夏子街油田油转气井综合治理技术

杨宇尧 中国石油新疆油田分公司风城油田作业区

1 存在的问题

夏子街油田前期钻井设计为采油井，现已转化为采气井，由于不同性质的2种采出物对井口结构、井身结构、生产管柱结构及地面流程要求不同，导致部分油转气井已不能满足生产及安全需求。主要有6个方面的问题：①现有采油树不能满足采气井生产要求；②没有使用标准的套管头，采取环形钢板焊接方式加套管升高短节连接底法兰的方式，无法监测套间压力，所有油转气井未做气密封实验，存在安全隐患；③水泥返高未按气井要求设计，22口井固井质量不合格，存在窜气风险；④直接进低压集油系统，地面工艺流程及井口工艺不完善，一旦井下气嘴失效，井口压力上升冲击低压集油系统，有可能造成集油系统低压部分（分离器等）设备设施超压，发生事故；⑤11口井生产管柱中设计有节流气嘴，井下管鞋是喇叭口+防掉器，当气嘴失封后打捞不成功，将形成小直径通道，管壁上的砂、蜡等杂物掉在气嘴上也会堵塞通道；⑥产层压力系数低，必须进行多途径产层保护。

2 治理对策

油转气井存在的问题不是单一独立的，而是相互关联影响的，必须综合考虑进行处理。关键的问题是将环钢焊接的套管升高短节连接采油树方式更换为正规采气套管头，安装采气树，保证本质安全，消除安全隐患。

（1）表套与油套之间的有效固井。在二次固井前必须充分了解原井固井水泥的胶结情况。鉴于声幅测井影响因素较多，且只能反映第一界面的固井质量情况，使用变密度测试更有助于对二次固井工作的指导。依据固井质量不同，有针对性地进行二次固井层段选择，主要有以下几种情况：①全井固井水泥胶结差时，视情况在油层顶界以上20m下可取式桥塞封闭油层，采取上、下井段各射孔1m（8孔/m）作为固井段；②部分胶结差，上下均有水泥环井段，避开连续水泥环，选取连续100m或以上无胶结井段上、下射孔作为固井段；③下部固井质量好、上部差时，避开下部井段，选上部无胶结井段上、下射孔作为固井段；④靠近油层段固井差，上部好时，在油层段避开水泥环选点射孔，下封隔器正反循环试挤，观察射孔位置与油层的连通情况，如无连通，下插管桥塞挤封，如连通，考虑油层段垫合适密度压井液，在油层段上部再选点射孔，形成两孔连通，循环挤水泥固井。

（2）固井防止套管下沉。二次固井主要目的是防止油气窜通，同时也为了避免换套管头时管柱下沉。经研究表明，水泥石强度为56kPa时，10m长的水泥环能支承94m长的177.8mm套管。按N80钢级、壁厚9.17mm，查线重为38.68kg/m，则每米水泥环支撑重量为0.365t（夏子街油井水泥返高在196～1312m），按此计算，要求固井水泥胶结长度达到13.3～93m之间，考虑井内液体浮力的影响，该长度会更短。室内试验表明，G级油井水泥以水灰比为0.5及0.55配浆，48h内在不同加砂量下抗压强度发生变化，在温度100℃（夏子街油井温度低于100℃）时，原浆强度接近30MPa（远大于56kPa），更进一步说明胶结长度更短。

（3）表套与油套之间的安全泄压。二次固井后变密度测井显示固井质量合格，保证了切割表层套管时油层套管不下沉，必须释放掉套间气后才能切割换井口。释放套间气需要带压开孔，如果能够准确预测套间气体压力不超过6MPa，则可以运用带压开孔作业工具进行施工，如无法预测压力，则采取钢锯条湿式作业法人工在套管接箍下方与套管本体之间锯出一条缝的方法较安全。按所更换的套管头安装要求切割表层套管，装入标准套管头后可实现表层套管与油层套管环空压力监测及压力释放，解决了套间气聚集蹩压带来的安全隐患。按采气井井口标准化管理规定安装符合要求的采气树，使之具备采气及应急处理要求。

（4）改变井下管柱结构。采用筛管尾带丝堵结构，其中筛管位于油层段，丝堵位于油层底部，筛管的分布可根据需求调整。这种结构有以下优点：①当油嘴失封后，可以掉入管柱底部，不影响油气通道，可以重新再下气嘴，不用再进行打捞、修井作业；②气嘴堵塞后，可以正打压将其推入管柱底部，露出压井、生产通道；③需要测试时，可将气嘴提出，不影响在油层中部测压；④防止了井下落物。

（5）完善气井控制流程。低压输油系统的流程改造进高压输气系统流程，增加单井气表，如没有紧急切断阀，则增加紧急切断阀、管道安全阀及放空点火池。

（6）低压气井恢复技术。夏子街油区油转气井地层压力系数在0.25～0.9之间，压力系数低，在治理过程中要实现不喷不漏，满足井控要求，同时要保护产层。为实现这两个目的，选择使用低密度无固相修井液、低密度束缚水、暂堵剂及泡沫修井液。压力系数低于0.7时，采用泡沫修井液；压力系数高于0.7时，采用暂堵剂与无固相修井液、低密度束缚水结合，同时避开在产层附近进行二次固井，以及井筒内套磨铣作业。复产过程中具备自喷能力的井采取油嘴控制间歇自喷排液，不能自喷的井，采取氮气气举助排，防止井筒积液。依靠井下管柱气举，由于环空面积大，带液速度慢，或产层有漏失的井采用连续油管下至油层下部，利用连续油管与生产油管之间形成的环空举液，提高排液效率。对于关井压力在5MPa以下的，多次气举不能恢复的井采取泡排的方式复产，在安全前提下保持合理液面，形成一定的负压。对于采取气举、泡排具有一定效果，但长期带液、气油比低，不能自喷生产的井进行机抽排液。

3 现场实施效果

夏子街油田油转气井综合治理23口井，综合治理后井口、套管头、井下结构及固井质量均达到气井标准，消除了安全隐患，减少了各种作业风险，增强了应急处置能力，日产气量9.2×104m3，恢复率达到52.7%。