论文部分内容阅读
[摘 要]注水井完井作业过程中通常会遇到管柱中途遇卡的情况，这不但制约着修井速度，还会造成大量人力财力的耗费。本文从井下作业现场实际出发，对引起注水井管柱遇卡的原因进行了详细分析，并有针对性地提出了预防卡管的措施，为今后注水井完井作业提供了可靠借鉴。
[关键词]注水井；完井；遇卡；措施
中图分类号：S887 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0370-01
由于注水水质等问题，造成注水井管柱结垢严重，尤其造成分注井测调遇阻率不断攀高，并且随着分注井数的持续增多，使这一情况持续恶化，带来小层注水量失控，只能通过常规及带压检串进行治理，所需费用巨大，已严重影响到了油藏的高效开发，给正常生产和成本控制带来了空前的压力。
1 水井作业遇卡原因分析
1.1 套管弯曲影响
套管弯曲是造成卡管的主要原因之一。随着油田开发进入中后期，许多投注多年的老注水井经过长期注水，套管腐蚀严重，在注水压差的作用下，加之反复作业造成的影响，注水井套损率逐年升高。套管弯曲变形或者缩径严重影响着注水井完井作业施工，容易导致完井过程中管柱遇卡。
1.2 封隔器中途坐封
分层注水管柱由多级封隔器组成，目前通常采用外径为114mm的液压式封隔器，封隔器外径略小于套管内径，因此下放管柱的过程中，封隔器不可避免地与套管内壁反复摩擦，产生摩擦阻力，与此同时，油管高速下行的过程中会在油管内外产生较大的水击压差，在摩擦力与水击压差的双重作用下封隔器销钉被剪断，活塞上行压缩胶筒坐封，管柱遇卡。除了强机械力的作用，销钉质量不合格或者装配不合理，也会导致封隔器在较小的机械力的作用下提前坐封。
1.3 地层出砂对管柱遇卡的影响
地层长期出砂严重会导致砂在井底沉积形成较长的砂柱，完井作业前如果没有采取冲砂措施，完井过程中，就容易导致管柱还没下到设计要求的预定深度就发生了管柱遇卡现象。
1.4 施工作业不规范
起原井管柱前，如果不进行洗井，就强行上提管柱，容易造成封隔器不解封，导致胶皮卡；在解卡打捞过程中，负荷过大或者打捞工序不合理，都会加大对套管的损伤。
2.作业遇卡预防措施
针对以上各种原因分析，有针对性地对作业过程中管柱遇卡采取了相应的预防对策。
2.1 完井作业前进行通井
注水井完井作业前应采用长度和直径规格满足要求的通井规进行通井至人工井底，确保套管的弯曲度不会影响到完井管柱下放。如果通井规在某一深度遇阻，发现套变，要及时转大修进行整形修复。
2.2 减小或消除水击压差作用
减小水击压差有以下措施：（1）降低管柱下放速度能够减少油管内外水击压差的作用；（2）对现有的球座进行改进，在挡球下端安装一弹性装置，使挡球关闭速度减缓，这样能在很大程度上减小水击压差的大小。彻底消除水击压差的措施是在水井完井管柱的底部安装一个活堵，封闭油管底端。这样在下放管柱的过程中，井筒中的流体就不会进入到油管内部，这样就不会产生水击现象。当管柱下放到设计要求位置后，用来水打压，活堵释放，堵头掉落到尾管中。
2.3 加强注水井日常管理，及时冲砂
加强对地层出砂严重的注水井的日常管理，定期安排洗井，及时将地层出砂排出井筒，避免在井底沉积。完井作业前要进行探砂面，核实清楚砂柱高度，冲砂至人工井底，满足作业要求。
2.4 规范施工现场操作，加强作业监督
严格规范冲砂、打捞、打印铅模、完井等关键工序的施工操作，特别对有套变、出砂严重、起原井时封隔器不解封的注水井，上提管柱时要加强监督和跟踪，遇到卡管现象时要及时停止施工制定有效措施，切不可高负荷强行上提。
2.5 对完井设计进行优化
在注水井进行设计时要详细标明历次施工情况和目前井下管柱状况、套损情况、历史出砂情况。作业前，设计人员和井下作业人员要进行详细的技术交底，交代清楚施工难点、技术要点。采油队技术人员要进行现场作业监督，尤其对有遇卡记录的井，应结合历次施工总结分析遇卡原因并制定相应对策。编制设计时尽量采用不带卡瓦的工具，管柱配套也应尽量简化。
3.施工问题
3.1 投捞堵塞器遇阻
投捞堵塞器、更换水嘴是整个作业的关键一步，成功与否直接关系到是否
返工，然而受诸多因素的影响，投捞堵塞器遇阻的事例并不少见，如甲井，第二天投捞堵塞器遇阻；乙井，投捞器在824米处遇阻，后经反洗井、更换投捞器，前后作业3次才完成投捞。
3.1.1 原因分析
（1）井内流体复杂，有聚合物、原油等多种物质，当管柱下井时间过长时，井内流体进入管柱内，容易造成遇阻；（2）管柱内部不清洁，或使用小短节使聚合物在节箍处聚集，如甲井，遇阻位置在一根0.3米小短节处。（3）完井管柱下到位，未反洗井清洗杂质；
3.1.2 解决措施
（1）加强沟通，保证封隔器释放后能及时投捞堵塞器；（2）完井管柱用锅炉车清洗内外壁，并用内径规逐根通径，保证内部光洁，无结蜡；（3）合理调配跨距，避免使用0.5米以下短节；
3.2 封隔器解封困难
水井措施作业封隔器解封困难是常见的难题，在起原井管柱上提解封时，整个提升系统负荷较平常增大许多，安全隐患也成倍增加，因此必须掌握正确的解封方法，降低施工风险。
3.2.1 原因分析
（1）封隔器在井内时间过长，解封时胶筒无法恢复到位；（2）封隔器级数较多，需大吨位提升管柱，
3.2.2 解决措施
（1）查看井史，掌握井内管柱结构、管柱下井年限。（2）解封方法：缓慢试提管柱吨位至18-21t之间，若不能正常解封，则可多次重复上提下放，且缓慢提升，快速下放，在最高吨位处保持3-4分钟，适当震荡管柱；
3.3 封隔器无法坐封
封隔器无法坐封可造成返工，影响较大。
3.3.1 原因分析
（1）封隔器运输、保存不当，造成胶筒损坏；（2）管柱下井速度过快，造成胶筒损坏；（3）球座装反，管柱内无法憋压，如甲2井；（4）封隔器质量问题。
3.3.2 解决措施
（1）封隔器轻拿轻放，运输中要固定，防止碰撞；（2）控制管柱下井速度，30-50根/小时，防止磨损胶筒；（3）下井前，核对工具顺序。
3.4 下完井管柱遇阻
部分措施井设计要求使用原井管柱通井，但往往由于封隔器解封不彻底，原井管柱无法下加深探底，对井筒情况不明，若使用大直徑工具下井，容易发生遇阻，如甲3井，完井管柱在917.28米处遇阻，后经铅模测量，井内发生套变，井筒两端拉伸，两端内径分别为119mm和112mm。对于该问题，应加强以下几个方面的工作：（1）设计部门与甲方单位沟通，增加通井工序；（2）使用114mm×2000mm通井规通井，并观察拉力表变化，发现异常情况，记录深度、拉力表变化值，及时上报，要分析原因，查明情况。
4.结论与认识
判断管柱遇卡的原因需要结合现场实际情况进行判断，找准具体原因，做好预防措施，可以尽量规避注水井修井作业过程中遇卡事故的发生。（1）水井措施作业是开拓服务市场的重要工艺，总结和分析施工中存在的问题，为全面施工奠定基础。（2）掌握工艺流程、作业标准、工具性能是开展水井措施作业的前提。（3）管控关键环节质量，才能优质施工、高效施工。
参考文献
[1] 王延祥；提高油田注水井洗井有效率的措施[J]；内江科技；2006年04期.
[2] 刘敏；孙洪生；注水井洗井工艺技术应用[J]；江汉石油科技；2011年03期.
[3] 刘荆山；钟晓宏；尹明；刘秀珍；；高压注水井不卸压洗井技术的应用[J]；石油机械；2008年12期.
[4] 滕小兰；自生泡沫洗井液体系研究及性能评价[D]；西南石油大学；2009年.
[5] 刘荆山；高压注水井不卸压洗井技术的应用[J]；石油机械；2008年12期.
[关键词]注水井；完井；遇卡；措施
中图分类号：S887 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0370-01
由于注水水质等问题，造成注水井管柱结垢严重，尤其造成分注井测调遇阻率不断攀高，并且随着分注井数的持续增多，使这一情况持续恶化，带来小层注水量失控，只能通过常规及带压检串进行治理，所需费用巨大，已严重影响到了油藏的高效开发，给正常生产和成本控制带来了空前的压力。
1 水井作业遇卡原因分析
1.1 套管弯曲影响
套管弯曲是造成卡管的主要原因之一。随着油田开发进入中后期，许多投注多年的老注水井经过长期注水，套管腐蚀严重，在注水压差的作用下，加之反复作业造成的影响，注水井套损率逐年升高。套管弯曲变形或者缩径严重影响着注水井完井作业施工，容易导致完井过程中管柱遇卡。
1.2 封隔器中途坐封
分层注水管柱由多级封隔器组成，目前通常采用外径为114mm的液压式封隔器，封隔器外径略小于套管内径，因此下放管柱的过程中，封隔器不可避免地与套管内壁反复摩擦，产生摩擦阻力，与此同时，油管高速下行的过程中会在油管内外产生较大的水击压差，在摩擦力与水击压差的双重作用下封隔器销钉被剪断，活塞上行压缩胶筒坐封，管柱遇卡。除了强机械力的作用，销钉质量不合格或者装配不合理，也会导致封隔器在较小的机械力的作用下提前坐封。
1.3 地层出砂对管柱遇卡的影响
地层长期出砂严重会导致砂在井底沉积形成较长的砂柱，完井作业前如果没有采取冲砂措施，完井过程中，就容易导致管柱还没下到设计要求的预定深度就发生了管柱遇卡现象。
1.4 施工作业不规范
起原井管柱前，如果不进行洗井，就强行上提管柱，容易造成封隔器不解封，导致胶皮卡；在解卡打捞过程中，负荷过大或者打捞工序不合理，都会加大对套管的损伤。
2.作业遇卡预防措施
针对以上各种原因分析，有针对性地对作业过程中管柱遇卡采取了相应的预防对策。
2.1 完井作业前进行通井
注水井完井作业前应采用长度和直径规格满足要求的通井规进行通井至人工井底，确保套管的弯曲度不会影响到完井管柱下放。如果通井规在某一深度遇阻，发现套变，要及时转大修进行整形修复。
2.2 减小或消除水击压差作用
减小水击压差有以下措施：（1）降低管柱下放速度能够减少油管内外水击压差的作用；（2）对现有的球座进行改进，在挡球下端安装一弹性装置，使挡球关闭速度减缓，这样能在很大程度上减小水击压差的大小。彻底消除水击压差的措施是在水井完井管柱的底部安装一个活堵，封闭油管底端。这样在下放管柱的过程中，井筒中的流体就不会进入到油管内部，这样就不会产生水击现象。当管柱下放到设计要求位置后，用来水打压，活堵释放，堵头掉落到尾管中。
2.3 加强注水井日常管理，及时冲砂
加强对地层出砂严重的注水井的日常管理，定期安排洗井，及时将地层出砂排出井筒，避免在井底沉积。完井作业前要进行探砂面，核实清楚砂柱高度，冲砂至人工井底，满足作业要求。
2.4 规范施工现场操作，加强作业监督
严格规范冲砂、打捞、打印铅模、完井等关键工序的施工操作，特别对有套变、出砂严重、起原井时封隔器不解封的注水井，上提管柱时要加强监督和跟踪，遇到卡管现象时要及时停止施工制定有效措施，切不可高负荷强行上提。
2.5 对完井设计进行优化
在注水井进行设计时要详细标明历次施工情况和目前井下管柱状况、套损情况、历史出砂情况。作业前，设计人员和井下作业人员要进行详细的技术交底，交代清楚施工难点、技术要点。采油队技术人员要进行现场作业监督，尤其对有遇卡记录的井，应结合历次施工总结分析遇卡原因并制定相应对策。编制设计时尽量采用不带卡瓦的工具，管柱配套也应尽量简化。
3.施工问题
3.1 投捞堵塞器遇阻
投捞堵塞器、更换水嘴是整个作业的关键一步，成功与否直接关系到是否
返工，然而受诸多因素的影响，投捞堵塞器遇阻的事例并不少见，如甲井，第二天投捞堵塞器遇阻；乙井，投捞器在824米处遇阻，后经反洗井、更换投捞器，前后作业3次才完成投捞。
3.1.1 原因分析
（1）井内流体复杂，有聚合物、原油等多种物质，当管柱下井时间过长时，井内流体进入管柱内，容易造成遇阻；（2）管柱内部不清洁，或使用小短节使聚合物在节箍处聚集，如甲井，遇阻位置在一根0.3米小短节处。（3）完井管柱下到位，未反洗井清洗杂质；
3.1.2 解决措施
（1）加强沟通，保证封隔器释放后能及时投捞堵塞器；（2）完井管柱用锅炉车清洗内外壁，并用内径规逐根通径，保证内部光洁，无结蜡；（3）合理调配跨距，避免使用0.5米以下短节；
3.2 封隔器解封困难
水井措施作业封隔器解封困难是常见的难题，在起原井管柱上提解封时，整个提升系统负荷较平常增大许多，安全隐患也成倍增加，因此必须掌握正确的解封方法，降低施工风险。
3.2.1 原因分析
（1）封隔器在井内时间过长，解封时胶筒无法恢复到位；（2）封隔器级数较多，需大吨位提升管柱，
3.2.2 解决措施
（1）查看井史，掌握井内管柱结构、管柱下井年限。（2）解封方法：缓慢试提管柱吨位至18-21t之间，若不能正常解封，则可多次重复上提下放，且缓慢提升，快速下放，在最高吨位处保持3-4分钟，适当震荡管柱；
3.3 封隔器无法坐封
封隔器无法坐封可造成返工，影响较大。
3.3.1 原因分析
（1）封隔器运输、保存不当，造成胶筒损坏；（2）管柱下井速度过快，造成胶筒损坏；（3）球座装反，管柱内无法憋压，如甲2井；（4）封隔器质量问题。
3.3.2 解决措施
（1）封隔器轻拿轻放，运输中要固定，防止碰撞；（2）控制管柱下井速度，30-50根/小时，防止磨损胶筒；（3）下井前，核对工具顺序。
3.4 下完井管柱遇阻
部分措施井设计要求使用原井管柱通井，但往往由于封隔器解封不彻底，原井管柱无法下加深探底，对井筒情况不明，若使用大直徑工具下井，容易发生遇阻，如甲3井，完井管柱在917.28米处遇阻，后经铅模测量，井内发生套变，井筒两端拉伸，两端内径分别为119mm和112mm。对于该问题，应加强以下几个方面的工作：（1）设计部门与甲方单位沟通，增加通井工序；（2）使用114mm×2000mm通井规通井，并观察拉力表变化，发现异常情况，记录深度、拉力表变化值，及时上报，要分析原因，查明情况。
4.结论与认识
判断管柱遇卡的原因需要结合现场实际情况进行判断，找准具体原因，做好预防措施，可以尽量规避注水井修井作业过程中遇卡事故的发生。（1）水井措施作业是开拓服务市场的重要工艺，总结和分析施工中存在的问题，为全面施工奠定基础。（2）掌握工艺流程、作业标准、工具性能是开展水井措施作业的前提。（3）管控关键环节质量，才能优质施工、高效施工。
参考文献
[1] 王延祥；提高油田注水井洗井有效率的措施[J]；内江科技；2006年04期.
[2] 刘敏；孙洪生；注水井洗井工艺技术应用[J]；江汉石油科技；2011年03期.
[3] 刘荆山；钟晓宏；尹明；刘秀珍；；高压注水井不卸压洗井技术的应用[J]；石油机械；2008年12期.
[4] 滕小兰；自生泡沫洗井液体系研究及性能评价[D]；西南石油大学；2009年.
[5] 刘荆山；高压注水井不卸压洗井技术的应用[J]；石油机械；2008年12期.