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使用可膨脹套管修補(bǔ)片確保油井完整性

時(shí)間:2025-02-26 15:40 來(lái)源:2025年2月 作者: 鄭言
套管修補(bǔ)系統(tǒng)在面對(duì)諸如套管泄漏或腐蝕等獨(dú)特的油井完整性問(wèn)題時(shí),能為作業(yè)者大幅減少停工時(shí)間。十年前,當(dāng)油價(jià)處于高位且環(huán)境影響的優(yōu)先級(jí)較低時(shí),作業(yè)者在面對(duì)一口產(chǎn)量不佳的油井時(shí),會(huì)直接關(guān)閉油井,然后在新的區(qū)域開(kāi)始鉆井。但時(shí)代在變,如今不能再這樣了。相反,我們現(xiàn)在必須應(yīng)對(duì)的問(wèn)題是,如何在有效應(yīng)對(duì)這個(gè)日益老化的行業(yè)的同時(shí)切實(shí)減少環(huán)境影響。
生產(chǎn)問(wèn)題可能在油井生命周期的任何階段出現(xiàn),這增加了運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜性。不可預(yù)測(cè)的地層或受損地層可能導(dǎo)致鉆井問(wèn)題,像設(shè)備故障等運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)也可能造成干擾。值得注意的是,成熟油井更有可能遇到挑戰(zhàn)并需要進(jìn)行干預(yù),而這可能會(huì)對(duì)油井的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)可行性產(chǎn)生重大影響。
尋找解決方案
傳統(tǒng)解決方案,包括常規(guī)襯管或套管柱,一直是行業(yè)解決此類問(wèn)題并隔離油井內(nèi)問(wèn)題區(qū)域的方法。然而,這些工具存在自身缺陷,它們會(huì)顯著減小井筒內(nèi)徑(ID),從而對(duì)生產(chǎn)率產(chǎn)生負(fù)面影響。隨著作業(yè)者為了可持續(xù)性而尋求延長(zhǎng)現(xiàn)有油井的壽命,在不影響作業(yè)者目標(biāo)的情況下隔離區(qū)域至關(guān)重要。
雖然可能沒(méi)有解決整個(gè)行業(yè)當(dāng)前面臨問(wèn)題的萬(wàn)能辦法,但迄今為止的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)找到了在不影響鉆井能力的情況下延長(zhǎng)現(xiàn)有油井生命周期的方法。特別是可膨脹管技術(shù),可用于應(yīng)對(duì)關(guān)鍵的井下挑戰(zhàn)并維持油井完整性,同時(shí)還具有顯著的可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)。
與常規(guī)襯管或套管柱不同,可膨脹系統(tǒng)將井筒內(nèi)徑的損失降至最低,這意味著可以修復(fù)問(wèn)題區(qū)域而不會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響。對(duì)于遇到套管泄漏或腐蝕等獨(dú)特挑戰(zhàn)的成熟油井來(lái)說(shuō),這一點(diǎn)尤為重要。該技術(shù)的應(yīng)用最終意味著,由于成本因素原本可能被視為不可行的油藏,作業(yè)者仍可繼續(xù)從中開(kāi)采。
使用匹配性能的材料和密封件,可膨脹套管襯管的現(xiàn)代應(yīng)用能夠承受壓裂環(huán)境和深井中遇到的高處理壓力和誘導(dǎo)熱負(fù)荷。此外,可膨脹套管修補(bǔ)片被證明是有優(yōu)勢(shì)的,因?yàn)樗鼈冊(cè)试S有針對(duì)性地一次性加固油井,無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模的井筒干預(yù),兼具成本和時(shí)間效率。
這些技術(shù)的現(xiàn)代應(yīng)用在全球各地都能看到,但最近在得克薩斯州的例子展示了可膨脹管對(duì)油氣行業(yè)的關(guān)鍵益處。這個(gè)南部州是美國(guó)化石燃料生產(chǎn)的中心地帶,每年生產(chǎn)美國(guó)超過(guò) 43% 的石油。二疊紀(jì)盆地和鷹福特頁(yè)巖中的頁(yè)巖地層使得克薩斯州成為常規(guī)和非常規(guī)油氣開(kāi)采的熱點(diǎn)地區(qū)。然而,這個(gè)美國(guó)最大的產(chǎn)油州也有許多老化油井,這些油井越來(lái)越需要進(jìn)行干預(yù)和修復(fù)。
鷹福特地區(qū)的套管修補(bǔ)部署
在鷹福特地區(qū)最近的一個(gè)項(xiàng)目中,Coretrax(油氣完整性和油井優(yōu)化領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者)利用一種專有套管修補(bǔ)片來(lái)解決油井完整性問(wèn)題。該地區(qū)的一家大型作業(yè)者在一口 5½ 英寸、23 磅 / 英尺的生產(chǎn)襯管內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)壓裂作業(yè)時(shí),需要應(yīng)對(duì)套管泄漏問(wèn)題。
經(jīng) Coretrax 工程師初步檢查后,ReLine MNS(一種專有套管修補(bǔ)片,見(jiàn)圖 1)被選為最合適的解決方案,它提供了較大的膨脹后內(nèi)徑以及針對(duì)性的干預(yù)措施。
 
圖 1. ReLine MNS 技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新,它提供了一種一次性解決方案,無(wú)需磨鞋就能包覆并密封各種井筒完整性問(wèn)題,且內(nèi)徑損失極小。
ReLine MNS 技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新,它提供了一種一次性解決方案,無(wú)需磨鞋就能包覆并密封各種井筒完整性問(wèn)題,且內(nèi)徑損失極小,同時(shí)還具備高抗內(nèi)壓和抗外擠強(qiáng)度等級(jí)。這種套管完井系統(tǒng)專為連接管柱部署而設(shè)計(jì),可覆蓋 30 英尺至 10,000 英尺的長(zhǎng)短區(qū)間。它可以配置為在各種內(nèi)徑限制條件下進(jìn)行膨脹和密封,使成熟井筒能夠重新完井。
與其他可膨脹系統(tǒng)不同的是,下入工具配置允許襯管在多種負(fù)載條件下進(jìn)行膨脹。重要的是,在錨固頂部密封并通過(guò)內(nèi)管柱從襯管中退出之前,它可以保持在中立位置。這種中立負(fù)載條件對(duì)于井下惡劣壓裂環(huán)境中的可靠性至關(guān)重要。
在這個(gè)案例中,襯管下入井筒并定位在受損區(qū)域上方。利用液壓缸,使套管向外膨脹,緊貼現(xiàn)有套管并形成牢固的密封。這不僅實(shí)現(xiàn)了有效的隔離,還帶來(lái)了顯著的油井完整性益處,防止了受影響區(qū)域未來(lái)出現(xiàn)問(wèn)題。
采用獨(dú)特的壓裂密封進(jìn)行金屬對(duì)金屬錨固,能夠承受高壓應(yīng)用,隨后在 12,000 磅 / 平方英寸的壓力測(cè)試中取得了成功。該解決方案為襯管提供了一次性安裝設(shè)計(jì),可隔離泄漏點(diǎn),且在膨脹后無(wú)需進(jìn)行二次下入磨鞋作業(yè)。作業(yè)者在部署后下入了長(zhǎng)距離壓裂橋塞來(lái)對(duì)油藏進(jìn)行增產(chǎn)改造。Coretrax 還提供了油井性能診斷,確保產(chǎn)量恢復(fù)到干預(yù)前的水平。
早期干預(yù)避免了油井出現(xiàn)低產(chǎn)情況,贏得了作業(yè)者的信任,此后該作業(yè)者又與 Coretrax 開(kāi)展了多個(gè)項(xiàng)目。從提交最初的客戶請(qǐng)求到完成作業(yè),整個(gè)過(guò)程不到 24 小時(shí),使作業(yè)者能夠重新啟動(dòng)壓裂作業(yè)。這體現(xiàn)了可膨脹技術(shù)在提供有效隔離解決方案方面的顯著效率優(yōu)勢(shì),讓原本可能被廢棄的油井得以繼續(xù)使用。
基于腐蝕應(yīng)用且允許潛油電泵通過(guò)
可膨脹套管修補(bǔ)片適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景,可支持解決各種油井完整性和井下問(wèn)題。這項(xiàng)專有技術(shù)可用于應(yīng)對(duì)老化油井的腐蝕問(wèn)題。與上述案例類似,Coretrax 被派往西得克薩斯州二疊紀(jì)盆地,為一家作業(yè)者提供支持。該客戶需要隔離超過(guò) 2,300 英尺的 5½ 英寸、17 磅 / 英尺的腐蝕油井套管。
在該地區(qū),由于圣安德烈斯地層中二氧化碳(CO?)和硫化氫(H?S)含量較高,腐蝕成為老化油井的一個(gè)關(guān)鍵障礙??蛻粢庾R(shí)到,相較于多次進(jìn)行使用壽命較短的擠注修復(fù),采用永久性解決方案來(lái)減輕腐蝕部分的影響更為可取。由于其無(wú)鞋式設(shè)計(jì),Coretrax 的專有 ReLine MNS 套管修補(bǔ)片(見(jiàn)圖 2)再次被確定為修復(fù)油井的關(guān)鍵解決方案,膨脹后無(wú)需鉆出。
 
圖 2. 可膨脹管技術(shù)正被證明是油氣行業(yè)的變革性技術(shù),為作業(yè)者應(yīng)對(duì)行業(yè)內(nèi)一些最棘手的井下挑戰(zhàn)提供了多功能解決方案。
經(jīng)過(guò)詳細(xì)的前期規(guī)劃,Coretrax 工程師與作業(yè)者密切合作,確保 ReLine MNS 系統(tǒng)能夠有效部署。襯管在油井的腐蝕區(qū)域成功進(jìn)行了膨脹,工程師在腐蝕套管上方和下方選擇的完好套管處設(shè)置了密封。安裝完成后,它具備高抗內(nèi)壓和抗外擠強(qiáng)度等級(jí),且內(nèi)徑損失極小。
安裝后,系統(tǒng)進(jìn)行了壓力測(cè)試,確認(rèn)了修復(fù)部分的完整性,確保油井能夠恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。較大的膨脹后內(nèi)徑尤為有利,因?yàn)樗试S潛油電泵(ESP)通過(guò)膨脹后的襯管,確保生產(chǎn)能夠順利重啟。通過(guò)部署 ReLine MNS 系統(tǒng),作業(yè)者的停工時(shí)間極短,油井迅速恢復(fù)上線,最大限度地提高了生產(chǎn)效率。該解決方案的永久性也消除了未來(lái)進(jìn)行修復(fù)的需要,避免了因修復(fù)導(dǎo)致的高昂運(yùn)營(yíng)延誤成本。
可膨脹管技術(shù)正在成為油氣行業(yè)的變革性技術(shù),為作業(yè)者應(yīng)對(duì)行業(yè)內(nèi)一些最棘手的井下挑戰(zhàn)提供了多功能解決方案。隨著全球能源行業(yè)朝著更環(huán)保的解決方案邁進(jìn),這些先進(jìn)系統(tǒng)使作業(yè)者能夠延長(zhǎng)現(xiàn)有油井的壽命,優(yōu)化生產(chǎn),進(jìn)而將這個(gè)傳統(tǒng)上碳足跡較大的行業(yè)的環(huán)境影響降至最低。通過(guò)減少對(duì)新鉆井的需求并降低碳排放,可膨脹管技術(shù)在維持能源安全和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之間架起了橋梁。
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