水管柱上提即可 五 抽油机井滑套式测堵联作卡水管柱示意图 这套管柱是根据地质方案将油层分成几个层段 并用封隔器将各层之间分开 在相应层段管柱上安装滑套开关 下井时各级滑套开关均处于关闭状态 与管柱下部的连通器配套使用 可实现不压井作业 卡水管柱支撑在人工井底 加液压时 封隔器先坐封 经油管投入撞击杆 实现管柱丢手 型封隔器自身带有平衡机构 与具有泄压功能的 液压连通器配套使用可以实现丢手卡水管柱的平衡 滑套开关是找水 卡水管柱的关键工具 通过滑套开关弹簧爪定位体和电动开关器弹簧爪相配合 完成滑套的打开和关闭动作 进而实现滑套对相应层段的生产或封堵 六 泵抽井液压式一次可调多层卡水管柱示意图 该套卡水管柱下井前 先要根据地质情况或找水资料制定两套卡水方案 然后根据第一套卡水方案组成卡水管柱 下入过程中油管内外密封 可实现不压井作业 管柱下到预定位置后 油管加压 封隔器坐封 同时 上下两个泄压器衬套柱塞下行 但仍能保证管柱密封 堵水器柱塞上行 内进液孔打开 由于承压接头有 个单流通道 管柱仍处于密封状态 不会影响坐封效果 当完成封隔器坐封以后 油管压力下降 泄压器