稠油完井防砂配套技术研究

石油与装备杂志:预应力完井技术 所谓预应力完井是在固井注水泥前或注水泥后对井内套管串施加一定的预拉力(称为预应力),减小或抵消注蒸汽受热时热应力造成的套管伸长,防止油井套管损坏。

为此,开发了双级预应力地锚技术,形成了5″,5-1/2″,6-5/8″,7″,9-5/8″套管配套系列工具,其结构如图1所示,采用自行互动双级锚爪,一级锚爪力量不足时,二级自动张开,彻底解决了各种井眼锚固问题。预应力完井成功率达到99%以上。实践证明,预应力完井能够满足稠油注蒸汽热采的要求。

套管地锚工作原理:该地锚接在套管柱的最下端,直接与套管相连。套管下到井底后,开泵循环,钻井液在循环孔返出。正常固井、碰压。胶塞碰压后,坐到地锚上部胶塞座上,然后再缓慢憋压,当压力到15~20MPa时,剪断剪销,地锚胶塞座下移,推动中心管和连杆组,打开双级锚爪,使双级锚爪与井壁锚定,在憋压状态下,井口提拉预应力到设计吨位或长度,套管在预应力的方式下候凝,完成套管预应力施工。

套损热应力补偿技术 在稠油热采过程中,由于套管自重、抗拉强度及受到浮力等因素,上部套管受到预应力大,下部施加预应力小。统计发现套管损坏绝大部分集中在热采封隔器至油层顶部井段,占总数的64.42%。虽然套管损坏原因是多方面的,但最主要的是受轴向变化的热应力所致,因此研制出了一种不影响预应力完井,且能有效缓解局部井段套管柱热应力变化的缓释装置,将热应力缓解至套管能承受的应力范围,以减少套管损坏十分必要。热应力补偿器是解决套管局部井段损坏的有效工具,是预应力完井技术的有益补充。

热应力补偿装置是用耐高温高压波纹管作密封件,在波纹管密封原件的上下端分别焊装在上端环和下端环上,波纹管密封原件套装在中心管中部的抗拉力台阶上。热应力补偿装置中之波纹管密封原件在油井中处于原始状态,当来自配合短节方向的力使外管向上产生运移时,波纹管即开始伸长,反之波纹管则被压缩。而产生热应力变化时,生产套管则会产生微量的伸缩,这是使生产套管损坏的主要原因。完井时在油层上部的一定位置加装一个热应力补偿装置,即可对生产套管的这种微量伸缩进行补偿,从而达到减少或保护套管不被损坏的目的。若把热应力补偿装置接到水泥没有返到地面的井口上,亦可起到保护井口的作用。应力补偿器上端母扣和下端公扣与管柱连接在一起,固井时同被水泥封固。

稠油防砂完井配套技术 稠油热采需要蒸汽吞吐,在注气过程中,出砂严重,导致油层掏空,加速了套管损坏,因此热采井完井中必须解决油井出砂与防砂问题。为此,研制了系列防砂筛管及其配套完井工具。

防砂筛管。研制的防砂筛管主要有:割缝筛管、绕丝筛管、金属纤维筛管,根据不同防砂需要进行合理选择。

割缝筛管强度高、下井不易损坏、施工简单、成本低,但筛缝容易被冲蚀、腐蚀、容易堵塞、适用于地层砂均匀地层;金属网纤维筛管及绕丝筛管防砂效果好、过流面积大、整体强度高、防砂参数在地面控制后下井不变化、现场施工简单,但其外径较大,柔性较差。

完井配套工具。研制的完井配套工具主要有:悬挂封隔器、柔性接头)等。悬挂封隔器用于悬挂筛管完井,对于稠油热采井,需满足高温、密封等方面的要求。柔性接头主要用于中短半径水平井/侧钻水平井,保证完井管柱顺利下到预定位置。

联系我们

联系我们

0393-4465557

邮箱: pykrgs@163.com

工作时间:周一至周六,8:00-17:00,节假日休息
关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部