卡封酸化管柱優(yōu)化與設(shè)計(jì)在文南油田的應(yīng)用

李淑梅

摘 要：隨著油田精細(xì)開(kāi)發(fā)工作的不斷深入，注水面臨主要困難是油層深、注水壓力高，如何有效實(shí)施卡封井的酸化作業(yè)以達(dá)到增注的目的成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。采油四廠在積極引進(jìn)新技術(shù)新工藝的基礎(chǔ)上，集思廣益、銳意創(chuàng)新，在卡封酸化管柱和方案設(shè)計(jì)的優(yōu)選優(yōu)化上找思路、尋突破，取得了明顯的效果。

關(guān)鍵詞：優(yōu)選優(yōu)化卡封酸化管柱；優(yōu)化工序；效果

文南油田主要含油地層為S2下、S3上和S3中等三套地層，單井油層跨度長(zhǎng)達(dá)1000m以上且大多已投入開(kāi)采，層間矛盾異常復(fù)雜。隨著油田精細(xì)開(kāi)發(fā)工作的不斷深入，卡封注水、采油、酸化、壓裂、擠堵等措施工作量越來(lái)越大，井況越來(lái)越復(fù)雜，套管變形、變徑、腐蝕溝槽越來(lái)越嚴(yán)重，套管內(nèi)壁結(jié)垢，以及擠堵、打塞以后的殘留物越來(lái)越多，因此優(yōu)選優(yōu)化卡封酸化管柱十分必要。

1 優(yōu)選優(yōu)化卡封酸化管柱

1.1 從作業(yè)歷史和井筒狀況出發(fā)，方案設(shè)計(jì)最優(yōu)化

在長(zhǎng)期的工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)文南油田水井卡封酸化有以下兩種情況：一是井筒干凈，沒(méi)有結(jié)垢、殘留物的可以直接卡封酸化。二是擠堵、打塞之后，井筒有殘留物，或者套管內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重的。第二類(lèi)井如果直接實(shí)施卡封酸化，在作業(yè)過(guò)程中很有可能因酸液與垢質(zhì)和殘存灰漿堵劑反應(yīng)而導(dǎo)致管柱失效，造成資源和費(fèi)用的浪費(fèi)。通過(guò)創(chuàng)新卡封酸化工藝，即先一步刮洗和酸浸，對(duì)結(jié)垢和殘留物進(jìn)行徹底處理之后再卡封酸化，充分保證了施工過(guò)程中管柱密封性，避免再次卡封、酸化等返工工序。

1.2 根據(jù)實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)卡封酸化施工管柱合理化

根據(jù)酸化層和注水層位的一致性可將酸化分為以下兩種情況：一是酸化層和注水層一致；二是部分酸化，單獨(dú)酸上層或酸下層。對(duì)于第一種以及單獨(dú)酸下層的卡封井，可以采取常規(guī)酸化管柱，而對(duì)于單獨(dú)酸上層的，就要先封堵下部層段，酸化之后再解除封堵。經(jīng)過(guò)不斷的摸索研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，在最近幾年新引進(jìn)使用了可取式橋塞，如圖1所示。相比填砂、注灰的傳統(tǒng)方法，使用可取式橋塞有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1.2.1 節(jié)省工時(shí)，提高酸化效率。為了充分保護(hù)下部井段，填砂動(dòng)輒幾百米，酸化之后還需要沖砂，浪費(fèi)時(shí)間和特車(chē)費(fèi)用；文南油田為低滲油藏，填砂段的滲透率相對(duì)地層來(lái)說(shuō)要大的多，酸液在施工過(guò)程中會(huì)經(jīng)由砂子到達(dá)井筒底部，造成浪費(fèi)。

1.2.2 避免地層污染。注灰鉆塞過(guò)程難免會(huì)對(duì)地層造成污染，造成不良后果。因此比較來(lái)說(shuō)可取式橋塞具有快捷、方便、可靠的特點(diǎn)，每實(shí)施一井次可節(jié)省特車(chē)、注灰鉆塞費(fèi)用4萬(wàn)元。

可取式橋塞主要由座封機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)等部分組成。座封時(shí)用電纜（或油管）將可取式橋塞送到井下預(yù)定位置，校準(zhǔn)深度。將電纜接通電源，引燃橋塞送進(jìn)工具中的火藥柱，使之產(chǎn)生高溫、高壓氣體，迫使座封工具的活塞與芯軸產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)（油管送進(jìn)座封時(shí)，在地面用泵車(chē)向油管加內(nèi)壓完成這一動(dòng)作），推動(dòng)橋塞卡瓦咬緊套管內(nèi)壁，壓縮橋塞膠筒密封套管環(huán)空。在此同時(shí)，橋塞內(nèi)部結(jié)構(gòu)自鎖，拉斷張力棒（環(huán)），座封工具隨電纜（或油管）起出井口，橋塞牢牢卡封在井下預(yù)定位置。解封時(shí)用油管下入專(zhuān)門(mén)的解封工具，抓住橋塞解封套，上提管柱，解除橋塞自鎖，膠筒收縮，卡瓦退回卡瓦筒中，橋塞解封，其總成隨油管起至地面。

1.3 準(zhǔn)確選擇卡封工具，延長(zhǎng)管柱有效期

對(duì)于卡封注水井來(lái)說(shuō)，如果單單從卡封的角度來(lái)選擇封隔器類(lèi)型，雙級(jí)密封封隔器的保障性比普通的封隔器要高的多，但是如果用作卡封酸化井也一味的使用，卡封管柱反而會(huì)有短期失效的可能。因此實(shí)際工作中，都采用Y221封隔器。

2 優(yōu)化工序：對(duì)卡封井實(shí)施酸化前先驗(yàn)封

酸化是把前置液、主體酸液、頂替液高壓泵入地層，利用酸液溶蝕性與地層中的雜質(zhì)充分反應(yīng)，形成溶蝕通道，恢復(fù)地層滲透率的過(guò)程。卡封井因地層受到堵劑灰漿污染導(dǎo)致滲透率下降，或是其他原因造成壓力過(guò)高注不進(jìn)，就需要實(shí)施酸化降壓增注。卡封管柱在酸化中除受到來(lái)自地層的壓力，還會(huì)受到地面設(shè)備所施加的高壓，因此管柱必須具有良好的密封性，為酸化作業(yè)提供充足保證，避免因卡封管柱失效而造成物料損失。我們?cè)陂L(zhǎng)期的工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，酸化前驗(yàn)封可以提供充足有力的參考依據(jù)，大大提高酸化成功率。2011年酸化前驗(yàn)封14井次，其中查出6井次微竄，需換封酸化，從而避免了作業(yè)中途失敗，節(jié)省相關(guān)費(fèi)用48萬(wàn)元。

3 取得的效果

2011年，通過(guò)對(duì)卡封酸化的方案和施工管柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效的工序安排，合理的工具優(yōu)選，取得了顯著成效。全年實(shí)施卡封酸化30井次，酸化前驗(yàn)封14井次，創(chuàng)效200萬(wàn)元。