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1、聚能切割在岩盐卤井事故处理中的应用王遵杰 李建平 王 平 杨建坡 河南豫昆精制盐厂 (河南叶县 467200)摘 要:本文针对岩盐卤井在采卤生产中,造成顶板垮塌、 技术套管严重弯曲变 形的井下事故,利用聚能切割技术方法进行了总结,并成功地修复了KY3卤井事故, 取得了良好的经济效益和社会效益。关键词:聚能切割 岩盐卤井 事故处理1 基本情况我厂KY3卤井完井于1992年10月,为裸眼完井,完井后即投入建槽使用。完井井 深为1623169m ,177mm技 术 套 管 下 深1570154m,89mm中心管下深为1611108m。截 止1997年12月底,该井累计运行21568万 小时;总采卤量
2、15016万标方;计算溶腔半径为2218m。1997年12月9日,因突然停电而停井。来电后发现井内运行压力下降,注 水量明显增大,出卤浓度聚降且混浊。初步 判断为顶板垮塌、 中心管断裂或中心管穿孔。在提管检查时发现中心管被卡,经反复上提 下放解卡,解卡最大拉力为450KN ,提出中 心管1560185m ,下部115m严重弯曲变形。1998年6月,我厂成功的利用聚能切割 技术对KY3井进行了修复,取得了良好的社会效益和经济效益。(3)井组连通法根据连通方法的不同,可 划分为四小类:对流井溶蚀连通法、 压裂连通 法、 定向井连通法和组合连通法。第四,在井组连通法的四小类中: (1)对流井溶蚀连通
3、法根据是否控制上溶和控制上溶的方法不同,可细分为三种方 法:自然溶蚀连通法、 油垫建槽连通法和气垫 建槽连通法。(2)在应用压裂连通法时,值得提出的是,有个别矿山未实现压裂连通而改用 “吞吐 法” 开采。即往井下注入一定数量的高压淡 水,溶解盐层生成卤水后,再停止注水,并打 开井口阀门利用井底余压从该井返出卤水,进行生产(如安棚碱矿)。由于在密闭条件下 周而复始地往下注高压淡水,使压裂裂隙不 断延伸,有的用 “吞吐法” 实现了两井连通(如 淮阴盐矿)。但此法易造成矿层顶、 底板的破坏和地层充水,影响其他水溶开采方法的应 用。在裂隙发育地区更是如此。因此,“吞吐法” 虽然已在实际生产中应用,但并
4、不是一个好方法,不宜推广应用,故未列入分类表中。(3)定向井连通法根据定向井的类型可细分为三种方法:定向斜井连通法、 中小半径水平井连通法和径向水平井连通法。其中径向水平井连通法虽然尚在研究试验中,但此 法最先进,最有发展前景,故列入分类表中。(4)组合连通法因其两种组合的方法不同,可构成若干种方法。但已在生产中应用或有应用前景的,主要有三种方法:对流建槽(含油垫和气垫对流建槽) 压裂连通法、定向井 对流建槽(含油垫和气垫对流建槽)连通法、 定向井 压裂连通法等。水溶采矿方法分类如表1所示。(收稿日期:1998111116)01中国井矿盐1999年第3期(总145期)2 井下事故分析211 井
5、下地质情况KY3井所处矿区地质构造为舞阳凹陷、叶县次凹陷东南斜坡上,地层产状平缓,未受 断层破坏及导水构造影响,属简单的单斜构 造。岩盐多层发育,走向近东西,倾向北,倾角520 不等,主要开采下第三系、 核桃园 组、 核一段1517盐群。该矿段主要由岩盐 与泥岩、 膏质泥岩、 含膏泥岩互层组成,其岩 层稳定性差,易吸水膨胀,造成垮塌。212 井下事故情况根据KY3井的事故情况,我们分别用 156mm和 110mm印模对井下技术套管变 形情况进行了解。156mm印模最大下深为1559135m ,110mm印 模 最 大 下 深 为1561145m(见图1)。图1 印模下深位置示意图 根据印模情况
6、判断为技术套管变形。其 原因:一是由于水锤作用导致溶腔内压力不稳,造成中心管与技术套管振荡相互撞击产 生的强大破坏作用所致;二是随着溶腔的不 断扩大,上覆岩层自然垮塌以及在生产过程 中,由于客观因素引起的溶腔内压力不稳定 而导致岩层及顶板垮塌,挤压中心管、 套管。根据19951997年采卤班报表统计,3 年内共停井312次,其中非正常停井182次。 当突然停电时,井下水锤作用造成压力波动 最大值为210MPa ,最长时间为15min。在水 锤作用出现时,中心管与技术套管相互撞击,极易造成技术套管外水泥环的脱落和周围顶 板垮塌。 在单井对流卤井中,中心管内部承受着 高压淡水的向下冲击力和外胀力,
7、而外部却承受着高浓度卤水的向上流动力。所以,中 心管在井下所受的力是非常复杂的,即是在 非常恶劣的环境下 “工作” 的,故易造成井下 事故。3 聚能切割的依据聚能切割是用于油田井下事故处理的一 项特殊工艺技术,它主要由聚能切割弹、 引爆 装置、 测井仪器车及附属设施组成。结构简 单、 使用方便,可迅速、 准确、 快捷地完成油、气井下的修井、 切割、 拨套等任务。 切割弹的工作原理 切割弹是根据炸药的 聚能效应原理,通过合理的药量及结构来达到 切割目的。当弹体被引爆时形成的具有不同侵 切深度的射流完成各种规格管材的切割。切割弹的主要技术性能 耐温180/2h ,耐压3070MPa ,绝缘密封性能
8、好,可适 应浅、 中、 深(清水、 泥浆)井的井下切割作业。 测井情况 我们选用SQ - 691型测井 车,对该井进行全井声幅、 自然伽玛和磁定位测定。测井结果表明:事故点位置与原印模 位置一致;事故点位置以上水泥胶结状况良 好;套管接箍曲线清晰、 准确;岩盐层位(1500伽玛曲线)与完井测井层位吻合。 根据探、 测井情况,经过充分论证,我们决定采用聚能切割技术将KY3井下部变形 技术套管割断、 甩人盐腔。4 聚能切割的实施确定切割点为1560185m;选用140型聚能切割弹两枚(其中备用一枚)。人员配备: 现场总指挥1人、 技术负责1人、 安全管理人 员1人、 操作、 监视5人。 为确保聚能
9、切割深度,再次对KY3井进 行探 井 冲 洗,下 入 73mm钻 杆 至 井 深1561125m ,用清水大泵量洗井两个循环起 钻,将聚能切割弹下至1560185m起爆,爆后 测井情况如图2。 为确保下部中心管及技术套管沉入盐腔11中国井矿盐1999年第3期(总145期)盐井压裂连通易难析 评介三水盐矿的压裂施工效果曾观运 广东三水市盐矿联合开发公司 (广东三水 528100)摘 要:广东三水盐矿在对盐井进行压裂连通时,从井位的选定、 成井质量、 压裂 施工作业等都作了较为周密的分析,并就采用压裂过程中出现的问题及相关情况,作了简要的评介。 关键词:盐井 压裂连通 评介1 压裂井组概况111
10、井组关系井组由G6- G4- G7井组成,井位平面 关系为不等边三角形,如图1所示。G6- G4井方位为NE58,井距80106m ,图2 聚能切割测井示意图底部,下 144mm三翼刮刀钻头进行探井,探井 深度为1612150m起钻;下入 89mm中心管至1610196m(17盐群) ,经15天试生产,NaCl含 量达到295g/ L以上。聚能切割一次成功。5 经济效益与社会效益KY3井自1997年12月出现事故至1998年6月修复使用共停井195天。其中: 自实施了聚能切割到修井结束,恢复使用前 后仅用7天;如采用开 “天窗” 的方法处理,修 井时间是聚能切割的5倍,费用是聚能切割的2倍,且
11、事故隐患大;如采用井下技术套管 整形的方法处理,修井时间是聚能切割的7 倍,费用是聚能切割的3倍。KY3井的总造价为127万元,如不采取措施进行处理,再打一口新井需要180200万元。另外征用土地、 井位审批等手续繁多, 所需时间较长,将给厂里带来更大的损失。 如果作报废井处理,将浪费岩盐资源约100 万t。6 结 论采用聚能切割技术成功地处理井下技术 套管严重变形,在我矿区尚属首次,与同类事 故井采取开 “开窗” 、 技术套管整形等方法处 理相比,该方法省工、 省时、 无污染、 无事故隐患,是一项值得探讨的新方法。 总之,就岩盐卤井生产而言,井下事故是 不可避免的,应尽可能制定出与本矿区地层 特点相适应的完井工艺及生产操作工艺,严 格卤井管理制度,定期进行静、 动态分析,以预防和减少井下事故的发生。(收稿日期:1998111110)21中国井矿盐1999年第3期(总145期)
