浅谈高效洗井管柱的研究应用获奖科研报告

浅谈高效洗井管柱的研究应用获奖科研报告摘

要：随着油田进入开发后期，地层状况恶化，出砂严重，测调遇阻、封隔器失效等问题井频繁出现。如何正确、合理、有效发挥注水井洗井作用，是在后期注水开发生产中经常面对的难题。热洗因操作简单、成本低，成为油田主要的清防蜡手段，但是洗后排水周期长，一般需5～7天;同时洗井液进入油层，可能会引起水锁、润湿反转、水敏等储层伤害现象，严重污染油层。研制了一种高效洗井管柱，成功解决了排液周期长和洗井污染油层等难题。

关键词：蜡质;热洗;油层;洗井管柱

1工程概况

某油田因油井结实施热洗1890井次，洗井后不能恢复到正常产量的有202井次，占洗井总数的10.7%，平均單井恢复期5～7天;同时热洗污染油层造成产能下降，其主要原因为地层能量低，在常规洗井时，由于洗井液柱和泵压的作用，油层处于吸液状态，地层产出液被压回油层，甚至洗井液大量进入油层。洗井液与地层的配伍性差，洗井液进入油层后，与地层岩石敏感矿物发生的不良物理和化学反应，形成水敏等现象，使油层渗透率降低，造成油井产能降低，严重时会造成“水锁”损害。洗井过程中的有机杂质进入地层会堵塞孔道，使本来渗透性低的油层更加低渗，产液能力下降。

2洗井不通的原因

主要表现为洗井进、出口均无水量。这种情况多见于出砂井，造成这种问题的原因有两种：一是砂堵尾管和底筛堵;二是封隔器胶皮不回缩解封。

2.1砂堵尾管和底筛堵主要原因：

日常管理操作不规范，诸如开关闸门不平稳、停井、放溢流以及洗井不合理使地层激动出砂，砂进入油管堵塞底筛堵和尾管，造成洗井不通。

措施：如遇上属情况可采取以下措施：井口2人同时操作，先关注水闸门，迅速打开放空，将油管内压力放掉，同时打开套管冼井闸门，使油管堵塞段上下形成较大的压力差，不间断循环操作，利用水的流动性、渗透性和油管内外压力差的传递作用将堵塞物质冲开。

2.2封隔器胶皮不回缩主要原因：

封隔器在长期注水过程中，频繁座封解封，胶皮老化失去弹性造成不回缩。

措施：需作业检管。

2.3洗井不返水

表现为洗井进口水量大，出口水量返出较少，甚至不返水。这种情况多发生于低压注水井。

主要原因：是洗井压力高于该井最低启动压力，水大部分进入地层。

措施：针对这种情况，应根据测试指示曲线推导出该井各层中最低的启动压力，从配水间下流或套管洗井闸门控制，使进口压力控制到该井最低启动压力以下或者接近启动压力。如果地下亏空严重.存在大孔道现象，洗井很难返水，只有堵水调剖解决。

2.4洗井时间控制不合理

原因：洗井时间短，冲洗不干净、不彻底，正常注水后，油管内悬浮的杂质回落到底球和尾管内，使底球和尾管堵塞。甚至堵塞配水器造成测调遇阻和下次洗井不通。洗井时间过长，因洗井水量大、流速快，会引起地层激动出砂，甚至因管柱长时间震动造成封隔器胶皮损伤和油管脱落。

3应用的主要技术

3.1高效洗井管柱中心管设计：

常规单封丢手封隔器中心管本体材质为45#钢，其抗拉强度性能较低，在耐压试验时曾发生过从中心管丝扣处捋扣事故。优选35CrMo替代常用的45#钢，提高中心管的抗拉强度。封隔器中心管选用35CrMo合金钢，其最大抗拉力大于45#钢中心管的抗拉强度，从根本上解决中心管本体抗拉强度低的问题。

封隔器中心管选用35CrMo合金钢，其最大抗拉力大于45#钢中心管的抗拉强度，从根本上解决中心管本体抗拉强度低的问题。

3.2机械打捞接头设计

现场泵管下部多采用机械连接的导锥或丝堵，承压性能较好。为顺利实现打捞，首选机械打捞方式，为此设计加工双功能丝堵，上部用作丝堵，下部与机械打捞接头衔接。设计机械打捞接头与双功能丝堵配合，打压剪断销钉实现丢手，下放管柱双功能丝堵与机械打捞接头顺利对接，实现打捞。

3.3自封泄漏总成设计

扶正体处于短轨道时下井，下到预定位置上提下放管柱，继续下放锥体撑开卡瓦，继续下放加压，中心管内上下通过单向阀球座连通，下压管柱超过一定值时，丢手剪钉被剪断，销钉自动换向进入长轨道，销钉被剪断压缩皮碗密封油套环空。为减少起管阻力，设计排液孔。下放管柱对接打捞成功后，上提管柱解封，此时滑管上移让出泄漏孔，装置上部的液体就泄入下部井筒中，从而减少起管时的阻力。

3.4洗井管柱设计

高效洗井管柱主要由机械丢捞接头、自封泄漏装置、卡瓦支撑机构、扶正换向机构和单向阀等组成。该管柱丢手可靠，打捞方便，丢手、生产、打捞一体化，简化了施工环节和施工工序，节约作业时间及作业费用，不存在事故隐患。

3.5工作原理

连接到抽油泵的尾管下端，随抽油泵生产管柱一起下入井中，到达设计位置深度后，先上提管柱一定高度然后再下放管柱加压坐封，密封环形空间，中心管内上下通过单向阀球座连通，下压管柱负荷超过一定值时丢手剪钉被剪断，销子自动换向，此时缓慢上提管柱即可丢手。管柱实现丢手后，把上部抽油泵管柱提到设计位置即可完井生产。热洗井时由于自密封系统和单向阀的阻隔作用，使得洗井液体不能进入油层，只能经过抽油泵沿油管返回地面。需要起出时只需下放管柱，进行鱼顶对接打捞，上提管柱解封，此时滑管上移让出泄漏孔，装置上部的液体就泄入下部井筒中从而减少起管时的阻力。

4现场应用情况

应用高效洗井管柱12井次，共洗井52次，较常规热洗排液周期相比缩短4.2天，洗井液不进入地层，洗井液热循环损失减少，热洗清蜡程度更彻底，平均延长洗井周期12天;合计减少洗井影响产量808吨，避免结蜡严重低压井因地层漏失无法洗井造成的维护井2井次。

典型井例：W72-467井油层存在低压层且结蜡严重，日常维护主要以热洗清蜡为主，原管理措施为30天热洗30方，由于热洗水量大，造成该井洗后排水期7天左右，污染地层，严重影响产量，发生蜡卡躺井2次。2018年7月25日作业上修配套高效洗井管柱生产，洗井30方后正常开抽，开井后2天含水恢复到正常水平，油井日产液3.2t/d，日产油1.9t/d，含水40.5%。截止2018年12月20日共洗井3次，