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油井泄漏治理技術(shù)

  
評(píng)論: 更新日期:2011年01月13日

  3.罩式綜合搶噴法

  “罩式綜合搶噴法”集阻燃、井控、滅火、采油四位一體,實(shí)際上就是往油氣井上套罩的方法,好比炒菜油鍋著火、蓋上鍋蓋滅火。

  這種井罩,由10mm以上的鋼板制成喇叭狀,頂上有噴管閘門(mén),連接6m以上的放噴管,兩側(cè)各有一個(gè)側(cè)噴管閥門(mén),各接10m以上的兩個(gè)側(cè)噴管,形似大十字架。罩口比井口直徑大1m,由厚鋼板卷制而成。操作時(shí),用長(zhǎng)壁起重機(jī)將罩套在井口上,先用含水的沙子密封罩圈,阻止空氣進(jìn)入,然后向罩四周?chē)娝禍?,再通過(guò)左右兩側(cè)噴管,注入快速凝固的水泥,壓住井噴,關(guān)閉噴管閥。

  這種方法可用于一般油氣井井噴的井控、滅火,一般需要4h。

  4.救援定向井

  有些井噴因地下套管深度破裂引起,這時(shí)搶噴裝置不能生根,地面處理可能收效甚微。此時(shí),可打定向井救援,使兩井在地下連通,通過(guò)救援井泵入壓井泥漿,滅火壓井一次完成。

  定向鉆井就是借助造斜工具,使鉆頭像長(zhǎng)了眼睛一樣,沿著預(yù)定的井斜和方向鉆達(dá)地下目標(biāo)。救援井比一般定向井要求更高的準(zhǔn)確度。

  1983年4月29日零點(diǎn)30分,勝利油田永69-1井突然發(fā)生強(qiáng)烈井噴。壓力高達(dá)10MPa的強(qiáng)大氣流似脫韁的野馬,裹挾著泥沙、油、水,從地下1400多米處狂竄而出,呼嘯聲震耳欲聾。幾個(gè)小時(shí)以后,井口周?chē)莩鲆粋€(gè)直徑幾十米的大坑。這是勝利油田歷史上罕見(jiàn)的井噴,每天噴出天然氣和液量上萬(wàn)方。由于井下套管深度破裂,職工3次冒死壓井都沒(méi)有奏效。5月4日,決定打救援定向井。井位選在永69—1井西南300m處,井斜27°。7月3日,救援井按設(shè)計(jì)軌跡鉆達(dá)地下目標(biāo)。7月5日,壓井僅用半小時(shí),狂噴了68天的井噴被制服。

  必須強(qiáng)調(diào)的是,井噴搶險(xiǎn)時(shí),應(yīng)針對(duì)每口失控井的具體狀況和所具備的條件靈活應(yīng)變。例如四川一井在起鉆后期發(fā)生井噴,井內(nèi)剩余鉆具倍井內(nèi)壓力上頂,部分被頂出直到鉆桿接頭被防噴器鋼芯擋住,鉆具在轉(zhuǎn)盤(pán)上彎曲成嚴(yán)重的“S”形并倒向一側(cè),致使無(wú)法起、下鉆。處理時(shí),用“密閉鉆孔工具”在鉆桿上鉆孔后注水泥封堵方鉆桿以下鉆具水眼。

  美國(guó)田納西石油公司曾用“擠扁油管堵塞”技術(shù)切斷油管內(nèi)噴出的高壓油氣流來(lái)處理類(lèi)似井噴事故。首先采用“熱鉆”工具在井口以上裸露油管鉆孔并接泵,再用液壓工具強(qiáng)鉆孔上方的油管擠扁。然后泵入堵塞材料(如鋼球、尼龍球、橡膠球、橡膠串、玻璃紙等),使擠扁的油管自動(dòng)堵塞,最后壓井制服井噴。

  二、井漏

  在鉆井、完井、修井等各種井下作業(yè)過(guò)程中,如果井筒內(nèi)工作液(包括泥漿、完井液、壓井液等)大于地層壓力,在壓差的作用下進(jìn)入地層的現(xiàn)象,叫作井漏,是油氣井最普遍、最常見(jiàn)的復(fù)雜情況之一。

  井漏可帶來(lái)極大的危害。鉆井離不開(kāi)泥漿,泥漿除了攜帶巖屑、冷卻鉆頭的作用外,還能保護(hù)井壁。井漏不僅會(huì)延誤鉆井時(shí)間,耗費(fèi)泥漿、堵漏材料等大量物資,還可能引起卡鉆、井噴、井壁坍塌等一系列復(fù)雜情況,而且破壞油氣產(chǎn)層,甚至導(dǎo)致井眼報(bào)廢,造成重大損失。

  過(guò)去,人們的堵漏經(jīng)驗(yàn)不多,往往是能找到什么材料,就用什么材料。如華北平原的第一口基準(zhǔn)找油井華一井,就是罕見(jiàn)的大漏井。當(dāng)順利打到1138m時(shí),突遇特大漏失層,鉆井泥漿只進(jìn)不出。當(dāng)時(shí)采取了多種堵漏辦法:注稠化泥漿和膠質(zhì)泥漿,投纖維球和固體材料等,如水泥、純堿、紅磚、鋸末、石灰、馬糞、棉籽、白棕繩。但是這些東西下井后卻猶如石沉大海,井口不見(jiàn)任何東西返出。最后是靠源源不斷地打入清水,安全順利地鉆到1937m,達(dá)到了地質(zhì)勘探的目的。

  如今,鉆井堵漏技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為能對(duì)付多種漏層的配套工藝技術(shù),已研制出幾十種堵漏劑,多種堵漏工具,這里僅簡(jiǎn)要介紹幾種堵漏方法供參考。

  1.屏蔽暫堵技術(shù)

  屏蔽暫堵技術(shù)就是在鉆井液(如般土泥漿)中加入一些顆粒材料對(duì)地層漏失進(jìn)行堵漏,油氣井投產(chǎn)以后又能解堵的工藝技術(shù)。這些暫堵顆粒是一些與地層孔喉尺寸相匹配的架橋粒子、充填粒子和可變形的封堵粒子,在井底正壓差作用下,這些顆粒迅速在近井壁處形成滲透率幾乎為零的屏蔽環(huán)帶,阻止了鉆井液中的固相和液相進(jìn)一步侵入地層,從而能有效地減小井漏對(duì)油氣層產(chǎn)生的傷害。鉆井完成后,通過(guò)反排壓差,或注入溶劑即可解除堵塞,恢復(fù)地層滲透率。

  由于油層的孔喉直徑不規(guī)則、大小不一,所以橋塞顆粒也應(yīng)是不均勻的,顆粒級(jí)配要合理。另外,井底正壓差也與暫堵的成敗有直接關(guān)系。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)橋塞粒子的平均粒徑是孔喉直徑的2/3以上時(shí),井底壓差大于1MPa時(shí),就能保證屏蔽質(zhì)量,且壓差越大,堵塞效果越好。

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