套損井貼堵治理技術(shù)應(yīng)用及推廣

1、套損井貼堵治理技術(shù)應(yīng)用及推廣勝利采油廠二一七年五月勝利采油廠勝利采油廠前 言 隨著勝坨油田進(jìn)入特高含水開發(fā)后期，套壞井逐年增多、逐年加劇，且由于層系多、層間差異大，井筒內(nèi)生產(chǎn)管柱復(fù)雜，嚴(yán)重影響油水井的正常生產(chǎn)，致使井網(wǎng)變差，開發(fā)形勢(shì)嚴(yán)峻。 勝采廠針對(duì)日益凸顯的開發(fā)矛盾，轉(zhuǎn)變觀念，大力實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，探索形成了以套管貼堵為主導(dǎo)的井筒治理技術(shù)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均有了新突破，逐步將貼堵技術(shù)打造成為特高含水期提高開發(fā)質(zhì)量和效益的新利器。勝利采油廠勝利采油廠第一部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究背景第二部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究與配套第三部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的應(yīng)用第四部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”取得的

2、效果勝利采油廠勝利采油廠 2010年以來，我們對(duì)老油田井筒惡化的形勢(shì)進(jìn)行了認(rèn)真梳理，主要存在四方面的不適應(yīng)性：井筒復(fù)雜程度加劇，不適應(yīng)低成本開發(fā)需要套損狀況持續(xù)惡化，不適應(yīng)井網(wǎng)完善需要井筒結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重，不適應(yīng)精細(xì)注采需求單控儲(chǔ)量不斷下降，依靠增量提效能力不足勝利采油廠勝利采油廠第一部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究背景背景1：老油田井筒復(fù)雜程度加劇，不適應(yīng)精細(xì)開發(fā)需要 2010年全廠帶封生產(chǎn)管柱井達(dá)到607口，占生產(chǎn)井?dāng)?shù)（1900口）的31.9%，其中以封上采下和封下采上管柱最多，合計(jì)418口。2010年油井生產(chǎn)管柱柱狀圖勝利采油廠勝利采油廠2005-2010年帶封管柱交大修情況 一是增加了作業(yè)

3、交大修風(fēng)險(xiǎn)。2010年油井交大修37口，其中因撈帶封管柱交大修22口，占59.46%。 管柱復(fù)雜化帶來了兩方面的影響：勝利采油廠勝利采油廠 二是井筒狀況的不斷惡化導(dǎo)致作業(yè)施工工序日益復(fù)雜：?jiǎn)尉鳂I(yè)層次由2005年2.8次上升到4.7次；單井作業(yè)周期由2005年5.1天上升到10.1天；單井作業(yè)勞務(wù)由2005年6.37萬元上升到9.7萬元。5.15.55.766.710.12.83.13.23.43.84.70123450246810122005年2006年2007年2008年2009年2010年2005-2010年單井作業(yè)周期及層次變化趨勢(shì)單井周期/天單井層次/次勝利采油廠勝利采油廠 “十一五

4、”期間，全廠新增套損井808口，其中無法利用井242口，更新井?dāng)?shù)僅102口。截止2010年，共有套壞井1736口（報(bào)廢748口，帶病生產(chǎn)779口），占總井?dāng)?shù)的39.2%。井網(wǎng)指標(biāo)持續(xù)下降，水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度由2006年82.8%下降到2010年的80.2%。2006-2010年套損井及更新井情況背景2：老油田套損狀況持續(xù)惡化，不適應(yīng)井網(wǎng)完善需要“十一五”井網(wǎng)指標(biāo)變化曲線勝利采油廠勝利采油廠 截止2010年套損井?dāng)?shù)達(dá)59口，占總井?dāng)?shù)的20.7%，失控儲(chǔ)量328104t。典型單元-勝一區(qū)沙二1-3勝一區(qū)沙二1-3單元主力層井網(wǎng)圖（2010年調(diào)整前）鉛印驗(yàn)證套管錯(cuò)斷取換套顯示套管漏失薄壁管驗(yàn)證套管彎曲

5、多臂井徑顯示套漏腐蝕嚴(yán)重勝利采油廠勝利采油廠轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū) 受套壞影響單元油水井開井?dāng)?shù)由08年1月的274口下降到2010年年底的245口，減少了29口井，日產(chǎn)液量下降了3316t，日油下降了429.3t。08年1月勝利采油廠勝利采油廠 經(jīng)過近五十年開發(fā)，套管老化腐蝕嚴(yán)重，多層系開發(fā)，卡封無效或低效高含水井比例達(dá)到16%，卡封可靠性差。背景3：老油田井筒結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重，不適應(yīng)精細(xì)注采需求井例：ST3-4X207 存在問題：卡封段腐蝕嚴(yán)重 2009年6月改層卡封生產(chǎn)，由于卡封段腐蝕，雖采用了可驗(yàn)封管柱，初期生產(chǎn)平穩(wěn)，但生產(chǎn)一段時(shí)間后失效，造成高含水返工2次。勝利采油廠勝利采油廠 40B顯示：套管在20

6、75-2088m多處輕微變形，在2125-2130m變形較嚴(yán)重，多次整形無效，無法卡封分注，改封串管柱保護(hù)上部套管合層注水。原井管柱完井管柱 井例：ST3-4-844勝利采油廠勝利采油廠背景4：老油田單控儲(chǔ)量不斷下降，依靠增量提效能力不足2006-2010年單控剩余地質(zhì)儲(chǔ)量變化曲線（萬噸） 勝坨油田經(jīng)過近50年的開發(fā)，剩余油以“普遍分布、差異富集”為主，飽和度30%-40%，仍具有進(jìn)一步挖潛的潛力。但是面臨三方面的難題： 一是剩余油高度分散，單控剩余地質(zhì)儲(chǔ)量不斷降低。由2006年的13.4萬噸，下降到2010年的10.2萬噸。 二區(qū)9-10沙二103層剩余油飽和度圖0.100.250.400.

7、700.55勝利采油廠勝利采油廠平衡油價(jià)與經(jīng)濟(jì)極限初產(chǎn)關(guān)系曲線單井投資：600萬遞減率：12% 二是老油田綜合開發(fā)效益越來越差。部分整體矢量調(diào)整單元（27個(gè)）需配套地面系統(tǒng)改造方可實(shí)施，從而造成平衡油價(jià)達(dá)到70 $/bbl 以上； 三是低油價(jià)對(duì)單井產(chǎn)能要求越來越高。50美元單井產(chǎn)能需5噸以上，新井井?dāng)?shù)大幅減少，增量創(chuàng)效能力大幅下降。 僅僅依靠新井完善井網(wǎng)的難度越來越大，需要最大程度的挖掘存量潛力，盤活老井資源完善井網(wǎng)，不斷延長老油田經(jīng)濟(jì)壽命期。勝利采油廠勝利采油廠 基于以上分析，為進(jìn)一步提高老油田綜合調(diào)整效益，針對(duì)老井多、井況復(fù)雜的現(xiàn)狀，探索研究了一種封堵可靠性高、施工工藝簡(jiǎn)單且有效期長的貼堵

8、工藝技術(shù)，再造新井壁，盤活老井資源，恢復(fù)油田水驅(qū)動(dòng)用儲(chǔ)量，為構(gòu)筑有效井網(wǎng)提供有力支撐。勝利采油廠勝利采油廠第一部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究背景第二部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究與配套第三部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的應(yīng)用第四部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”取得的效果勝利采油廠勝利采油廠 針對(duì)日益凸顯的開發(fā)矛盾，勝采廠及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念，立足自主創(chuàng)新，探索形成了以套管貼堵為主導(dǎo)的井筒治理技術(shù)。 經(jīng)過6年的研究與發(fā)展，配套技術(shù)日益完善，現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均有了新突破，逐步將其打造成為低油價(jià)時(shí)期提高開發(fā)質(zhì)量、減少施工成本、盤活老井資源的有效手段。二、勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究與配套四項(xiàng)創(chuàng)新貼堵治理新思

9、路貼堵應(yīng)用管材貼堵堵劑體系貼堵施工工藝兩項(xiàng)優(yōu)化井筒識(shí)別技術(shù)井筒處理技術(shù)勝利采油廠勝利采油廠創(chuàng)新1：創(chuàng)新井筒治理新思路套損水泥封堵取換套膨脹管補(bǔ)貼常規(guī)套損治理技術(shù)套損封堵有效率及有效期低施工后承壓低（5MPa）套損處套變程度加劇，后期處理難度大 油層缺點(diǎn)：僅適用淺部套損需上大修，井場(chǎng)和作業(yè)動(dòng)力受限成本高（56萬元）周期長（30天） 缺點(diǎn)：成本高（1.7萬/米）無法解決套管內(nèi)壁溝槽及腐蝕點(diǎn)的竄槽問題缺點(diǎn)：u 四項(xiàng)創(chuàng)新勝利采油廠勝利采油廠創(chuàng)新思路： 研究集管外封固、管內(nèi)貼堵、可靠性高、有效期長、施工簡(jiǎn)易、后期處理方便的井筒治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井筒再造。原理： 將貼堵管材下到井下設(shè)計(jì)位置，循環(huán)注入水泥堵劑至

10、套管與貼堵管環(huán)形空間中，通過水泥膠結(jié)將貼堵管牢牢的貼在套損井壁上，達(dá)到對(duì)腐蝕、漏失段的封堵。漏點(diǎn)油層貼堵后管柱貼堵前管柱貼堵管封固堵劑因套變導(dǎo)致固井水泥環(huán)缺失勝利采油廠勝利采油廠序號(hào)類型外徑mm內(nèi)徑mm壁厚mm適用套管內(nèi)徑mm1可鉆89766.594210490711031141045118411410831185不可鉆89766.5946102906108711410261188139.7124.267.721469177.8159.429.19186貼堵管參數(shù)統(tǒng)計(jì) 貼堵管材在應(yīng)用上分為后期可處理（可鉆）與永久（不可鉆）兩種。不可鉆管材：根據(jù)井況選擇適宜的鋼級(jí)，包括N80、J55、P110等

11、;可鉆管材：根據(jù)抗壓、抗拉強(qiáng)度及耐腐蝕性等性能要求，優(yōu)選合金材料作為管材的基礎(chǔ)材料，并通過在冶煉過程加入si等元素及后期表面處理技術(shù)提高管材的綜合性能。創(chuàng)新2：創(chuàng)新貼堵應(yīng)用管材勝利采油廠勝利采油廠一是開展管材強(qiáng)度的研究； 根據(jù)施工要求，貼堵管在井內(nèi)承受壓力15MPa，抗拉抗壓200KN。選取尺寸114/108mm（壁厚為3mm），合金材質(zhì)為40CrNiMo。利用ANSYS軟件所建立的模型，對(duì)其抗內(nèi)外壓進(jìn)行計(jì)算。貼堵管管材模型帶螺紋的管材模型勝利采油廠勝利采油廠對(duì)貼堵管管材及帶螺紋的管材分別施加48.097MPa的外壓，得到應(yīng)力分布云圖： 管材施加外壓應(yīng)力分布云圖帶螺紋的管材施加外壓應(yīng)力分布云圖

12、最大值1320MPa最大值982MPa大于40CrNiMo的屈服強(qiáng)度835MPa改變所施加的外壓大小，使最大值滿足強(qiáng)度要求，最后確定管材的抗外壓強(qiáng)度為30MPa 管材應(yīng)力分布云圖 帶螺紋管材應(yīng)力分布云圖最大值612MPa最大值824MPau 管材抗外壓試驗(yàn)勝利采油廠勝利采油廠 對(duì)貼堵管管材及帶螺紋的管材分別施加38.454MPa的內(nèi)壓，得到應(yīng)力分布云圖。管材施加外壓應(yīng)力分布云圖u 管材抗內(nèi)壓試驗(yàn)帶螺紋的管材施加外壓應(yīng)力分布云圖最大值764MPa最大值1040MPa改變施加的內(nèi)壓大小，使得螺紋管材求解最大值滿足屈服強(qiáng)度，確定管材的抗內(nèi)壓強(qiáng)度30MPa。835MPa內(nèi)壓為30MPa求解最大值809

13、MPa內(nèi)壓為31MPa求解最大值為836MPa勝利采油廠勝利采油廠不同壁厚下滿足強(qiáng)度要求所選管材材質(zhì)及抗拉、抗壓的應(yīng)力大小勝利采油廠勝利采油廠二是開展管材耐腐蝕性能研究； 為提高貼堵管的耐腐蝕性，對(duì)其表面實(shí)施鈍化鍍層處理，并對(duì)處理前后掛片樣本，進(jìn)行交流阻抗譜測(cè)試和極化曲線測(cè)試。結(jié)果表明：貼堵刮片耐蝕性有明顯提高。試片腐蝕電位Ecorr/mV腐蝕電流Jcorr/Acm-2系數(shù)A系數(shù)C貼堵掛片-7311.590.06720.11空白掛片-9414.690.19060.1348 從交流阻抗譜測(cè)試獲得的Nyquist圖可以明顯看出，處理后的掛片樣本的低阻抗值明顯增大，也就是說，貼堵掛片表面電子轉(zhuǎn)移阻力

14、大，不易失電子發(fā)生腐蝕，耐蝕性明顯提高。 通過極化曲線測(cè)試對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得兩種掛片的腐蝕電位和腐蝕電流密度,由擬合數(shù)據(jù)可看出，貼堵掛片樣本的耐蝕性更好，腐蝕速度更低。掛片極化曲線測(cè)試結(jié)果掛片交流阻抗譜測(cè)試結(jié)果勝利采油廠勝利采油廠 同時(shí)用動(dòng)態(tài)腐蝕儀測(cè)試，常壓90油田地層水，將J55套管材料與貼堵掛片樣本充分反應(yīng)72h，由于貼堵管材進(jìn)行了表面處理，與套管掛片樣本基本不發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，貼堵管掛片的腐蝕速率僅為0.0409mm/a。試片的表面積測(cè)量貼堵管材料掛片示意圖FS-高溫高壓動(dòng)態(tài)腐蝕儀高溫高壓動(dòng)態(tài)腐蝕儀原理圖勝利采油廠勝利采油廠 根據(jù)強(qiáng)度及密封性要求，選取尺寸114/108mm管材，貼

15、堵管施加200KN軸向拉力，對(duì)貼堵管不同螺紋扣型進(jìn)行模擬計(jì)算應(yīng)力分布云圖。三是開展絲扣結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究；當(dāng)貼堵管壁厚一定時(shí)，選用不同的螺紋連接方式，F(xiàn)OX型特殊螺紋求解得到的最大值最小。FOX型特殊螺紋連接，螺紋接觸面載荷分布較為均勻無明顯變形，優(yōu)先選用FOX型特殊螺紋。不同螺紋連接應(yīng)力分布云圖及強(qiáng)度FOX結(jié)構(gòu)及有限元模型無變形勝利采油廠勝利采油廠創(chuàng)新3：創(chuàng)新套貼堵工藝堵劑體系堵劑體系研究目標(biāo) 由于貼堵管與套管環(huán)空僅5mm間隔，因此，除達(dá)到固井水泥漿的性能外，貼堵堵劑還需較強(qiáng)的流變性、低失水和低濾失等特征，為此需要建立適合貼堵施工的堵劑體系，滿足施工需求。堵劑研究思路： G級(jí)水泥（使用廣泛、成本低

16、）+添加劑勝利采油廠勝利采油廠一是開展分散劑的篩選；各類分散劑對(duì)流變性的作用影響 USZ是陰離子型表面活性劑，使用溫度可達(dá)150，是目前國內(nèi)外較好的水泥分散劑。通過實(shí)驗(yàn)可以看出0.3%的USZ比其它分散劑能更好地提高水泥漿的流變性。分散劑加量%密 度g/cm3n K無因次Pasn原漿01.890.660.61USZ0.151.890.620.570.31.890.570.45木鈣0.51.890.701.211.01.870.780.64FDN0.51.890.691.211.01.880.790.64栲膠0.51.890.661.341.01.880.790.63勝利采油廠勝利采油廠二是開展

17、降失水劑的篩選；主要降失水劑類型：微粒材料天然高分子材料及衍生物人工合成聚合物 a.陰離子型聚合物 b.陽離子型聚合物 c.非離子降失水劑（LT-2）降失水能力是有限增加水泥漿的稠度，有較強(qiáng)的緩凝作用存在的主要缺點(diǎn)存在緩凝副作用國內(nèi)未見使用勝利采油廠勝利采油廠 通過研究，優(yōu)選出了一種適用于較寬溫度范圍的糖類緩凝劑SN-3。三是開展緩凝劑的篩選；%/稠化時(shí)間/min4050607080901000.012802662803022102360.023303453403602602620.054063823634203423540.14300.122340.2348備注：水泥配方為G級(jí)水泥+SN-3

18、，W/C=0.44 SN-3對(duì)溫度敏感性較小，固定緩凝劑用量后，溫度的變化對(duì)水泥漿稠化時(shí)間的影響不大；根據(jù)實(shí)驗(yàn)最終確定緩凝劑的加量為0.5%。勝利采油廠勝利采油廠四是開展膨脹劑的研究； 通過對(duì)無機(jī)鹽類、金屬氧化物類等各種膨脹劑的研究，優(yōu)選性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)，價(jià)格適中的復(fù)合鎂鈣膨脹劑（MC-E）。071421283542495663707784910.0000.0250.0500.0750.1000.1250.150 水泥石體積膨脹率/%水泥石養(yǎng)護(hù)時(shí)間/d 1% 3% 5% 7%071421283542495663707784910.0000.0250.0500.0750.1000.1250.1

19、50 水泥石體積膨脹率/%水泥石養(yǎng)護(hù)時(shí)間/d 20 40 60 80MC-E膨脹劑加量對(duì)水泥石體積膨脹率的影響不同溫度下MC-E對(duì)水泥石體積膨脹率的影響 通過室內(nèi)對(duì)MC-E型膨脹劑的加量及不同溫度的膨脹率實(shí)驗(yàn)，最終確定膨脹劑的加量為3.2%。勝利采油廠勝利采油廠 為提高水泥石的抗拉、抗沖擊強(qiáng)度及抗破裂性能的等，需在體系中加入纖維材料增加其韌性。優(yōu)選出易分散、水溶性纖維，水溶分散性與高性能彈性顆粒材料復(fù)配，開發(fā)出新型水泥石增韌劑FS-T。纖維材料能夠提高水泥石的韌性和彈性，提高水泥石抑制裂縫發(fā)生的能力；膠乳、橡膠粉等彈性顆粒材料能提高水泥石塑性變形能力。 五是開展增韌劑的研究；優(yōu)選纖維材料高性能

20、彈性顆粒材料FS-T勝利采油廠勝利采油廠增韌劑濃度與抗折抗壓強(qiáng)度關(guān)系增韌劑濃度與膠結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系增韌劑摻量%00.250.50 0.75 1 1.25 1.50 膠結(jié)強(qiáng)度1.92.67 2.86 2.70 2.63 2.35 2.43 綜合考慮水泥的抗壓抗折強(qiáng)度和膠結(jié)強(qiáng)度，增韌劑的加量確定為0.75%。勝利采油廠勝利采油廠調(diào)節(jié)目的需添加劑優(yōu)選添加劑固井質(zhì)量膨脹劑MC-E固井質(zhì)量增韌劑FS-T固井質(zhì)量消泡劑G603固井質(zhì)量降失水劑LT-2施工安全緩凝劑SN-3施工安全分散劑USZ 經(jīng)過一系列的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，最終研究形成具有強(qiáng)度高、微膨、低失水、低濾失、低摩阻的高性能堵劑體系。主要項(xiàng)目高性能水泥普通

21、水泥流性指數(shù)n0.841稠度系數(shù)K0.286析水率/%02.5API失水量(mL/30min)381000抗壓強(qiáng)度（80、48h/Mpa）29.5323水泥石體積化率+0.085-2.64抗折強(qiáng)度（80 72 h）9.326.21膠結(jié)強(qiáng)度）80 72 h）3.752.3稠化時(shí)間（12021MPa）216min貼堵堵劑體系的性能指標(biāo)堵劑添加劑的選擇勝利采油廠勝利采油廠堵劑體系稠化實(shí)驗(yàn)曲線性能指標(biāo)密度，g/cm31.80游離液含量，ml4.0緩凝效果稠化時(shí)間延長(13)倍直角稠化時(shí)間，h0.5水泥石抗壓強(qiáng)度，MPa15注1：稠度由(40100)Bc所需時(shí)間為直角稠化時(shí)間。注2：水泥石養(yǎng)護(hù)條件：12

22、0,21MPa,24h。堵劑性能指標(biāo) 該堵劑體系同時(shí)具有緩凝時(shí)間可控、后期直角稠化的特點(diǎn)，可防止堵劑回吐，保證固井質(zhì)量和施工安全。 其抗壓強(qiáng)度15MPa，能夠滿足井深3500m、井溫120 的施工要求。勝利采油廠勝利采油廠循環(huán)式油層1油層2油層1油層2雙管式無內(nèi)管式范圍：貼堵段短及淺部的井優(yōu)點(diǎn)：無需砂面或塞面支撐缺點(diǎn)：塞面控制難度大、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高范圍：貼堵間距小于200m的井優(yōu)點(diǎn)：可以控制留塞厚度，適用各種井深缺點(diǎn)：底部需要支撐范圍：貼堵間距大于200m的井優(yōu)點(diǎn)：可以控制留塞厚度，施工安全性高缺點(diǎn)：無法下返至深于貼堵段層位創(chuàng)新4：創(chuàng)新貼堵施工工藝 一是開展工藝管柱的研究。形成循環(huán)式、雙管式、無

23、內(nèi)管式三種貼堵工藝施工管柱，滿足不用井況的需求。勝利采油廠勝利采油廠堵劑在貼堵管外驅(qū)替過程示意圖不同泵速堵劑在貼堵管外驅(qū)替示意圖 以哈利伯頓固井泵速模擬實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，對(duì)堵劑進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，確定堵劑的驅(qū)替泵速在0.23-0.28m/min時(shí)，固井質(zhì)量較好。二是開展工藝參數(shù)的研究； 紊流頂替是提高注水泥頂替效率的有效措施之一，如果在條件允許下水泥漿能達(dá)到紊流則最好，水泥漿在環(huán)空中的流態(tài)通過施工排量控制。勝利采油廠勝利采油廠優(yōu)化1：優(yōu)化井筒識(shí)別技術(shù) 40臂測(cè)試儀 通過40臂測(cè)井來識(shí)別井筒腐蝕和套損形態(tài)，確定貼堵井段范圍，滿足油藏不同層系的開發(fā)需求。2005-2016年40臂測(cè)井應(yīng)用情況u兩項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化勝利

24、采油廠勝利采油廠腐蝕變形錯(cuò)斷 利用40臂測(cè)井直觀識(shí)別套管腐蝕、變形、錯(cuò)斷、套破等形態(tài)，從而指導(dǎo)貼堵措施的制定。貼堵措施：腐蝕：將腐蝕嚴(yán)重?zé)o法卡封段進(jìn)行貼堵，若井段過長，在試壓合格下可暫緩，后期對(duì)接貼堵修復(fù)；變形：對(duì)變形段上下富余10m貼堵加固，防止情況繼續(xù)惡化導(dǎo)致報(bào)廢；套破錯(cuò)段：對(duì)套破及錯(cuò)斷段上下富余15-20m貼堵封堵加固，封堵漏失處，恢復(fù)正常生產(chǎn)；套破勝利采油廠勝利采油廠該井對(duì)油層貼堵后分兩段注水； 油層40B 按照貼堵井貼堵管上界為油層以上30-50米選取原則，該井貼堵上界為2000米，貼堵長度63米。40B顯示該井1820-1960米有腐蝕，為避免該段套管以后套損，確定貼堵管上界為18

25、00米，貼堵長度263米。典型井例ST2-6-31 油層以上35米40B勝利采油廠勝利采油廠優(yōu)化2：優(yōu)化井筒處理技術(shù)液壓脹套技術(shù)。完善液壓脹套技術(shù)體系，通過模擬通井確定貼堵管型號(hào)。高效井壁清潔技術(shù)。“通、刮、套、撈”將套管刮削、高壓液流沖洗、通井、套銑四位一體；通過多種工具組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一趟施工管柱滿足多種施工目的，降低施工成本。變徑液壓整形修套示意圖通、刮、套、撈工具示意圖勝利采油廠勝利采油廠 經(jīng)過6年多的持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)，形成了兩種材料、五種類型的工藝配套模式，滿足了不同貼堵井段、不同井況的開發(fā)需求。 貼堵工藝技術(shù)40臂測(cè)井套管變形地層漏失套管整形地層暫堵三大技術(shù)優(yōu)勢(shì)貼堵管與水泥環(huán)雙重保障；可

26、在套管段任意位置實(shí)施貼堵；小修即可施工，施工成本低。勝利采油廠勝利采油廠獲國家專利授權(quán)7項(xiàng)，其中發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用型專利5項(xiàng)。獲國家級(jí)優(yōu)秀QC1項(xiàng)，局科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。相關(guān)論文發(fā)表于油氣田地面工程、石油鉆采工藝等刊物。勝利采油廠勝利采油廠第一部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究背景第二部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究與配套第三部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的應(yīng)用第四部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”取得的效果勝利采油廠勝利采油廠 貼堵技術(shù)成為提高方案調(diào)整效果的有效手段； 貼堵技術(shù)成為細(xì)分層系注水的有效手段； 貼堵技術(shù)成為復(fù)雜井況井治理的有效手段；第三部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的應(yīng)用 貼堵技術(shù)由采油廠自主研發(fā)

27、，主要治理各類復(fù)雜井況井。在目前低油價(jià)的形勢(shì)下，已成為老油田井筒治理的成熟低成本技術(shù)，并成為方案調(diào)整、細(xì)分注水、復(fù)雜井況井治理的有效手段。勝利采油廠勝利采油廠一、貼堵技術(shù)成為提高方案調(diào)整效果的有效手段 “十二五”期間，勝采廠以“穩(wěn)液、控水、調(diào)結(jié)構(gòu)”為指導(dǎo)，創(chuàng)新矢量井網(wǎng)調(diào)整技術(shù)，在16個(gè)單元推廣實(shí)施，投產(chǎn)新井304口，建產(chǎn)能25.7萬噸，平衡油價(jià)66.1美元，開發(fā)成本13.2$/bbl ； 矢量調(diào)整單元開發(fā)效果大幅提升，新增可采儲(chǔ)量362.6萬噸，提高采收率2.6%。老區(qū)產(chǎn)能建設(shè)平衡油價(jià)和開發(fā)成本變化趨勢(shì)覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量1.4億噸勝利采油廠勝利采油廠 低油價(jià)下，勝采廠及時(shí)轉(zhuǎn)變思路，將調(diào)整重心由整體矢

28、量調(diào)整轉(zhuǎn)向高效井網(wǎng)完善調(diào)整。潛力方向調(diào)整方向高效注采完善調(diào)整局部富集 以充分利用老井為主，輔以少量側(cè)鉆、新井，注采調(diào)整組合增效；地面配套簡(jiǎn)單適用，投入少，平衡油價(jià)低。層系整體調(diào)整普遍分布 以新井投入為主，追求水驅(qū)控制最大化，配套地面改造，矢量注采，投入大，平衡油價(jià)高。方案部署方式轉(zhuǎn)向聚焦轉(zhuǎn)變勝利采油廠勝利采油廠五位一體優(yōu)化 地質(zhì)：聚焦經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量； 工程：最低投入滿足油藏需求； 計(jì)劃：最大程度盤活舊設(shè)備； 運(yùn)行：全過程保障； 財(cái)務(wù)：全節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)。一個(gè)準(zhǔn)確，兩個(gè)“極致”u 剩余油精準(zhǔn)定向，明確調(diào)整潛力點(diǎn)u “五位一體”優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)增量創(chuàng)效 統(tǒng)籌優(yōu)化到極致，投資節(jié)點(diǎn)全覆蓋 精細(xì)挖潛到極致，提升每個(gè)效益

29、點(diǎn) 高效注采完善方案的核心是精準(zhǔn)定向富集剩余油為基礎(chǔ)， 通過“五位一體”優(yōu)化，最大程度盤活存量資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)控投入、控成本，多產(chǎn)效益油、多增可采儲(chǔ)量的目標(biāo)。 勝利采油廠勝利采油廠 共應(yīng)用于15個(gè)綜合調(diào)整單元，實(shí)施貼堵工作量74口井，其中油井53口，水井21口。應(yīng)用貼堵技術(shù)調(diào)整方案統(tǒng)計(jì)表15個(gè)調(diào)整單元恢復(fù)失控地質(zhì)儲(chǔ)量228萬噸，提高注采對(duì)應(yīng)率0.53%。勝利采油廠勝利采油廠韻律層細(xì)分、轉(zhuǎn)流線先導(dǎo)示范區(qū)坨11南沙二8小層韻律層厚度 (m)地質(zhì)儲(chǔ)量 (104t)818111.1218122.3598131.52582825.0 130838311.3298321.2278332.8638342.556合

30、計(jì)8個(gè)14.5411坨11南沙二8砂組儲(chǔ)量表 探索將“高油價(jià)下，新、老井并重矢量調(diào)整模式”轉(zhuǎn)換成“低油價(jià)下，立足老井重構(gòu)井網(wǎng)調(diào)整模式”，利用貼堵技術(shù)充分利用老井大角度轉(zhuǎn)變流線；優(yōu)選坨11南沙二8砂組為示范區(qū)，單元儲(chǔ)量411萬噸，目前一套層系開發(fā)，含水97.9%，采出程度48.3%。818283ST3-9-23井測(cè)井圖8128138318328338348111235467內(nèi)容坨11南沙二8 油井開井?dāng)?shù)（口）11水井開井?dāng)?shù)（口）10單井日產(chǎn)液（t）157.2單井日產(chǎn)油（t）3.2綜合含水（%）97.9平均動(dòng)液面（m）-808日注水平（m3）1606單井日注水平（m3）160注采比1.0采出程度（

31、%）48.3采收率（%）57.6自然遞減率（%）12含水上升率0.35 采油速度 %） 0.36單元開發(fā)現(xiàn)狀表勝利采油廠勝利采油廠 目前已實(shí)施貼堵工作量：油井實(shí)施4口，水井4口。油井老井工作量（井次）水井老井工作量（井次）合計(jì)貼堵其它小計(jì)貼堵其它小計(jì)（口）45942615方案工作量實(shí)施進(jìn)度表6330006330006335006335006340006340006345006345004155000415500041555004155500415600041560004156500415650041570004157000415750041575004158000415800041585004

32、1585000100 200 300 400 500坨11南沙二 小層平面圖坨11南沙二 小層平面圖8320-122淹7.80X66油4.610-24油1.810-240淹4.310-262淹3.010-28油3.210-28110-28210-288油水5.210-3010-32淹4.210C288含油2.710N282淹3.610X34油水4.310X35含油5.710X352油水4.510X353油水2.910X355油水1.310X357水1.67-203淹4.18-190淹5.08-192油4.38-198淹6.48-199干0.98-20油4.48-200淹9.68-212油2.4

33、8-219淹8.68-22油2.08-228淹6.88-248油6.08J215油水4.58X180淹4.68X193淹5.88X195淹8.18X205淹5.58X209淹6.28X238淹6.48X241淹8.28X242油水8.88X247淹6.78X249淹8.08X912淹6.18XN209淹5.28XN219淹5.38XN229淹6.08XN912淹7.29-21油4.59-218淹7.49-230淹7.49-233淹3.29-246淹3.89-247淹2.99-248淹1.39-25油3.89-250淹2.89-251淹4.29-252油4.49-2559-258淹4.69-26

34、油2.79-261淹3.99-262油6.29-264油2.59-268淹2.69-269油3.79-27油2.29-271油2.39-272油7.19-278淹5.09-279油2.79-298油水2.39N21淹6.89N247淹2.49N261淹4.89X215淹2.49X22淹5.09X238淹4.09X256淹3.59XN218淹4.89XN238淹3.09XN258淹4.010-3110-328X2499XN258方案工作量實(shí)施進(jìn)度（81、83）注采井距：350m550m注采井距：350m63300063300063350063350063400063400063450063450

35、041550004155000415550041555004156000415600041565004156500415700041570004157500415750041580004158000415850041585000100200 300 400 500坨11南沙二 小層平面圖坨11南沙二 小層平面圖8130-122淹3.20X6610-24油2.010-240淹4.010-262淹3.110-28油1.410-28110-282油2.010-28810-30油1.310-31淹2.810-32油2.810C288油水0.810N282淹3.710X34油水1.710X3510X35

36、2油水3.610X353油水2.910X355油水5.010X357油水5.57-203淹5.28-190淹4.78-1928-1988-19908-208-20008-212油1.48-2198-22油1.48-2288-248油4.38J215油2.78X180油2.18X1938X1958X205淹5.28X209淹1.58X2388X241淹1.28X242油水2.88X2478X249淹5.08X912油水3.08XN2098XN2198XN229油3.28XN912油水2.49-21油1.69-2189-230淹3.59-233淹6.09-246淹4.49-2479-248淹2.3

37、9-25油0.99-2509-2519-252油3.59-255淹3.39-258淹3.39-26油3.39-261淹4.89-262油3.29-264油3.49-2689-269油4.79-27油1.89-271油3.29-272油4.89-278淹2.59-279油2.09-298淹5.29N21淹3.29N247油水4.49N261淹4.19X215淹4.49X229X238淹3.19X256淹4.39XN218淹4.79XN238淹4.49XN258油水1.810X3410-319-2729-2699-2308XN9128XN20910-2819-2509XN2388X2429-264

38、9N24710C2889XN2188-2008J215方案工作量實(shí)施進(jìn)度（82）8XN219現(xiàn)狀水井現(xiàn)狀油井圖 例轉(zhuǎn)注井水轉(zhuǎn)油貼堵油井貼堵水井勝利采油廠勝利采油廠 水井3-8XN219井套管197.49-202.89m漏失，封竄管柱有效期僅為5個(gè)月。2016年11月淺部換套、油層部位貼堵后扶停，井區(qū)日增油1.4噸，恢復(fù)水驅(qū)儲(chǔ)量12.9萬噸。一是貼堵技術(shù)恢復(fù)水驅(qū)儲(chǔ)量；3-8XN219井貼堵后管柱圖（2016.11）811812834831-33貼堵后扶停水井內(nèi)部小斷層內(nèi)部小斷層不封閉不封閉3-8XN219井區(qū)83層井網(wǎng)圖3-8XN219井40臂測(cè)井成果圖（2016.6）3-8XN219井區(qū)開發(fā)生

39、產(chǎn)曲線3-8XN219井區(qū)81層井網(wǎng)圖內(nèi)部小斷層內(nèi)部小斷層不封閉不封閉3-8XN219貼堵扶停主要應(yīng)用方向：勝利采油廠勝利采油廠 3-9XN238井原為注水井，由于82層水淹程度較高，設(shè)計(jì)水轉(zhuǎn)油生產(chǎn)81、83層。因2192-2231m處套管嚴(yán)重變形，卡封難度大。為此，貼堵后二補(bǔ)81、83層生產(chǎn)。二是貼堵技術(shù)提高卡封成功率；3-9XN238井測(cè)井圖（2003.10）3-9XN238井40臂測(cè)井成果圖（2015.1）3-9XN238井區(qū)81層井網(wǎng)圖3-9XN238井區(qū)韻律層含油飽和度（%）8118128283183283342443347444681345388343-9XN238井下管柱圖（20

40、15.1）812已射層待貼堵后二補(bǔ)層81282831-33834勝利采油廠勝利采油廠存在問題：層間滲透率級(jí)差3.9，82層嚴(yán)重干擾81層吸水。83層層內(nèi)滲透率級(jí)差3.1，措施前大段射開，層內(nèi)干擾嚴(yán)重。治理對(duì)策： 貼堵81-83層，二補(bǔ)81、83層，82層停注； 對(duì)83層實(shí)施細(xì)分韻律射孔，提高韻律層動(dòng)用程度。三是貼堵技術(shù)加強(qiáng)潛力層注水；典型井例：3-8X242井貼堵井段：2132.08-2237.20mST3-8X242貼堵后細(xì)分注水措施前相對(duì)吸水量（%）828315.748.935.481配注（m3/d）5030306081281383182（已貼堵）832-343-8X242井措施前后注水情

41、況對(duì)比表時(shí)間時(shí)間層位層位水嘴水嘴干壓干壓（MPa）油壓油壓（MPa）套壓套壓（MPa）配注配注(m3/d)實(shí)注實(shí)注(m3/d)措施前措施前沙二沙二81外管外管12.612.611.45052沙二沙二82-83內(nèi)管內(nèi)管10094措施后措施后沙二沙二812放大放大12.212.29.55036沙二沙二813控制控制3029沙二沙二831控制控制3027沙二沙二832-834控制控制6059勝利采油廠勝利采油廠 目前已有兩個(gè)井區(qū)初見成效，日增油1.9t。 動(dòng)態(tài)注采對(duì)應(yīng)率、水驅(qū)動(dòng)用程度、分注率指標(biāo)均大幅提高。 相較于新井+老井調(diào)整模式，本方案節(jié)省費(fèi)用669萬元。實(shí)施效果韻律層注采對(duì)應(yīng)率（%）韻律層水驅(qū)

42、動(dòng)用程度（%）分注率（%）調(diào)整前后指標(biāo)對(duì)比表不同方案費(fèi)用對(duì)比表勝利采油廠勝利采油廠二、貼堵技術(shù)成為細(xì)分層系注水的有效手段2009年以來水井套損顯著增長，與2001-2008年對(duì)比，年均新增套損40口。套損水井開井498口，占水井開井?dāng)?shù)的50.2%。2001-2011年套損水井統(tǒng)計(jì)柱狀圖注水層段腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重油層套破照片及地層沖出水泥塊勝利采油廠勝利采油廠 小直徑分注有效期短原因分析：卡封段套管粗糙（嚴(yán)重影響封隔器密封性能）。小直徑封隔器在大套管座封，膠筒耐壓差能力降低。為通過套損井段，需下入小直徑封隔器(105mm)，但卡封段一般為常規(guī)大套管(139.7mm)。套損后繼續(xù)注水導(dǎo)致套損加劇，再次作

43、業(yè)時(shí)封隔器難以提出，導(dǎo)致管柱遇卡。 一是套損井分層注水效益低、風(fēng)險(xiǎn)高、難度大。為保證分注率，研制了小直徑封隔器（K344-105型），實(shí)現(xiàn)過套損段分層注水。但平均有效期僅1年2個(gè)月，再次作業(yè)遇卡率高達(dá)90.5%，交大修率達(dá)82.9%，套損水井被迫改光管或關(guān)井。套變井下入小直徑分注管柱及對(duì)應(yīng)井徑測(cè)試圖有效期平均1年2個(gè)月再次作業(yè)遇卡率90.5%再次作業(yè)交大修率82.9%套變程度增大100%2010年統(tǒng)計(jì)35口井帶來兩方面問題：勝利采油廠勝利采油廠14-15ST2-0-309分注管柱示意圖補(bǔ)償器反扣接頭 Y341 封隔器404配水器絲堵沉砂底球32-34封隔器有效期6個(gè)月典型井區(qū)-20309井區(qū)管

44、柱失效后，對(duì)應(yīng)油井含水上升，日產(chǎn)油量下降?？ǚ舛胃g結(jié)垢嚴(yán)重勝利采油廠勝利采油廠 二是套損井改光管嚴(yán)重影響分注率。分注率由2009年的55.2%降至2012年底的45.1%，盡管采取了轉(zhuǎn)注、扶停等工作，但分注井總數(shù)凈減少100口。分注率%分注井?dāng)?shù)口減量：套損停注126口、改光管井110口。增量：新投轉(zhuǎn)注扶停增加136口。勝利采油廠勝利采油廠 將貼堵工藝應(yīng)用于套損水井治理： 再造新井壁，實(shí)現(xiàn)套損部位的徹底治理，保證卡封段光滑，提高卡封可靠性； 配套研發(fā)小直徑分注工具，實(shí)現(xiàn)了套損水井貼堵后有效分注，保證了分注率。勝利采油廠勝利采油廠典型井例：ST3-11-176井貼堵后分注存在問題：套管在油層部位

45、腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重，無法有效卡封，被迫改光管注水；層間差異大，對(duì)坨21沙二下8砂組的5口受效油井影響嚴(yán)重。治理對(duì)策： 對(duì)油層部位貼堵后，下入小直徑分注管柱，實(shí)施分注。 治理效果：注水油壓11.2MPa，日注水量220方，層段合格率100%，其有效注水時(shí)間9個(gè)月，累注5.8萬方，仍繼續(xù)有效。勝利采油廠勝利采油廠勝三區(qū)坨21單元3-11-176井區(qū)81層井網(wǎng)圖12X18112X18312N17712-18012-18512C17211-12611-19112X18612-13711-14611-17水平油井 現(xiàn)狀油井現(xiàn)狀水井T21P1T21P312x18711-176貼堵重分層12-17912-182主

46、流線 次流線 11-178 ST3-11-176井貼堵重分層后，恢復(fù)水驅(qū)儲(chǔ)量9.3萬噸，對(duì)應(yīng)井區(qū)含水下降0.3%，已增油750噸。光管貼堵重分層120/110100/95對(duì)應(yīng)井區(qū)開發(fā)效果明顯改善勝利采油廠勝利采油廠貼堵后注水方式分層注水光管注水合計(jì)油層部位貼堵全井貼堵油層部位淺層套漏全井貼堵井?dāng)?shù)383901713161勝坨油田貼堵水井分類統(tǒng)計(jì)表 共實(shí)施套損水井貼堵161井次，其中貼堵后分層注水41井次，各項(xiàng)指標(biāo)明顯提高： 開井率提高5.2%； 分注率提高2.9%； 增加注水層段52個(gè)，貼堵井分注井層段合格率達(dá)80.8%。水井貼堵治理效果顯著勝利采油廠勝利采油廠三、貼堵技術(shù)成為套損井治理的有效手

47、段 勝坨油田開發(fā)時(shí)間長，井筒狀況復(fù)雜。每年新增套損井100口以上，且套損呈現(xiàn)套漏+出砂、大跨度套變等復(fù)雜形態(tài)。為此，采油廠針對(duì)不同的套損類型制定了一系列治理對(duì)策，滿足各類井況需求。貼堵分類治理套損淺部套漏地面返水井薄壁管補(bǔ)貼技術(shù)油層出砂套漏井貼堵管防砂技術(shù)長井段腐蝕套損井長井段貼堵技術(shù)復(fù)雜井況類型大跨度套變套變跨度332.79米1439.2117721439-1772套變，跨度達(dá)到333米。多臂曲線立體圖井徑成像圖勝利采油廠勝利采油廠強(qiáng)度滿足注水壓力需求（15MPAa）1、薄壁管補(bǔ)貼工藝技術(shù) 因套管補(bǔ)貼后內(nèi)徑變小，限制了舉升系統(tǒng)應(yīng)用，尤其是淺部套管貼堵的油水井，很多泵和油管無法通過（常規(guī)貼堵內(nèi)

48、徑90mm）。 采用114/108mm大通徑薄壁貼堵管后，滿足了44、50、56泵的下入需求。泵型44泵50泵56泵外徑898989是否滿足是是是通徑滿足27/8油管通過貼堵后油（水）井管柱示意圖技術(shù)優(yōu)勢(shì)：螺紋與本體通過焊接連接，絲扣加厚，抗拉強(qiáng)度提高近10倍；勝利采油廠勝利采油廠典型井例：ST2-0-320井況：2012年桿斷長停。2015年地質(zhì)要求撈篩管、驗(yàn)套、打塞上返東三41-42層、防砂生產(chǎn)。存在問題：驗(yàn)套結(jié)果顯示在249-298米存在漏失，影響后續(xù)扶停工序。采取措施：應(yīng)用薄壁管補(bǔ)貼工藝對(duì)漏失段進(jìn)行治理后防砂。日期液量油量含水措施前長停扶長停措施后27.514.547.27目前30.8

49、10.466.1 貼堵后50泵生產(chǎn)，2016.5月開井，日油14.5噸，目前正常生產(chǎn)304天，累產(chǎn)油4575.7噸，平均日產(chǎn)油15.1噸。貼堵前貼堵后措施前后效果對(duì)比勝利采油廠勝利采油廠2、貼堵管內(nèi)防砂工藝 由于貼堵管內(nèi)徑尺寸變小，常規(guī)防砂工具不適應(yīng)，同時(shí)貼堵管與繞絲篩管環(huán)空間隙小，填砂過程容易成橋。采用小直徑套管內(nèi)防砂工藝對(duì)長停套漏防砂井進(jìn)行治理。 防砂工藝上采用反循環(huán)充填工藝，應(yīng)用彈片扶正器，保證篩管居中。勝利采油廠勝利采油廠措施前后效果對(duì)比貼堵后防砂管柱圖井況制定措施40B顯示油層上套管腐蝕嚴(yán)重采用114/100可鉆貼堵至油層上界目的層漏失嚴(yán)重且高產(chǎn)采用填砂保護(hù)，不貼油層貼堵施工時(shí)流體對(duì)

50、砂面有沖刺力采用側(cè)面流通貼堵阻流工具貼堵后井筒內(nèi)徑縮小至100mm采用小直徑防砂工具防砂施工情況液量油量含水施工前長停貼堵、防砂后1072080作業(yè)費(fèi)用54萬元累產(chǎn)油8345噸原始管柱圖 114/100 2015年至今，小直徑防砂共實(shí)施油井17口，其中扶長停井8口。典型井例：STN2-19井40B顯示1636-1641m漏失導(dǎo)致高含水長停。漏失段腐蝕嚴(yán)重。勝利采油廠勝利采油廠3、長井段貼堵工藝扶正器處速度流場(chǎng)旋流扶正器固井車剪切力與粘度曲線 針對(duì)多處漏點(diǎn)、長井段腐蝕井，實(shí)施長井段貼堵工藝，全井套管井壁再造，恢復(fù)注采井網(wǎng)，減少儲(chǔ)量損失。采用措施：固井車：保證連續(xù)供漿，降低地層濾失；前置液：防止堵劑與泥漿發(fā)生提前稠化，提高頂替效率；旋流扶正器：保證套管居中、固井質(zhì)量，改變流體流向。堵劑200min流動(dòng)性測(cè)試間距1000m勝利采油廠勝利采油廠典型井例：STT123X6全井段腐蝕嚴(yán)重多處套破、縮徑嚴(yán)重 截止目前，勝采廠共實(shí)施長井段（大于1000m）貼堵井31口，成功率100%。井況：40B顯示全井套管腐蝕嚴(yán)重，多處套破縮徑。為恢復(fù)正常注水，對(duì)全井進(jìn)行貼堵加固。勝利采油廠勝利采油廠第一部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究背景第二部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的研究與配套第三部分 勝坨油田“貼堵技術(shù)”的應(yīng)用第四部分