18564280928
1.基本情況
(1)基礎數據:該井是G塊北部靠斷層邊部的一口注水井,完鉆井深730m,人工井底713. 96m,管外水泥面371. 50m,套管下人深度720. 26m,D139. 7mm,內徑124. 26mm,聯人0. 90m,射孔井段634.2~697. 2m,射開厚度33. 4m。固井質量合格。
(2)上次作業2002年6月3日,完井管柱:封隔器YC344 -114,三級;配水器665 -2,三級。底部閥位置為701. 38m,砂面位置為713. 96m。
(3)該井組連通采油井6口(146 -3、146 - 25、146 - 21、146 - 23、+9 - 017、+9 - 017*1),根據井組動態反映,注采關系較為密切的主要見效井4口(146 -3、+9 - 017、+9 - 017*1、146 - 25)。井組油水井油層連通狀況見表2-55。
表2-55 井組油水井油層連通情況表
(4)該井為分注井,是偏心式配水器注水,全井日配注130m3,上次測調試時間為2004年2月12日(方案配注量為110m3)。該井近期測調試結果見表2 -56。
表2-56 9- 018井近期測調試結果
(5)選擇調剖層段的依據。
①開發存在的問題:2002年初以來因地面管線堵,不能正常測試,未正常分注。從水井2003年5月28日吸水剖面看,剖面上存在吸水差異,該井7、8 +9號層為主要吸水層,吸水百分數分別為52. 27%和33. 18%。
②從井組動態反映上看,井組層間、平面矛盾較突出,由于不能正常分注使Ⅱ段的7小層、Ⅲ段的8 +9小層大量超注,導致146 - 25井(5、6、6+7、8、9層)產液、含水上升,2003年9月份日產液31. 2t,日產油4.5t,含水85.6%。11月日產液34. 5t,日產油2.2t,含水93.7%,分析認為6+7 -9號層水淹。另外146 -3井(生產4、4+5、7、9-12小層)含水也有所上升,2003年8月份日產液53. 2t,日產油4.0t,含水92. 5%,9月日產液54. 2t,日產油2.7t,含水95. 0%,由此可以看出該井組層間矛盾、平面矛盾較突出,為控制此趨勢,對9- 018井Ⅱ、Ⅲ段6-11小層調剖。
2.事故原因分析
(1)9 - 018井于2004年7月20日進行了注水井調剖,調剖層段為Ⅱ、Ⅲ段混調。調剖液采用凝膠顆粒體系。9 - 018井設計調剖半徑14. 8m,調剖厚度6m,設計堵劑總用量530m3,Ⅰ段塞150m3(體膨用量3t),該井于7月24日施工,7月29日結束,累計注入堵劑量530m3,顆粒凝膠400m3(體膨用量10t),有機鉻凝膠120m3,TP -1封口堵劑10m3。
(2)具體施工情況。
該井7月21日調剖層段投撈水芯子,7月24日測試注劑泵運行狀況,連接注入管線,打開井口閥門井口無液流,清水試注初期井口注入壓力為0MPa,從以上現象看水井停注后反映水井地層壓力低、虧空嚴重。
連接泵車清水試注,試注的注入壓力為4. 0MPa,注入10m3顆粒凝膠(小顆粒體膨0. 2t)進入地層的壓力為5. 5MPa,繼續注入顆粒(中粒)凝膠壓力平緩上升,注入第一段塞設計量150m3(體膨3t)注入壓力上升到7.0MPa??紤]注入壓力上升幅度只有1.5MPa,因此對顆粒凝膠堵劑進行動態調整注入,注入220m3顆粒凝膠(體膨5. 0t)壓力上升到7.5MPa,繼續注入顆粒凝膠同時增加體膨顆粒的粒徑(中大?;旌希┑?00m3(體膨10t),壓力在7.8~8.0MPa之間波動。注入有機鉻凝膠壓力為6.5 MPa,注入10m3TP -1封口堵劑,替清水5m3后關井(壓力7. 8MPa)。從施工過程的壓力變化看,調剖施工正常注水后注水壓力應上升2~2.5MPa。
(3)問題的出現。
該井調剖關井7天后開始恢復注水,于8月6日下偏心配水器的堵塞器(水嘴),一級堵塞器正常投到位,投二級堵塞器下到651m時遇阻,采用加重的方法也只能下到653m無法投到二級配水器的659m處。使注水井無法恢復正常注水,同時也無法實現調剖的作用和目的,因此必須采取措施解決存在的問題。
(4)事故原因分析。
針對以上出現的情況,我們根據調剖施工過程中的管柱作業情況和調剖劑的性質及特點進行了細致的分析。分析主要是調剖造成了注水管柱的堵塞,致使投撈工具無法通過,有以下幾個方面的可能:
①調剖過程中,由于設備故障等原因,存在中間停泵的現象,而凝膠顆粒體系中的顆粒密度比較大(1. 684g/cm3),隨著停泵時間和調剖注入過程逐漸在管柱中沉積,造成對管柱的堵塞。
②從堵塞的位置看在正常調剖層段的上部,而調剖后最后替液是能夠正常注入的,說明存在調剖液在管柱壁面的附著,并隨著調剖關井時間的延長逐漸脫落沉積,造成注水管柱的堵塞。
③由于是多層調剖,而調剖后關井期間管柱又沒有采取措施,存在調剖層段各層之間壓力不同,在調剖劑沒有成膠之前各層之間存在通過管柱返吐的情況,而達到一定平衡后,調剖劑在管柱中成膠,造成注水管柱的堵塞。
④造成堵塞的形式可能有三種形式。
a.是①和②原因造成的堵塞。
b.是②和③原因造成的堵塞。
c.是①、②和③三種原因綜合造成的堵塞。
3.處理措施
(1)針對三種堵塞形式造成的堵塞我們制定了相應的技術對策:a種堵塞主要是懸浮態,其強度比較低,比較好處理,只要是通過套管反洗就可以解決了。b、c形式的堵塞,由于存在凝膠,其強度大,通過反洗是無法通開的,而水井不是在極特殊的情況下是不動管柱的,同時對已經進行了調剖的水井,應盡可能地保證調剖的有效性,因此只有采用油管內反沖洗的井下作業措施。
(2)2004年8月8日我們對該井進行了處理,首先通過套管反沖洗,沖洗排量達到30m3/h以上,沖洗壓力達到9. 5MPa(井口),而油管全部敞開的情況下沒有液體返出。這樣判斷是b、c種的堵塞。只有采用油管內反沖洗的井下作業措施,既可以保證調剖效果又可以減少作業費用。
(3)由于該井的地層壓力相對比較低,和油層的連通比較好,同時調剖劑在地層中已經成膠,以及管柱中液柱的壓力。本井在井口全部打開的情況下沒有液體返出,這樣在油管反沖洗過程中不會出現調剖劑返吐現象而造成二次堵塞。油管內反沖洗工藝如圖2-56所示。沖洗液由泵車從下入的D33mm空心油管注入,沖洗液由D33mm空心油管注入后從D73mm油管環空排出,隨著管柱的下入逐漸地清洗,一直清洗到油管底部,直到井口排出的全部是清水,在繼續沖洗10m3左右就可以完全清洗干凈了。該井共注入清洗液25m3。清洗后在進行水芯子的投撈工作時正常通過,說明已經清洗干凈。
(4)在調剖后進行管柱清洗時,必須確定井底是否有調剖劑的返出,如有返出應及時投入堵塞器(死嘴子)。在管柱下到堵塞段后,應緩緩下入,同時啟動泵車注入清洗液。開始注入時泵車應該采取起停間隔注入的方式進行,同時觀察壓力變化情況,防止瞬間壓力升高以后造成管脫、管斷等生產事故。在確定管柱暢通的情況下再連續注入沖洗。沖洗完畢后應立即恢復注水,并及時投水芯子,測試注水并檢驗清洗情況。
4.案例提示
(1)對于調剖后造成的管柱堵塞,應認真分析原因,結合現場的實際情況和調剖劑的特點和特性進行有針對性的處理。
(2)該清洗管柱的方法適用于注水井的偏心注水管柱。對于采用顆粒凝膠類調剖劑的調剖井作業后出現管柱堵,是一種經濟有效的解決手段。
(3)施工時一定要有備用注入泵,以免注入泵損壞時維修時間過長,造成堵劑在管柱中成膠或沉淀,致使措施失敗,也給以后的處理帶來麻煩。
圖2-56 油管內反沖洗工藝示意圖
(4)施工時要隨時對藥劑進行檢測,避免不合格藥劑進入井內,影響施工效果。
(5)作業監督應熟悉方案,了解油層、管柱,調剖劑性能及現場使用條件,調剖設備,施工異常及排除預案等才能保證施工順利進行。
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