CN110593810A - 一种海上油田破损筛管修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上油田破损筛管修复方法,采用以下步骤:一)采用挤注管柱将携带涂覆砂的携砂液注入筛管,使涂覆砂经筛管上的破损口充填到出砂亏空地层,在破损口处形成新的人工井壁;所述涂覆砂是采用胶联网状涂覆材料制成的;二)采用冲砂管柱将留存在筛管内的涂覆砂冲洗至地面;三)采用加热固化管柱循环热流体对井筒进行加热,使人工井壁固化。本发明在筛管的破损口处塑造出新的人工井壁,可满足酸化等措施类施工要求,井筒内不留任何工具,不影响原井防砂管柱通径,无需打捞防砂管柱,无需确定筛管破损位置,能够快速修复破损筛管,可避免筛管破损大修或者侧钻作业,提高了作业效率,节省了作业成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油开采技术,尤其涉及一种海上油田破损筛管修复方法。
背景技术
随着海上油田开发的深入,油水井出砂井次越来越多,出砂不仅影响油田产量,造成设备损坏,严重者还会导致油水井大修作业。近年因筛管破损导致大修的生产井日益增多,渤海油田因水平井防砂管柱破损产生的问题也日益严重,严重制约油田的生产。因此快速修复破损筛管是目前油田急需解决的问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种海上油田破损筛管修复方法,该方法能够快速修复破损筛管。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种海上油田破损筛管修复方法,采用以下步骤:
一)采用挤注管柱将携带涂覆砂的携砂液注入筛管,使涂覆砂经筛管上的破损口充填到出砂亏空地层,在破损口处形成新的人工井壁;所述涂覆砂是采用胶联网状涂覆材料制成的;
二)采用冲砂管柱将留存在筛管内的涂覆砂冲洗至地面;
三)采用加热固化管柱循环热流体对井筒进行加热,使所述步骤一)中的人工井壁固化并达到设计强度。
所述步骤一),涂覆砂的用量为:
V=V1+V2 (1)
V2=πr2 2×L (3)
其中,V涂敷砂用量,V1目标井段的涂敷砂充填量,α地层高渗条带系数,有效孔隙度,R进入目标井段深度(取0.7-1.5m),H设计有效厚度,r1筛管外径,r2筛管内径,L防砂段长度,V2筛管内留存量。
所述步骤一),控制携砂液排量为:
Q>Q1+Q2 (4)
其中,Q携砂液排量,Q1不产生砂桥临界排量,Q2井筒漏失量。
所述步骤一),控制施工压力为:
pmin=pi+pfric-ph (5)
pmax=pfrac+pfric-ph (6)
pmin<p<pmax (7)
其中,pmin施工压力下限,pi原始地层压力,pfric井筒摩阻,ph液柱压力,pmax施工压力上限,pfrac地层破裂压力。
所述步骤三),加热固化管柱设有从上至下依次连接的隔热油管、普通油管和引鞋,在引鞋上方设有位于加热固化管柱底部的温度计托筒,在温度计托筒内设有井下温度计,所述井下温度计通过铠皮传输电缆与地面温度显示仪连接。
本发明具有的优点和积极效果是:采用挤注的方式将覆膜砂通过筛管破损口充填到出砂亏空地层,通过热流体循环加热,在筛管的破损口处塑造出新的人工井壁,新的人工井壁可满足酸化等措施类施工要求,井筒内不留任何工具,不影响原井防砂管柱通径,无需打捞防砂管柱,无需确定筛管破损位置,能够快速修复破损筛管,可避免筛管破损大修或者侧钻作业,提高了作业效率,节省了作业成本。
附图说明
图1为本发明实施步骤一)的流程示意图;
图2为本发明步骤一)采用的挤注管柱的结构示意图;
图3为本发明步骤三)采用的加热管柱的结构示意图。
图中:1、储液罐;2、混砂撬;3、增压泵;4-1、油管;4-2、定位密封;4-3、引鞋; 5、顶部封隔器;6、筛管;6-1、破损口;7、套管;8、涂覆砂;9-1、隔热油管;9-2、普通油管;9-3、引鞋;9-4、温度计托筒;9-5、井下温度计;9-6、铠皮传输电缆;9-7、地面温度显示仪。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
请参阅图1~图3,一种海上油田破损筛管修复方法,采用以下步骤:
一)采用挤注管柱将携带涂覆砂的携砂液注入筛管6,使涂覆砂经筛管6上的破损口 6-1充填到出砂亏空地层,在破损口6-1处形成新的人工井壁。
在本实施例中,推荐涂覆砂的用量为:
V=V1+V2 (1)
V2=πr2 2×L (3)
其中,V涂敷砂用量,V1目标井段的涂敷砂充填量,α地层高渗条带系数(经验值),渤海油田取2/3,有效孔隙度,R进入目标井段深度(取0.7-1.5m),H设计有效厚度 (目标出砂破损点上下处理20m),r1筛管外径,r2筛管内径,L防砂段长度,V2筛管内留存量。上述涂覆砂用量的计算主要考虑了储层亏空程度及储层物性等相关参数。
为了不产生砂桥保证现场施工安全,控制携砂液排量为:
Q>Q1+Q2 (4)
Q携砂液排量,Q1不产生砂桥临界排量,Q2井筒漏失量。上述携砂液排量的设计方法在施工过程中能够满足加砂要求,且不产生砂桥。
为了实现饱和充填,控制施工压力(携带涂覆砂的携砂液进入挤注油管的压力)为:
pmin=pi+pfric-ph (5)
pmax=pfrac+pfric-ph (6)
pmin<p<pmax (7)
其中,pmin施工压力下限,pi原始地层压力,pfric井筒摩阻,ph液柱压力,pmax施工压力上限,pfrac地层破裂压力;上述施工压力的设计原则是满足施工能力且不压裂地层。
所述涂覆砂是采用胶联网状涂覆材料制成的,关于胶联网状涂覆材料的重量组分及制作方法请参见2019年5月21日公开的专利文献CN 109777385 A,申请号:201910113889.7,申请日:2019年2月14日。
上述挤注工序的流程为:将携砂液存储在储液罐1内,将涂覆砂存储在与储液罐1连通的混砂撬2内,采用与混砂撬2连通的增压泵3将携砂液与涂覆砂的混合液抽送至挤注管柱中,挤注管柱设有油管4-1,在油管4-1的底部设有定位密封4-2,在油管4-1 的底端设有引鞋4-3,挤注管柱的定位密封4-2插装固定在筛管6的顶部封隔器5上,筛管6下入在套管7内。
二)采用冲砂管柱将留存在筛管6内的涂覆砂8冲洗至地面,保证筛管6内无涂覆砂8留存。
三)采用加热固化管柱循环热流体对井筒进行加热,使所述步骤一)中的人工井壁固化并达到设计强度。
为了较好地实现人工井壁的加热固化,加热固化管柱设有从上至下依次连接的隔热油管9-1、普通油管9-2和引鞋9-3,在引鞋9-3上方设有位于加热固化管柱底部的温度计托筒9-4,在温度计托筒9-4内设有井下温度计9-5,所述井下温度计9-5通过铠皮传输电缆9-6与地面温度显示仪9-7连接,以便于井下温度控制。
本发明适用于石油开采领域筛管破损修复方面的施工设计。主要是采用挤注的方式将覆膜砂通过筛管破损口充填到出砂亏空地层,通过热流体循环加热,在筛管的破损口处塑造出新的人工井壁。该方法避免了筛管破损大修或者侧钻作业,提高了作业效率,节省作业成本。
应用实例:
渤海油田XX井完井井深2160m,完钻垂深1612m,最大井斜93.01°,套管外径 9-5/8”,采用裸眼完井,优质筛管防砂,防砂精度120μm,管柱类型为普通合采管柱。 2017年3月21日井口取样发现出砂,6月11日产液量下降100m3/d。经冲砂作业确认出砂,认定该井防砂筛管破损失效,需转入大修作业或侧钻作业,成本高,工期长,影响生产。为了避免大修和侧钻作业,提高作业效率,节省作业成本,采用上述修复方法对破损筛管进行修复:
(1)涂覆砂用量计算:
V=V1+V2 (1)
V2=πr2 2×L (3)
其中,V涂敷砂用量,V1目标井段的涂敷砂充填量,α地层高渗条带系数(经验值),渤海油田取2/3,有效孔隙度,R进入目标井段深度(取0.7-1.5m),H设计有效厚度 (目标出砂破损点上下处理20m),r1筛管外径,r2筛管内径,L防砂段长度,V2筛管内留存量。上述涂覆砂用量的计算主要考虑了储层亏空程度及储层物性等相关参数。
(2)携砂液排量计算:
Q>Q1+Q2
涂覆砂与携砂液的体积比% | 7 | 9 | 12 | 15 | 25 |
不产生砂桥临界排量 | 1.25 | 1.29 | 1.33 | 1.36 | 1.4 |
井筒漏失量,m<sup>3</sup>/min | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
携砂液排量,m<sup>3</sup>/min | 1.65 | 1.69 | 1.73 | 1.76 | 1.80 |
Q携砂液排量,Q1不产生砂桥临界排量,Q2井筒漏失量。
(3)施工压力计算:
pmin=pi+pfric-ph,pmax=pfrac+pfric-phpmin<p<pmax
涂覆砂与携砂液的体积比% | 7 | 9 | 12 | 15 | 25 |
施工压力下限,MPa | 13.72 | 14.27 | 14.74 | 15.04 | 14.93 |
施工压力上限,MPa | 24.24 | 24.79 | 25.26 | 25.56 | 25.45 |
其中,pmin施工压力下限,pi原始地层压力,14.28MPa,pfric井筒摩阻,ph液柱压力,pmax施工压力上限,pfrac地层破裂压力,24.5MPa。
(4)施工管柱
挤注管柱:3-1/2普通油管1800m+定位密封+普通油管0.5m+引鞋;
冲砂管柱:3-1/2普通油管2160m;
加热固化管柱:隔热油管1000m+3-1/2普通油管1100m+温度计托筒(内置温度计)+普通油管0.5m+引鞋。
作业前正常稳定生产期间(2016年1月至2017年3月)平均日产液194m3/d,日产油49m3/d,含水79.3%。作业恢复生产后,日产液170m3/d,日产油54m3/d,含水67.8%。作业后一直稳定生产至今未见出砂,,产油量升高,含水率下降,筛管修复效果明显。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种海上油田破损筛管修复方法,其特征在于,采用以下步骤:
一)采用挤注管柱将携带涂覆砂的携砂液注入筛管,使涂覆砂经筛管上的破损口充填到出砂亏空地层,在破损口处形成新的人工井壁;所述涂覆砂是采用胶联网状涂覆材料制成的;
二)采用冲砂管柱将留存在筛管内的涂覆砂冲洗至地面;
三)采用加热固化管柱循环热流体对井筒进行加热,使所述步骤一)中的人工井壁固化并达到设计强度。
2.根据权利要求1所述的海上油田破损筛管修复方法,其特征在于,所述步骤一),涂覆砂的用量为:
V=V1+V2 (1)
V2=πr2 2×L (3)
其中,V涂敷砂用量,V1目标井段的涂敷砂充填量,α地层高渗条带系数,有效孔隙度,R进入目标井段深度(取0.7-1.5m),H设计有效厚度,r1筛管外径,r2筛管内径,L防砂段长度,V2筛管内留存量。
3.根据权利要求1所述的海上油田破损筛管修复方法,其特征在于,所述步骤一),控制携砂液排量为:
Q>Q1+Q2 (4)
其中,Q携砂液排量,Q1不产生砂桥临界排量,Q2井筒漏失量。
4.根据权利要求1所述的海上油田破损筛管修复方法,其特征在于,所述步骤一),控制施工压力为:
pmin=pi+pfric-ph (5)
pmax=pfrac+pfric-ph (6)
pmin<p<pmax (7)
其中,pmin施工压力下限,pi原始地层压力,pfric井筒摩阻,ph液柱压力,pmax施工压力上限,pfrac地层破裂压力。
5.根据权利要求1所述的海上油田破损筛管修复方法,其特征在于,所述步骤三),加热固化管柱设有从上至下依次连接的隔热油管、普通油管和引鞋,在引鞋上方设有位于加热固化管柱底部的温度计托筒,在温度计托筒内设有井下温度计,所述井下温度计通过铠皮传输电缆与地面温度显示仪连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20191220 |