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1.基本情況
1)概況
某井是一口新鉆生產井,由于上部套管狀況不好,采用保護封隔器隔開上部套管,封隔器下到預定位置后坐封,坐封負荷150kN。驗封時,用水泥車正擠,壓力20MPa,穩壓5min無壓降,封隔器工作狀況良好。但在施工中途,封隔器突然失效,造成酸化施工失敗。
2)基本數據
套管:D177. 8mm×3160. 0m;完井方式:射孔完成;施工井段:3120.0~3145. 0m,一層,厚度25m;油層巖性:白云巖;人工井底:3155. 50m。
設計Y221 - 150封隔器+水力錨酸化管柱施工,封隔器坐封位置3105m。如圖2-9所示。
圖2-9 酸化施工管柱
3)作業目的
要求對該井進行酸化施工,解除油層堵塞,然后投產。
2.事故原因分析
1)事故經過
施工開始一切正常,等施工壓力上升到45MPa時,突然發現套管壓力上升,立刻停泵。停泵后,油管和套管的壓力已經平衡,說明封隔器已經失效。
起出管柱后,發現封隔器膠筒已破損,水力錨錨爪已被磨平。
2)事故原因分析
(1)下封隔器管柱過程中,因速度過快,造成油管內與套管環空之間液面不平衡,導致事故發生。
在封隔器管柱下放過程中,由于封隔器的外徑較大,下放時相當于一個活塞向下推套管液面,液體進入油管內,使油管和套管之間產生一個液面差。油管內液面高于套管環空的液面,加上油管柱下放減速時產生水擊作用,使水力錨錨爪在下放過程中伸出并與套管產生摩擦,等封隔器下到預定位置時,水力錨錨爪已在下放過程中被磨平,這樣就抓不緊套管壁,造成上頂失效。
驗封時,由于壓力低時間短,油管壓重加上封隔器膠筒與套管的摩擦力,可以克服封隔器當時的上頂力。當施工壓力上升到一定值時,封隔器的上頂力,大于油管壓重加上封隔器膠筒與套管的摩擦力,使封隔器發生上竄失效。
(2)由于井比較深,下井前要充分考慮封隔器膠筒的耐溫、耐壓差參數,一定要滿足該井的井溫和工作壓差要求。
(3)酸化壓裂施工,由于封隔器的工作壓差較大,套管要連接水泥車打壓平衡,避免封隔器承受很大的工作壓差,以增大其安全系數。
3.處理措施
(1)停止繼續酸化施工,循環替出井內酸液,妥善處理。
(2)選用符合設計參數要求的井下工具,更換封隔器、水力錨。
(3)加強監督,按規定下鉆速下入酸化施工管柱。
4.案例提示
(1)加大對作業施工現場的監督力度。作業監督在施工現場嚴格按油田公司關于起下封隔器的規定進行監督。并與施工方對所用工具作技術交底,把由于作業質量可能造成的一些問題講清楚,以保證壓裂酸化施工作業質量。
(2)工具提供方對壓裂酸化工具進一步改進。應該盡可能多的考慮到施工現場可能出現的一些問題。優選水力錨彈簧材料,優化彈簧設計及熱處理工藝來加大水力錨彈簧的彈性。
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