夏子街油田油轉氣井綜合治理技術

楊宇堯 中國石油新疆油田分公司風城油田作業區

1 存在的問題

夏子街油田前期鉆井設計為采油井，現已轉化為采氣井，由于不同性質的2種采出物對井口結構、井身結構、生產管柱結構及地面流程要求不同，導致部分油轉氣井已不能滿足生產及安全需求。主要有6個方面的問題：①現有采油樹不能滿足采氣井生產要求；②沒有使用標準的套管頭，采取環形鋼板焊接方式加套管升高短節連接底法蘭的方式，無法監測套間壓力，所有油轉氣井未做氣密封實驗，存在安全隱患；③水泥返高未按氣井要求設計，22口井固井質量不合格，存在竄氣風險；④直接進低壓集油系統，地面工藝流程及井口工藝不完善，一旦井下氣嘴失效，井口壓力上升沖擊低壓集油系統，有可能造成集油系統低壓部分（分離器等）設備設施超壓，發生事故；⑤11口井生產管柱中設計有節流氣嘴，井下管鞋是喇叭口+防掉器，當氣嘴失封后打撈不成功，將形成小直徑通道，管壁上的砂、蠟等雜物掉在氣嘴上也會堵塞通道；⑥產層壓力系數低，必須進行多途徑產層保護。

2 治理對策

油轉氣井存在的問題不是單一獨立的，而是相互關聯影響的，必須綜合考慮進行處理。關鍵的問題是將環鋼焊接的套管升高短節連接采油樹方式更換為正規采氣套管頭，安裝采氣樹，保證本質安全，消除安全隱患。

（1）表套與油套之間的有效固井。在二次固井前必須充分了解原井固井水泥的膠結情況。鑒于聲幅測井影響因素較多，且只能反映第一界面的固井質量情況，使用變密度測試更有助于對二次固井工作的指導。依據固井質量不同，有針對性地進行二次固井層段選擇，主要有以下幾種情況：①全井固井水泥膠結差時，視情況在油層頂界以上20m下可取式橋塞封閉油層，采取上、下井段各射孔1m（8孔/m）作為固井段；②部分膠結差，上下均有水泥環井段，避開連續水泥環，選取連續100m或以上無膠結井段上、下射孔作為固井段；③下部固井質量好、上部差時，避開下部井段，選上部無膠結井段上、下射孔作為固井段；④靠近油層段固井差，上部好時，在油層段避開水泥環選點射孔，下封隔器正反循環試擠，觀察射孔位置與油層的連通情況，如無連通，下插管橋塞擠封，如連通，考慮油層段墊合適密度壓井液，在油層段上部再選點射孔，形成兩孔連通，循環擠水泥固井。

（2）固井防止套管下沉。二次固井主要目的是防止油氣竄通，同時也為了避免換套管頭時管柱下沉。經研究表明，水泥石強度為56kPa時，10m長的水泥環能支承94m長的177.8mm套管。按N80鋼級、壁厚9.17mm，查線重為38.68kg/m，則每米水泥環支撐重量為0.365t（夏子街油井水泥返高在196～1312m），按此計算，要求固井水泥膠結長度達到13.3～93m之間，考慮井內液體浮力的影響，該長度會更短。室內試驗表明，G級油井水泥以水灰比為0.5及0.55配漿，48h內在不同加砂量下抗壓強度發生變化，在溫度100℃（夏子街油井溫度低于100℃）時，原漿強度接近30MPa（遠大于56kPa），更進一步說明膠結長度更短。

（3）表套與油套之間的安全泄壓。二次固井后變密度測井顯示固井質量合格，保證了切割表層套管時油層套管不下沉，必須釋放掉套間氣后才能切割換井口。釋放套間氣需要帶壓開孔，如果能夠準確預測套間氣體壓力不超過6MPa，則可以運用帶壓開孔作業工具進行施工，如無法預測壓力，則采取鋼鋸條濕式作業法人工在套管接箍下方與套管本體之間鋸出一條縫的方法較安全。按所更換的套管頭安裝要求切割表層套管，裝入標準套管頭后可實現表層套管與油層套管環空壓力監測及壓力釋放，解決了套間氣聚集蹩壓帶來的安全隱患。按采氣井井口標準化管理規定安裝符合要求的采氣樹，使之具備采氣及應急處理要求。

（4）改變井下管柱結構。采用篩管尾帶絲堵結構，其中篩管位于油層段，絲堵位于油層底部，篩管的分布可根據需求調整。這種結構有以下優點：①當油嘴失封后，可以掉入管柱底部，不影響油氣通道，可以重新再下氣嘴，不用再進行打撈、修井作業；②氣嘴堵塞后，可以正打壓將其推入管柱底部，露出壓井、生產通道；③需要測試時，可將氣嘴提出，不影響在油層中部測壓；④防止了井下落物。

（5）完善氣井控制流程。低壓輸油系統的流程改造進高壓輸氣系統流程，增加單井氣表，如沒有緊急切斷閥，則增加緊急切斷閥、管道安全閥及放空點火池。

（6）低壓氣井恢復技術。夏子街油區油轉氣井地層壓力系數在0.25～0.9之間，壓力系數低，在治理過程中要實現不噴不漏，滿足井控要求，同時要保護產層。為實現這兩個目的，選擇使用低密度無固相修井液、低密度束縛水、暫堵劑及泡沫修井液。壓力系數低于0.7時，采用泡沫修井液；壓力系數高于0.7時，采用暫堵劑與無固相修井液、低密度束縛水結合，同時避開在產層附近進行二次固井，以及井筒內套磨銑作業。復產過程中具備自噴能力的井采取油嘴控制間歇自噴排液，不能自噴的井，采取氮氣氣舉助排，防止井筒積液。依靠井下管柱氣舉，由于環空面積大，帶液速度慢，或產層有漏失的井采用連續油管下至油層下部，利用連續油管與生產油管之間形成的環空舉液，提高排液效率。對于關井壓力在5MPa以下的，多次氣舉不能恢復的井采取泡排的方式復產，在安全前提下保持合理液面，形成一定的負壓。對于采取氣舉、泡排具有一定效果，但長期帶液、氣油比低，不能自噴生產的井進行機抽排液。

3 現場實施效果

夏子街油田油轉氣井綜合治理23口井，綜合治理后井口、套管頭、井下結構及固井質量均達到氣井標準，消除了安全隱患，減少了各種作業風險，增強了應急處置能力，日產氣量9.2×104m3，恢復率達到52.7%。