CN106150400B - 一种采卤井套管养护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采卤井套管养护装置，包括井眼、套管、油管和套管腐蚀段，所述套管固定在井眼内，所述套管上的套管腐蚀段上下两端分别设置有上封隔器和下封隔器；所述的油管位于套管内，所述油管内设置有空心抽油杆，所述空心抽油杆与油管之间设置有内封隔器，所述的内封隔器位于上封隔器和下封隔器之间，所述油管与套管腐蚀段的套管处形成环空；所述套管腐蚀段处的油管上开有多个通孔。本发明的特点在于保证原井眼原有尺寸，使套管养护后循环排量不变，减缓采卤井的套管腐蚀速度，消除井眼尺寸缩小的隐患，达到在常规循环排量情况下延长采卤井生产周期的目的。
Description
技术领域
本发明涉及采卤井修井技术领域，具体是一种采卤井套管养护装置及方法。
背景技术
直井-水平井钻组采卤是近年来发展的一项地下卤水采取的新技术，即一口是直井，一口是水平井，两口井贯通，两井使用卤水循环，将地下的膏盐溶解、循环带出地面，车间分离，再继续循环。随着该技术的深入发展，已逐渐应用在全国各处，由于卤水性质和使用的套管特性，存在以下问题：
循环的卤水溶度高，时间长，造成井下套管腐蚀严重，目前新井投产2-3年套管便会腐蚀穿孔。为保证井下安全，延长生产时间，减小套管腐蚀，一是在在套管腐蚀后，即全井段下139.7mm、80S套管；二是在套管腐蚀段下139.7mm的膨胀管；这样势必使生产井眼越来越小，泵压高、产量低；影响投资效果。
发明内容
为了克服现有井下套管腐蚀严重，导致生产井眼越来越小，泵压高、产量低、影响投资效果的问题，本发明提供一种采卤井套管养护装置及方法，本发明保证井眼固定尺寸，养护后循环排量不变，减小套管腐蚀速度，延长套管使用寿命并消除井眼尺寸缩小的隐患，达到在常规循环排量情况下延长采卤井生产周期的目的。
本发明采用的技术方案是：
一种采卤井套管养护装置，包括井眼、套管、油管和套管腐蚀段，所述套管固定在井眼内，所述套管上的套管腐蚀段上下两端分别设置有上封隔器和下封隔器；所述的油管位于套管内，所述油管内设置有空心抽油杆，所述空心抽油杆与油管之间设置有内封隔器，所述的内封隔器位于上封隔器和下封隔器之间，所述油管与套管腐蚀段的套管处形成环空；所述套管腐蚀段处的油管上开有多个通孔。
所述的上封隔器和下封隔器结构相同，均为胶桶式封隔器。
所述的内封隔器为胶桶式封隔器，且内封隔器小于上封隔器。
所述所述套管腐蚀段处的油管上开有30个通孔。
所述通孔为φ12-16mm的通孔。
一种采卤井套管养护方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一 确定待养护的套管腐蚀段，并对套管腐蚀段的套管进行刮削，露出原本金属表面；
步骤二 下带有上封隔器和下封隔器的油管入井，并使得套管腐蚀段位于上封隔器和下封隔器之间；
步骤三 在井口加压，当井口压力3MPa时，上封隔器和下封隔器进行坐封，隔离套管腐蚀段的套管；
步骤四 下带有内封隔器的空心抽油杆入井，内封隔器位于套管腐蚀段上；
步骤五 在井口加压，当井口压力5MPa时，内封隔器进行坐封，使得油管与套管腐蚀段的套管处形成环空；
步骤六 在井口向空心抽油杆的内孔中注入空气，循环50分钟，将套管腐蚀段的水分排干；
步骤七 排干水分后，在井口向空心抽油杆的内孔中泵入电解液，进行循环；
步骤八 循环3-5小时后，在套管腐蚀段处形成防腐隔离层，循环完成。
所述步骤八中循环4小时后，形成0.2~0.4mm防腐隔离层。
所述的电解液为硫酸锌。
本发明的有益效果：
本发明通过在套管中下入带有上下两个封隔器的油管在需要养护的套管位置，上下封隔器对需要养护的地方进行封隔，这样在电解液循环过程中，不会破坏套管的其他部位。本发明中在套管腐蚀段处的油管上开设多个通孔，这样保证了油管与套管的连通，在电解液循环的过程中，使得套管与油管的环空中充满电解液，这样保证电解过程的充分完成。这样就保证了套管的内径不变，不会变小，保证了井眼原有的固定尺寸，养护后循环排量不变，减小了套管腐蚀速度，延长了套管使用寿命并消除了井眼尺寸缩小的隐患，达到了在常规循环排量情况下延长采卤井生产周期的目的。本发明拓展了卤水井修复技术涉及领域和工作量，能够有效降低采卤井的生产成本。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1 本发明的结构示意图。
图中，附图标记：1、井眼；2、套管；3、油管；4、空心抽油杆；5、套管腐蚀段；6、上封隔器；7、下封隔器；8、内封隔器。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有井下套管腐蚀严重，导致生产井眼越来越小，泵压高、产量低、影响投资效果的问题，本发明提供种如图1所示的一种采卤井套管养护装置及方法，本发明保证井眼固定尺寸，养护后循环排量不变，减小套管腐蚀速度，延长套管使用寿命并消除井眼尺寸缩小的隐患，达到在常规循环排量情况下延长采卤井生产周期的目的。
一种采卤井套管养护装置，包括井眼1、套管2、油管3和套管腐蚀段5，所述套管3固定在井眼1内，所述套管2上的套管腐蚀段5上下两端分别设置有上封隔器6和下封隔器7；所述的油管3位于套管2内，所述油管3内设置有空心抽油杆4，所述空心抽油杆4与油管3之间设置有内封隔器8，所述的内封隔器8位于上封隔器6和下封隔器7之间，所述油管3与套管腐蚀段5的套管2处形成环空；所述套管腐蚀段5处的油管3上开有多个通孔。
本发明中在养护时，电解液从空心抽油杆4的内孔中注入，流经空心抽油杆4的最下端，向上返出，返出时，通过油管3上开有的多个通孔进入油管3与套管2在套管腐蚀段5的环空，使得电解液保持在这个环空内，使得其充分的电解，最后电解液反排出井口。本发明中的通孔在套管腐蚀段5处的油管3上均匀分布，这样保证电解液在循环过程中能顺利循环。
本发明中，在进行养护的时候，首先确定了待养护的套管腐蚀段5，然后通上封隔器6和下封隔器7对其进行坐封，这样就隔离了套管腐蚀段5，在养护的同时，不会出现对套管2的其他部位进行损害。
封隔后的套管2与油管3，在油管3内下入带有内封隔器8的空心抽油杆4，也进行坐封，使得套管腐蚀段5的套管2与油管3之间出现的环空，不管什么液体或者气体进入空心抽油杆4的内孔后，只能从该环空返出，不会经过套管2的期他部位，对套管2进行了保护。
这样在养护套管腐蚀段5时，在井口向空心抽油杆4的内孔中泵入电解液，使得电解液在整个装置中进行循环，电解液接触到的套管2只有套管腐蚀段5，这样就对套管腐蚀段5进行了电镀，修复了套管腐蚀段5，套管2在生产过程中可以接着使用。
电镀液水从上向下注入，到套管腐蚀段5附近向上返出，返到有套管腐蚀段5的套管2断面处，电镀液中的金属离子与其发生化学反应，逐渐形成防腐隔离层，环空返速不变，连续循环4小时；在有腐蚀位置的套管断面处逐渐形成0.2~0.4mm防腐隔离层，达到套管养护，延长卤水井的生产周期。
本发明提供的养护装置，保证了井眼原有的固定尺寸，养护后循环排量不变，减小了套管腐蚀速度，延长了套管使用寿命并消除了井眼尺寸缩小的隐患，达到了在常规循环排量情况下延长采卤井生产周期的目的。本发明拓展了卤水井修复技术涉及领域和工作量，能够有效降低采卤井的生产成本。
实施例2：
基于上述实施例的基础上，本实施例中，所述的上封隔器6和下封隔器7结构相同，均为胶桶式封隔器。
所述的内封隔器8为胶桶式封隔器，且内封隔器8小于上封隔器6。
所述套管腐蚀段5处的油管3上开有30个通孔。
所述通孔为φ12-16mm的通孔。这些通孔的直径在本实施例中采用φ14的孔。这样的孔在油管3上可以均匀分布，也可以随机分布，目的就是能连通油管3与套管2，使得电解液能顺利循环。
实施例3：
基于上述实施例的基础上，本实施例中提供一种采卤井套管养护方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一 确定待养护的套管腐蚀段5，并对套管腐蚀段5的套管2进行刮削，露出原本金属表面；
步骤二 下带有上封隔器6和下封隔器7的油管3入井，并使得套管腐蚀段5位于上封隔器6和下封隔器7之间；
步骤三 在井口加压，当井口压力3MPa时，上封隔器6和下封隔器7进行坐封，隔离套管腐蚀段5的套管2；
步骤四 下带有内封隔器8的空心抽油杆4入井，内封隔器8位于套管腐蚀段5上；
步骤五 在井口加压，当井口压力5MPa时，内封隔器8进行坐封，使得油管3与套管腐蚀段5的套管2处形成环空；
步骤六 在井口向空心抽油杆4的内孔中注入空气，循环50分钟，将套管腐蚀段5的水分排干；
步骤七 排干水分后，在井口向空心抽油杆4的内孔中泵入电解液，进行循环；
步骤八 循环3-5小时后，在套管腐蚀段5处形成防腐隔离层，循环完成。
所述步骤八中循环4小时后，形成0.2~0.4mm防腐隔离层。
本实施例中采用硫酸锌作为电解液，进行套管2的养护。
本实施例中，步骤一中确定待养护的套管腐蚀段5，并对套管腐蚀段5的套管2进行刮削，露出原本金属表面除去腐蚀套管内孔上的腐蚀物，使其露出原本金属表面。
在采卤井组（一口是直井，一口是水平井）正常生产时，循坏液从水平井口进入，流过盐膏层中的裸眼井段，流动循环的过程中，由于浓度差的原因，循环液就会逐渐溶解地层中的盐层，之后从直井井口返出溶度的卤水。循环带出地面，流进车间进行分离，得到盐的晶体和其他复合物（氯水、氯气）。
图1中箭头方向是电渡液的循环入井、出井方向；給腐蚀的套管2内壁上镀上一层保护金属层，提高套管的抗腐蚀性，保护套管2。
如图1所示，本发明提供的这种采卤井套管养护方法，具体操作为：
（1）发现采卤井套管腐蚀后及时停泵、停产；
（2）关闭直井井口阀门，防止修复时从此处循环出来，造成不必要浪费、污染环境；
（2）通井，预测有问题的井段
（3）利用测井车测井，根据测井曲线测出套管2的实际壁厚情况；
（4）根据测井曲线确定腐蚀的套管2的具体井段；
（5）下73mm油管+156mm刮削钻头，对腐蚀井段的套管2进行刮削；
其作用为：除去腐蚀套管内孔上的腐蚀物，使其露出原本金属表面，起钻；
（6）下73mm油管管串结构：
堵头+73mm油管1根+下封隔器7+73mm油管（腐蚀段长+2根）+上封隔器6+73mm油管；
利用上、下两个封隔器卡住套管腐蚀段；便于后续养护作业；
（7）将73mm油管坐在井口；
（8）开试压泵，井口打压；
（9）井口压力3MPa时，上下两个封隔器内的液缸上行，压缩胶筒变大，坐封上、下封隔器，隔离腐蚀井段的套管；
（10）井口下25.4mm空心抽油杆；
下入的空心抽油杆结构：
25.4mm空心抽油杆（腐蚀段长+2根）+内封隔器8+25.4mm空心抽油杆
（11）开试压泵，井口打压；
（12）井口压力5MPa时，内封隔器8内的液缸上行，压缩胶筒变大，坐封内封隔器8；
（13）内封隔器8坐封的位置73mm油管的上循环孔（1米）；
（14）井口的25.4mm抽油杆空气压缩机；
（15）开空气压缩机；
（16）空气压缩机内部的压缩空气（0.8MPa）沿管线进入25.4mm空心抽油杆内孔；
（17）压缩空气沿图中的循环反向循环，将其环空内的液体带出井口；
（18）继续循环50分钟，将套管腐蚀段的水分排干；
（19）停空气压缩机；
（20）井口接循环泵、开泵；
（21）泵入电解液；
（22）循环4小时；
（23）使腐蚀位置的套管断面处逐渐形成0.2~0.4mm防腐隔离层（金属锌）；
（24）循环完成后，停泵；
（25）上提25.4mm抽油杆12吨，下部内封隔器8解封；
（26）起出25.4mm抽油杆；
（27）上提73mm油管16吨，上、下封隔器解封；
（28）起出73mm油管；
（29）关闭水平井井口阀门；
（30）打开直井井口阀门，对直井依次进行套管养护作业。
三种采卤井套管养方法对比表
| 技术内容 | 特点 | |
| 全井段下防腐套管 | 在采卤井的原有套管内全井段下防腐套管 | 成本高，后续井眼尺寸变小，影响产量 |
| 腐蚀段下防腐膨胀管 | 在采卤井有腐蚀的套管内下防腐膨胀管 | 成本较高，后续井眼尺寸变小，影响产量 |
| 腐蚀段电镀一层金属 | 在采卤井有腐蚀的套管内电镀一层金属 | 成本低，后续井眼尺寸不变，不影响产量 |
本发明中，采卤井套管养护时，将双层钻具入井，下到套管腐蚀段5附近，电镀液水从上向下注入，到套管腐蚀段5附近向上返出，返到有套管腐蚀段5的套管2断面处，电镀液中的金属离子与其发生化学反应，逐渐形成防腐隔离层，环空返速不变，连续循环4小时；在有腐蚀位置的套管断面处逐渐形成0.2~0.4mm防腐隔离层，达到套管养护，延长卤水井的生产周期。
通过采卤井的套管养护技术的深入研究，可以解决采卤井的套管养护的技术难题，拓展了采卤井的套管养护涉及领域和工作量，将有效降低采卤井套管养护成本。不仅具有较大的经济效益，而且具有明显的社会效益。此技术可以为油田综合开发节约生产成本，必将具有良好的市场前景。
本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种采卤井套管养护方法，其特征在于：该方法采用的装置包括井眼（1）、套管（2）、油管（3）和套管腐蚀段（5），所述套管（2）固定在井眼（1）内，所述套管（2）上的套管腐蚀段（5）上下两端分别设置有上封隔器（6）和下封隔器（7）；所述的油管（3）位于套管（2）内，所述油管（3）内设置有空心抽油杆（4），所述空心抽油杆（4）与油管（3）之间设置有内封隔器（8），所述的内封隔器（8）位于上封隔器（6）和下封隔器（7）之间，所述油管（3）与套管腐蚀段（5）的套管（2）处形成环空；所述套管腐蚀段（5）处的油管（3）上开有多个通孔；该方法的具体步骤为：
步骤一确定待养护的套管腐蚀段（5），并对套管腐蚀段（5）的套管（2）进行刮削，露出原本金属表面；
步骤二下带有上封隔器（6）和下封隔器（7）的油管（3）入井，并使得套管腐蚀段（5）位于上封隔器（6）和下封隔器（7）之间；
步骤三在井口加压，当井口压力3MPa时，上封隔器（6）和下封隔器（7）进行坐封，隔离套管腐蚀段（5）的套管（2）；
步骤四下带有内封隔器（8）的空心抽油杆（4）入井，内封隔器（8）位于套管腐蚀段（5）上；
步骤五在井口加压，当井口压力5MPa时，内封隔器（8）进行坐封，使得油管（3）与套管腐蚀段（5）的套管（2）处形成环空；
步骤六在井口向空心抽油杆（4）的内孔中注入空气，循环50分钟，将套管腐蚀段（5）的水分排干；
步骤七排干水分后，在井口向空心抽油杆（4）的内孔中泵入电解液，进行循环；
步骤八循环3-5小时后，在套管腐蚀段（5）处形成防腐隔离层，循环完成。
2.根据权利 要求1所述的一种采卤井套管养护方法，其特征在于：所述的上封隔器（6）和下封隔器（7）结构相同，均为胶桶式封隔器。
3.根据权利 要求1所述的一种采卤井套管养护方法，其特征在于：所述的内封隔器（8）为胶桶式封隔器，且内封隔器（8）小于上封隔器（6）。
4.根据权利 要求1所述的一种采卤井套管养护方法，其特征在于：所述套管腐蚀段（5）处的油管（3）上开有30个通孔。
5.根据权利 要求4所述的一种采卤井套管养护方法，其特征在于：
所述通孔为φ12-16mm的通孔。
6.根据权利要求1所述的一种采卤井套管养护方法，其特征在于：所述步骤八中循环4小时后，形成0.2~0.4mm防腐隔离层。
7.根据权利要求1所述的一种采卤井套管养护方法，其特征在于：所述的电解液为硫酸锌。
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