卡封酸化管柱优化与设计在文南油田的应用

李淑梅

摘 要：随着油田精细开发工作的不断深入，注水面临主要困难是油层深、注水压力高，如何有效实施卡封井的酸化作业以达到增注的目的成为一个亟需解决的问题。采油四厂在积极引进新技术新工艺的基础上，集思广益、锐意创新，在卡封酸化管柱和方案设计的优选优化上找思路、寻突破，取得了明显的效果。

关键词：优选优化卡封酸化管柱；优化工序；效果

文南油田主要含油地层为S2下、S3上和S3中等三套地层，单井油层跨度长达1000m以上且大多已投入开采，层间矛盾异常复杂。随着油田精细开发工作的不断深入，卡封注水、采油、酸化、压裂、挤堵等措施工作量越来越大，井况越来越复杂，套管变形、变径、腐蚀沟槽越来越严重，套管内壁结垢，以及挤堵、打塞以后的残留物越来越多，因此优选优化卡封酸化管柱十分必要。

1 优选优化卡封酸化管柱

1.1 从作业历史和井筒状况出发，方案设计最优化

在长期的工作过程中发现文南油田水井卡封酸化有以下两种情况：一是井筒干净，没有结垢、残留物的可以直接卡封酸化。二是挤堵、打塞之后，井筒有残留物，或者套管内壁结垢严重的。第二类井如果直接实施卡封酸化，在作业过程中很有可能因酸液与垢质和残存灰浆堵剂反应而导致管柱失效，造成资源和费用的浪费。通过创新卡封酸化工艺，即先一步刮洗和酸浸，对结垢和残留物进行彻底处理之后再卡封酸化，充分保证了施工过程中管柱密封性，避免再次卡封、酸化等返工工序。

1.2 根据实际需要，实现卡封酸化施工管柱合理化

根据酸化层和注水层位的一致性可将酸化分为以下两种情况：一是酸化层和注水层一致；二是部分酸化，单独酸上层或酸下层。对于第一种以及单独酸下层的卡封井，可以采取常规酸化管柱，而对于单独酸上层的，就要先封堵下部层段，酸化之后再解除封堵。经过不断的摸索研究和现场实验，在最近几年新引进使用了可取式桥塞，如图1所示。相比填砂、注灰的传统方法，使用可取式桥塞有以下几个优点：

1.2.1 节省工时，提高酸化效率。为了充分保护下部井段，填砂动辄几百米，酸化之后还需要冲砂，浪费时间和特车费用；文南油田为低渗油藏，填砂段的渗透率相对地层来说要大的多，酸液在施工过程中会经由砂子到达井筒底部，造成浪费。

1.2.2 避免地层污染。注灰钻塞过程难免会对地层造成污染，造成不良后果。因此比较来说可取式桥塞具有快捷、方便、可靠的特点，每实施一井次可节省特车、注灰钻塞费用4万元。

可取式桥塞主要由座封机构、锚定机构、密封机构等部分组成。座封时用电缆（或油管）将可取式桥塞送到井下预定位置，校准深度。将电缆接通电源，引燃桥塞送进工具中的火药柱，使之产生高温、高压气体，迫使座封工具的活塞与芯轴产生相对运动（油管送进座封时，在地面用泵车向油管加内压完成这一动作），推动桥塞卡瓦咬紧套管内壁，压缩桥塞胶筒密封套管环空。在此同时，桥塞内部结构自锁，拉断张力棒（环），座封工具随电缆（或油管）起出井口，桥塞牢牢卡封在井下预定位置。解封时用油管下入专门的解封工具，抓住桥塞解封套，上提管柱，解除桥塞自锁，胶筒收缩，卡瓦退回卡瓦筒中，桥塞解封，其总成随油管起至地面。

1.3 准确选择卡封工具，延长管柱有效期

对于卡封注水井来说，如果单单从卡封的角度来选择封隔器类型，双级密封封隔器的保障性比普通的封隔器要高的多，但是如果用作卡封酸化井也一味的使用，卡封管柱反而会有短期失效的可能。因此实际工作中，都采用Y221封隔器。

2 优化工序：对卡封井实施酸化前先验封

酸化是把前置液、主体酸液、顶替液高压泵入地层，利用酸液溶蚀性与地层中的杂质充分反应，形成溶蚀通道，恢复地层渗透率的过程。卡封井因地层受到堵剂灰浆污染导致渗透率下降，或是其他原因造成压力过高注不进，就需要实施酸化降压增注。卡封管柱在酸化中除受到来自地层的压力，还会受到地面设备所施加的高压，因此管柱必须具有良好的密封性，为酸化作业提供充足保证，避免因卡封管柱失效而造成物料损失。我们在长期的工作实践中发现，酸化前验封可以提供充足有力的参考依据，大大提高酸化成功率。2011年酸化前验封14井次，其中查出6井次微窜，需换封酸化，从而避免了作业中途失败，节省相关费用48万元。

3 取得的效果

2011年，通过对卡封酸化的方案和施工管柱的优化设计，有效的工序安排，合理的工具优选，取得了显著成效。全年实施卡封酸化30井次，酸化前验封14井次，创效200万元。