侧钻井作业施工井下事故原因分析与处理措施

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中国科技博览
2019年01月11日 17:00

煤矿井下瓦斯爆炸事故原因分析

[摘 要]侧钻井技术作为老油田挖潜增产的一项重要技术手段, 针对目前侧钻小井眼由于其自身井眼小, 井斜大等特殊性, 极易发生复杂情况和事故的现状, 结合侧钻小井眼钻井施工的特点, 本文主要分析了造成事故的主要原因, 并提出了一系列有效预防措施, 为以后侧钻小井眼钻井施工提供了依据。

[关键词]侧钻井 作业施工 常见事故 预防措施

中图分类号:TP254 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0049-01

侧钻井技术是充分利用老井,恢复长停井,更好地动用老油田储量的重要手段,已在老油田得到大面积推广应用,利用侧钻井技术可以经济有效提高老油田采收率。侧钻井不同于普通斜、直井,它具备套管内径小、井斜曲率变化大等特殊的井身结构, 在新井投产施工及其后期修井作业维护过程中,相继出现了诸如通井遇阻、射孔遇阻卡枪、砂卡管柱、落物难以打捞等一系列的工程事故, 在很大程度上制约了侧钻井潜力发挥, 严重影响了油田的整体开发水平和经济效益。因此, 分析侧钻井工程事故的原因, 并采取相应的处理措施, 是目前油田亟待解决的问题。

1、侧钻井工艺原理

侧钻井工艺是在选定的套损井的套损点以上某一深度位置固定专用斜向器,利用斜向器的导斜和造斜作用,使专用工具在套管内侧开窗,形成通向油层的必由通道,然后由侧钻钻具斜直向钻开油层至设计深度,下入小套管,从而形成新的井眼的过程。侧钻方式选择应根据油田勘探、开发及油藏工程的要求,保证实现侧钻的目的,根據油田构造特征、油、气、水产状,侧钻后有利于提高油井产量和采收率。

2、侧钻井井下事故原因分析

(1)侧钻井的井身结构易造成通井、射孔遇阻

造成通井、射孔遇阻主要原因为:小套悬挂器卷边起毛刺、倾斜等变形, 造成通井、射孔、下钻时卡阻;井斜曲率变化大, 容易造成射孔枪在小套中遇阻。

(2)管柱卡原因分析

(1)生产方式不合理

由于侧钻井一般都位于地质精细描述的构造高部位点或井间剩余油富含区, 投产初期产量比较高, 为了满足油田上产需要,采用放大压差的电泵生产。这不仅改变了孔眼地带油流的状态、井底压力场变化对套管损坏程度, 而且加剧了对地层骨架的破坏作用。地层出砂井相对增加, 而侧钻井井筒小, 沉砂口袋有限, 地层出砂极易砂埋油层或砂卡管柱。

(2)闭式管柱完井

侧钻井由于套管上部漏损和悬挂器密封不严, 处理难度大, 为了急于生产, 往往采用闭式管柱完井。生产过程中, 因封隔器卡封不严, 造成漏失段参与供液, 地层吐砂而砂卡管柱。

(3)侧钻井增产措施增多

侧钻井套管尺寸小, 给后期油层改造和增产措施带来一定难度。一旦增产措施采取不当, 同样造成工程事故。在侧钻井补孔增产措施上, 为了增加弹孔的穿透性, 提高供液能力, 往往采用增效弹增大孔密射孔办法。当射孔井段的应力分布突然发生变化, 应力的改变会引起套管的强度改变, 如果套管质量差, 套管抗挤压强度降低, 射孔井段周围套管就会变形、扭曲,射孔时造成卡枪身、卡管柱事故。

(4)套管的损坏

套管损坏主要有套管变形、套管破裂、套管错断三种类型。当井下管柱或工具下到或起到套损部位时,常被卡死, 上下不能活动, 导致管柱被拔脱或拔断, 造成工程事故。

(3)管柱及小件工具落井原因

(1)由于下入井中的管、杆、工具等质量差, 设计组合不合理。

管、杆、工具质量差是造成管柱落井的主要原因。如生产管柱不按设计组合、打捞管柱强度不够、丢手管柱不解封、丢手上有落物无法打捞、封隔器胶皮脱、卡瓦牙掉都能造成管柱及小件落井。

(2)生产管理制度不严。

由于在施工过程中管理不严,人为地造成一些管柱及小件落井。如管柱、下井工具质量不合格, 丝扣上紧力矩达不到要求下井; 管柱起下顿钻、管柱挂单吊环, 都是管柱及小件落井的原因。另外, 在作业施工中, 井口不装自封, 地面小件工具如钳牙、螺帽、吊卡销子等落入井内造成工程事故也不少。此类事故危害大, 容易卡死井下管柱, 影响下一步油层改造措施

3、侧钻井井下事故的预防措施

3.1 新投侧钻井井下事故的预防

(1)进行技术交底

作业队在接到每一口侧钻井设计后,应认真审查地质设计和工艺设计,在吃透设计的基础上,编写施工设计,并进行技术交底,使上岗的每一个职工都清楚施工的每一个工序及施工注意事项。

(2)施工时应遵循下列施工规范

安装井口全套;选择合适的通井规进行通井;配接通井管柱;通过小套管悬挂器;替浆;全井试压;射孔;完井。

3.2 侧钻井冲砂、填砂、打水泥塞施工井下事故的预防

(1)冲砂施工

(1)冲砂管柱一定要检查仔细,无论下井小油管还是普通油管,必须保持丝扣完好、清洁干净、保证密封完好;2)由于 小油管抗拉、抗扭强度都较普通油管低,所以冲砂时,探砂面加压悬重应控制在 5-10KN,防止小油管被压折断掉井,造成工程事故;3)地面泵车压力不能过高,应控制在 4-8MPa,防止砂堵管柱将小油管打漏,造成冲砂失败;4)小油管冲砂,换单根前必须充分循环,以防砂埋管柱造成事故;5)尽量选择反循环冲砂。这样一是可以保证冲砂施工安全,二是降低循环压力减少施工难度。

(2)填砂、打水泥塞施工

(1)填砂时小套管内砂量计算,最关键是控制地面泵车排量,如果排量过大,极易造成填入井内砂随液体上返,造成砂卡管柱;2)打水泥塞施工首先要精心准确计算水泥浆用量和顶替量,以及对下井管柱及施工时使用的大罐、搅拌罐要认真丈量,准确计算。其次是打塞施工前要充分洗井,保持井筒清洁,对油层漏失严重井,应先填砂预处理。三是顶替时保持稍高平稳泵压,反洗井时保持低油门、低泵压洗井。确保小套管内打塞一次成功。

3.3 侧钻井打捞施工事故的预防

井内管柱无小油管发生管柱卡阻,或者落鱼处在大套管内时,可按常规井打捞进行处理和操作。下部小套管出现落鱼或管柱卡阻时,应充分考虑侧钻井井斜大、井眼小、大套变小套的井身结构,及时落实落鱼形态、深度、卡阻类型、管柱结构等,采取两种和两种以上不同的方式方法进行优化选择。无法判明下部落鱼时,应选择性下入铅模进行打印检测,为打捞措施的制定和打捞工具的选择提供依据。

3.4 侧钻井修井施工中的事故预防

(1)做好侧钻井投产前的通井、套管试压工作,通井至人工井底应无卡钻、无遇阻现象。全井试压一定按照设计要求施工。若达不到要求,一定要采取相应的处理措施,不能盲目投产,否则会留下事故隐患。(2)加强修井作业施工的管理,在修井施工过程中要严格按施工设计方案和操作规程施工,不能随意更改施工工序,降低施工标准,进行洗井、套管刮削、冲砂施工后应及时上提管柱至尾管顶以上大套管内,切忌将小油管在小井眼滞留时间过长,以防出砂卡钻。起下管柱时,井口必须装自封,杜绝小件落物落井,操作平稳,严禁猛提猛放,严防人为的工程事故。

4、结束语

随着侧钻井投产数量的不断增长,各种原因造成的井内事故、落物卡阻等事故将越来越多。因此,正确地分析事故类型及原因是制定预防措施的前提,只有有针对性地制定相应的预防措施, 才能有效地减少侧钻井事故的发生, 取得良好的修井效益。

参考文献

[1] 杜昌雷,叶承庆.侧钻井常见事故分析及预防[J].黑龙江科技信息. 2008(05)

[2] 樊国禄.侧钻井的事故预防与处理[J].中国石油和化工标准与质量. 2013(16)

[3] 王涛,蔡智,步长林,苟秀峰.浅谈侧钻井作业施工[J].中国石油和化工标准与质量. 2011(03)

[4] 李皓利.侧钻井技术在老油田挖潜中的研究及应用[J].断块油气田. 2005(05)

作者简介:

祝真真(1983-),女,安徽界首人,毕业于中国石油大学(北京)石油工程专业,工程师,从事修井工艺研究工作。

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