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水平井修井技术浅析

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(胜利油田井下作业公司修井作业大队 山东东营 257000)

摘 要:人们通常把进入油气层井眼的井斜角不低于86度的井段称为水平段,能沿油层走向形成这种水平位移的特殊定向井称为水平井。与其他油气水井相同,在水平井生产过程中,由于各种原因引起的井下落物或井下工具遇卡是比较常见的故障。各种井下落物在很大程度上影响了水平井的生产,严重时造成停产。因此需要针对不同类型的井下落物采取相应的打捞工艺,打捞井下落物恢复水平井的正常生产。水平井的打捞工艺原理就是根据事故井的特点,用改进的钻具和工具对水平井内的落物和套管进行技术处理,以达到地质要求和增产增效的目的。

关键词:水平井 打捞难点 考虑因素

前言

现井下事故处理技术配套方面,从一般的打捞解卡发展到了复杂打捞解卡及套管修复技术,形成了捞、振、套、刮、磨、铣、倒、钻、胀、爆、扩、补、接、换、侧、挂等16大类修井技术。水平井的事故处理工具及修井工艺还不是很成熟,还要考虑很多难点和影响因素,来满足水平井修井技术的需求。

1、水平井打捞的难点:

(1)水平井内由于造斜段的作用,井口的上提力无法有效传递到井下水平段内,同时出于保护套管的原因,在直井中普遍采用的大力上提、活动解卡等打捞工艺技术无法在水平井实施。

(2)同样由于造斜段的影响,井口扭矩也无法有效传递到井下水平段,因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。

(3)一般直井防砂管柱长度只有几米至十几米,而水平井水平射孔段比较长,因此滤砂管也比较长,一般长度为几十米以上,有的甚至长达300米。每根滤砂管均带有扶正器,在扶正器处有变径,这也增加了打捞难度。

(4)粘附卡钻。管柱与套管静止接触时,且不循环洗井液易发生粘附卡钻。

(5)现在水平井特别是非常规水平井,井深、水平段较长,多采用多级压裂桥塞施工,容易造成砂堵、井内压力高等施工难度,对井控等要求极高。

2、水平井落物捞前分析:

要成功地打捞水平井落物,必须深入了解掌握该井真实的原始资料,对井身结构和落物情况进行认真细致分析,才能有针对性的优选施工方案,恰到好处地选准打捞工具,才能更科学合理地进行大修井作业,准确处理事故,否则就会越修越复杂,甚至修井不成功。通过研究与实践,水平井打捞必须遵循“下得去、抓得住、起得出、有退路”的原则。

(1)下井工具及管柱必须保证能够顺利通过造斜段、水平段并保持原有的技术性能。

(2)打捞遇卡后能对落鱼产生足够解卡力,如解卡不成功,保证能顺利退出,避免新的落物产生。

(3)尽可能采用与落井管柱尺寸接近的打捞管柱,偏心距和中心线与井下落鱼一致,这样只需少量调整或不需调整管柱偏心距和中心线。

(4)在打捞管柱上加扶正器,调整下段管柱的偏心距和中心线,使之与落井管柱基本一致,以利于打捞工具顺利进入鱼腔。

(5)选用优质管柱施工,造斜段管柱勤检查、勤倒换,防止管柱疲劳折断;为利于轴向载荷和扭矩载荷的传递,也可选用倒装钻具,即钻挺和加重钻杆加在垂直井段。

3、水平井打捞应考虑的因素

(1)打捞钻具的选择

按施工设计对钻具进行改造加工一般情况下大修使用的直径73 mm钻杆接头最大外径为 1O5 mm,在钻具进入弯曲段和水平段后,台阶将碰挂套管接箍,既损坏套管又增大阻力,为解决这一难题,在造斜段和水平段内工作的钻杆采用斜坡钻杆,可有效保护钻具和套管。

(2)打捞工具的选择

a) 落井管柱与打捞工具的偏心距基本一致,中心线基本一致,否则应给予调节;内捞时工具端部有引锥,外捞时工具端部打外倒角;工具外表面无死台阶,防止挂卡现象发生。

b) 尽可能选择大水眼工具,钻具进入水平段可增加循环次数,防止打捞工具水眼堵塞。

c) 选择工具及配合接头的最大外径与预捞落物外径基本一致或加装引鞋,这样可以有利于引鱼并抓获落物。

d) 打乒ぞ哂Ψ乐蛊淠ニ穑降低打捞工具的强度。

(3)使用合理的降阻剂

使用降阻剂降低钻具摩阻对水平井进行打捞,首先必须保证钻杆在斜井段和水平段内顺利起下,钻杆进入斜井段后,受到套管壁的摩擦阻力很大,因此,必须降低斜井段的摩擦阻力。选择合理的降阻剂,在钻杆受到较大的摩擦阻力时,泵入井内,对下部钻杆进行浸泡,并不间断地活动管柱,在下部钻杆外部形成一层隔膜,使钻杆与套管相隔离,钻杆在降阻剂的作用下前行,可有效降低钻杆的摩擦阻力。

(4)利用扶正器来降低摩擦阻力

扶正器将钻杆抬高,离开套管内壁下侧,使钻杆处于套管中部位置,成悬浮状态,来降低钻杆受到的轴向和径向摩擦阻力,在打捞同时又对打捞工具起到扶正作用。在水平段中扶正器扶正间距最小;随井斜度减小,扶正器间距逐渐增大。使用不同的扶正器,扶正器间距也不相同,但差别不是很大。施工中可在造斜段和水平段每隔1个单根安放1个扶正器,主要目的是减少摩擦面积,以便顺利起下钻具和更好地传递扭矩,同时也保护了油层套管。改进的专用辊子扶正器有直槽型和螺旋槽型2种,钻具旋转过程中扶正器的扶正体不产生转动,内部芯轴转动,同时扶正器最大位置镶嵌硬质合金棒,避免了钻具长时间转动对套管的磨损及钻具自身磨损。

4.水平井的大修完井原则

(1)施工时必须达到地质设计要求,资料齐全准确。

(2)施工过程不许损害油层,有利于稳产高产。

(3)施工过程不许损伤井身结构(套管及水泥环),有利于延长油水井的寿命。

(4)处理事故过程中必须是越处理越容易,而不能越修越复杂。

(5)完井后井口、井场设备齐全、完好、规范。

5.结论

以上介绍的各种水平井修井技术的难点和考虑的因素,是对近年来水平井修井技术的总结,提到的措施也在现场得到很好的应用。目前,油价持续低迷,钻新井成本高,很多“长停井”招标上修,这就要求我们不断地探索总结修井技术,这样才能节约修井成本,寒冬中创效益。但是我们的水平井修井工艺技术研究发展的很不完善,有的方面甚至还是空白,与油田应用的要求还有不小的差距。随着水平井数量的增加和越来越复杂的生产情况的出现,对修井工艺技术的要求也越来越高。在今后的研究过程中,应将钻井、完井、修井等各个环节统一考虑,加强水平井修井工艺技术的研究,为油田增储上产提供可靠保证。

参考文献:

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