渤海某平台C18h井转注方案优选及工艺措施设计
1 油井概况
针对渤海油田C18h井井底流压下降快、气油比上升快及E3h井产气量大的问题, 安排C18h井在C18h-1256砂体注水, 恢复该砂体的地层能量。同时, 针对上返补孔前的原注水层位 (3D-1244砂体, 水平段) , 由于C18h处于过渡带, 水平段位于油水界面以下2.3米, 注入水一部分作用为补充地层水能量, 目前C18h井组的两口受益油井C7h和C17h井大泵提液后地层压力呈比较明显的下降趋势, 为了补充3D-1244砂体的地层能量, C18h井第二防砂段恢复注水。
2 转注方案优选
转注方案一:采用4-1/2″NU油管套2-7/8″NU油管环空建立上层注入通道。内层油管连接3.25″插入密封与外层管柱3.25″插入密封筒配合建立下层注入通道。上层注水段由两层油管环空进行注水, 下层注水段由内部油管通道进行注水。该方案的优点为 (1) 上层注水段和下层注水段为独立通道, 无需进行调配作业。 (2) 直接在地面调节各注水层的流量, 可直接读取各注水层的流量和压力。不足之处在于 (1) 井口采用新的油管挂等特殊工具, 加工工期较长。 (2) 无法下入井下安全阀, 油管缺乏防喷措施, 没有溢流保护功能。 (3) 两同心油管环空缺乏防喷措施。 (4) 管柱较复杂, 特殊工具多, 后续作业费时且费用较高。
转注方案二:下入渤海海域常用的空心集成配水工作筒。该方案的优点为 (1) 流量的可调节范围大。 (2) 作业可立即实施。不足之处在于后续的调配需通过连续油管实现, 费用高。
转注方案三:下入一投三分工作筒。该方案的优点为 (1) 作业可以立即实施。 (2) 井下注水调配工艺简单。不足之处在于 (1) 工作筒内控制水嘴只能轴向安装, 当注水水质较差, 过流通道小, 有机杂沉淀易堵塞配水器。 (2) 在压力和流量测试时, 由于仪器间距小, 容易产生干扰, 降低了测试数据的准确性。 (3) 需动员钻杆座封顶部封隔器作业物料较多。
根据本次作业的经济性、注水调配工艺的难易程度, 后续作业费用等综合因素考虑, 建议采取方案三。
3 一投三分工作筒下入工艺措施
本口井转注方案优选为方案三, 针对下入一投三分工作筒进行管柱设计。C18h井完井井深2428.00米, 垂深1281.2米, 最大井斜91.03°, 最大井斜位置2222.35米, 最大狗腿度4.45°, 最大狗腿度位置324.36米。顶部封隔器顶深为1778m, 井斜角为76°, 下入一投三分工作筒后需进行电缆作业, 考虑井斜角对电缆作业的影响, 一投三分工作筒设计下在1480m, 此处井斜为57°, 井身结构需增加一段防砂段实现分层调配, 即在原封隔器上部 (设计深度为1455m处) 下入新顶部封隔器, 下部通过7″盲管接锚定插入密封, 锚定插入密封定位在原顶部封隔器内部。
修井后管柱结构为油管挂→双公短节→3-1/2"EU防腐油管及短节→2.813"井下安全阀→3-1/2"EU防腐油管及短节→2.813"滑套→定位密封→3-1/2"NU倒角防腐油管及短节→一投三分配水工作筒 (下接1.9"NU油管) →3-1/2"NU倒角防腐油管及短节→4.75"插入密封→3-1/2"NU倒角防腐油管→3-1/2"NU倒角引鞋。
3.1 下入并坐封顶部封隔器
下入顶部封隔器管柱组合为:锚定插入密封+变扣+7"BTC盲管+9-5/8˝顶部封隔器+坐封工具+3-1/2"短钻杆+3-1/2"钻杆。
(1) 下钻到位后, 配管确定顶部封隔器座封位置1455m, 避开套管接箍1449.22m、1461.24m, 测上提/下放悬重, 下压4T锚定插入密封插入原顶部封隔器, 过提5T确认到位, 再次下压4T, 确保锚定插入原顶部封隔器。
(2) 连接地面管线, 并试压, 井口投坐封球, 缓慢打压坐封顶部封隔器:1300psi×10min→0;1800psi×10min→0;2500psi×10min→0;3100psi×10min→0。
(3) 坐封后, 管柱下压5T, 过提10T验卡瓦;关BOP, 反打压2000psi×10min, 验胶皮。
3.2 反循环返球
(1) 缓慢上提钻具脱手封隔器坐封工具。
(2) 卸两柱钻杆, 倒接安全阀, 倒接安全阀钻具组合为:3-1/2”EU×311变扣+双公EU变扣+倒接井下安全阀+双母EU变扣+310×3-1/2”EU变扣+钻杆短节。
(3) 接单根 (保证坐封球回落时间) , 连接循环管线, 反循环至井口管线无返出, 停泵坐封球回落至井下安全阀内。
3.3 下验封管柱
下入验封管柱组合 (由下至上) :3-1/2"NU圆堵+3-1/2"NU倒角渗氮油管+4.75"带孔插入密封 (3-1/2"NU P×B) +3-1/2"NU倒角渗氮油管及短节+6"定位密封总成+3-1/2"EU渗氮油管。
(1) 下放管柱至带孔插入密封接近底部隔离封隔器时, 减缓下入速度, 正循环至无返出, 确定带孔插入密封进入隔离密封筒, 稳压10MPa×10min验隔离封隔器密封筒。
(2) 继续下放管柱至定位密封进入顶封, 环空打压稳压15MPa×15min验顶部封隔器密封筒。
3.4 下入一投三分工作筒
下入一投三分工作筒管柱组合:3-1/2"NU倒角斜口引鞋+3-1/2"NU倒角渗氮油管及短节+4.75″插入密封+3-1/2"NU倒角渗氮油管及短节+一投三分配水器工作筒+3-1/2"NU倒角渗氮油管及短节+6″定位密封总成+3-1/2″EU渗氮油管2根+滑套总成 (关闭下入) +3-1/2″EU渗氮油管及短节+3-1/2″EU渗氮油管及短节+2.813安全阀+3-1/2″EU渗氮油管及短节双工短节+油管挂。
(1) 根据顶部封隔器及隔离封隔器的位置进行管柱配管, 一投三分工作筒下在1488m处。
(2) 定位密封到位后下压5T确认定位密封插入密封筒, 记录油管下入深度, 配油管挂下短节长度, 连接油管挂及提升油管, 下入油管挂。
(3) 一投三分工作筒上部和中部水眼注上层, 下部水眼注下层。
3.5 下入配水芯子验封
通过钢丝作业下入“一投三分”工作筒配水芯子, 压力计堵住下部水嘴, 上层注水, 井口注水压力3MPa×10min, 8MPa×10min, 10MPa×10min, 测下层压力不变为合格。
4 结语
(1) 通过方案对比优选, 为满足该井分层配注工艺措施及经济性的要求, 下入一投三分工作筒分层注水, 并设计相应修井管柱图。
(2) 该井为水平井, 下入一投三分工作筒处井斜应控制在60°以内, 以满足后续进行钢丝作业的井斜要求, 设计下入深度为1480m, 此处井斜为57°, 在原顶封位置以上建立新的简易防砂段, 设计新顶封下入位置为1455m, 中间下入挡砂盲管。
(3) 该井修井泥浆泵最大泵压不能满足剪切顶部封隔器销钉所需压力, 无法上提坐封球座, 上提丢手采用大排量反循环洗井、井口倒接安全阀的施工措施回收坐封球。
摘要：渤海某平台C18h井为生产井, 为补充生产段砂体地层能量, 提高周边受益井产能, 计划将该井转为分层注水井。通过转注方案的对比, 根据设计要求优选采用一投三分工作筒进行配水作业。针对优选转注方案进行修井井身结构优化及管柱设计, 通过下入简易防砂段实现一投三分工作筒下入位置井斜小于60°, 并针对该方案进行施工工艺措施设计。
关键词：转注,方案优选,管柱设计,工艺措施
参考文献
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