側(cè)鉆水平井防砂完井一體化工藝技術(shù)淺析

李傳昌 顧文忠

（中石化華東分公司 江蘇南京 210000）

1 國(guó)內(nèi)外側(cè)鉆井產(chǎn)業(yè)和技術(shù)現(xiàn)狀

早在上世紀(jì)20年代，國(guó)外就提出了用側(cè)鉆井提高油井的產(chǎn)量。1929年，美國(guó)在德州鉆了一口深900m、水平井眼僅有8米的側(cè)鉆井；1936年，前蘇聯(lián)也開(kāi)始了側(cè)鉆水平井的研究應(yīng)用，50年代開(kāi)始工業(yè)化試驗(yàn)推廣，但受當(dāng)時(shí)鉆完井技術(shù)的限制，直到90年代側(cè)鉆井技術(shù)趨于完善，側(cè)鉆井?dāng)?shù)量迅速增長(zhǎng)?，F(xiàn)在，美國(guó)、加拿大、俄羅斯等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平井、側(cè)鉆的鉆井工藝技術(shù)日趨完善，完井工藝也相應(yīng)配套，取得很好的應(yīng)用效果。

我國(guó)側(cè)鉆井技術(shù)始于上世紀(jì)50年代，經(jīng)歷了非定向側(cè)鉆、定向側(cè)鉆到側(cè)鉆水平井三個(gè)發(fā)展階段。套管側(cè)鉆技術(shù)自80年代以后得到大量的應(yīng)用，并在鉆井、完井方面形成了一套比較先進(jìn)的技術(shù)，現(xiàn)已逐漸成為提高油田采收率的有效技術(shù)手段之一，在老油田井網(wǎng)完善、剩余油開(kāi)發(fā)等方面具有重要的作用。

目前，開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)已經(jīng)成為油田老井治理和油井改造挖潛的重要手段，但防砂完井技術(shù)還未成熟配套，主要表現(xiàn)在：側(cè)鉆井主要采用小套管固井后射孔完井，受井眼限制多采用掛小直徑濾砂管的方法防砂，防砂失效后修井困難；水平井裸眼防砂完井需要鉆塞工序，存在占井周期長(zhǎng)和有卡鉆風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還存在水平段鉆削清理不凈影響水平井裸眼礫石充填工藝實(shí)施等缺陷；缺乏切實(shí)有效的側(cè)鉆井、水平井防砂效果評(píng)價(jià)技術(shù)。

2 側(cè)鉆水平井防砂完井一體化工藝原理及技術(shù)特點(diǎn)

2.1 工藝原理

采用精密濾砂管下入水平段目的層，水平段不固井：a.通過(guò)精密濾砂管聯(lián)通油層，避開(kāi)了疏松砂巖段射孔埋槍風(fēng)險(xiǎn)，減少了對(duì)層位的污染；b.對(duì)造斜段實(shí)施注水泥固井，封固造斜段復(fù)雜層位；c.采用內(nèi)管法實(shí)現(xiàn)不鉆塞注水泥固井，完井后內(nèi)通徑一致：d.對(duì)鉆遇多層系的側(cè)鉆井，采用管外裸眼封隔器實(shí)現(xiàn)分層卡封、分段開(kāi)采；e.采用反洗井及酸洗清除井壁泥餅，打開(kāi)油流通道，防止濾砂管堵塞。

2.2 工具介紹

（1）大通徑密封式尾管懸掛器參數(shù)

外徑：Φ116mm；內(nèi)徑：Φ82mm；長(zhǎng)度：1560mm；坐封壓力：6～18MPa；丟手方式：倒扣丟手。

（2）HKK89-112-76管外裸眼封隔器參數(shù)

外徑：Φ112mm；內(nèi)徑：Φ76mm；長(zhǎng)度：2800 mm；封隔器膠筒有效長(zhǎng)度：1080mm；工作直徑：Φ121～188mm；打開(kāi)壓力：9MPa；關(guān)閉壓力：11MPa。

（3）精密濾砂管（基管）參數(shù)

鋼級(jí)：N80；外徑：Φ110mm；內(nèi)徑：Φ76mm；長(zhǎng)度：4800mm/根；濾砂管的擋砂精度：0.12mm。

（4）內(nèi)部漲封總成參數(shù)

外徑：Ф70mm；封隔壓力：≥20MPa；扣型：1.9in平式。

2.3 工藝特點(diǎn)

（1）整套管柱一次下入完成，油層段盡量下入篩管不固井，可實(shí)現(xiàn)洗井、酸化、防砂、固井等功能；

（2）目的層下入篩管，無(wú)需固井，不污染目的層；

（3）可有效封隔水層，對(duì)可以分段開(kāi)采的盡量在完井時(shí)就進(jìn)行分段；

（4）對(duì)目的層以上井段固井效果好，且固井不留塞，不存在鉆塞時(shí)對(duì)套管產(chǎn)生損害的風(fēng)險(xiǎn)；

（5）替漿、酸洗、完井一體化管柱結(jié)構(gòu)，不僅縮短施工周期、更能清理近井地帶污染，有效提高近井地帶地層物性；

（6）施工工藝簡(jiǎn)單、可靠。

3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例應(yīng)用

隨著華東蘇北油田開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)和注水時(shí)間的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的油井出現(xiàn)問(wèn)題：邊底水突進(jìn)導(dǎo)致油井低效生產(chǎn)；水淹、水竄導(dǎo)致油井全水停產(chǎn)；長(zhǎng)期注水造成地層應(yīng)力變化，套管變形或損壞；長(zhǎng)期注水導(dǎo)致地層砂體膠結(jié)破壞嚴(yán)重，地層出砂嚴(yán)重；各類(lèi)增產(chǎn)措施導(dǎo)致地層復(fù)雜化，老井措施受益效果低；垛一段疏松砂巖開(kāi)采區(qū)塊出砂日益嚴(yán)重，老井剩余油開(kāi)發(fā)受阻。

3.1 井況

側(cè)平北1-2井以垛一段上底塊砂巖油藏為主要目的層，北漢莊構(gòu)造垛一段油藏高部位，迭合含油面積1.24k㎡,石油地質(zhì)儲(chǔ)量約2.4×106萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量約60萬(wàn)噸。地層物性情況如下：

地層砂篩析結(jié)果為d50=0.040～0.132mm；孔隙度主要分布在20.1%～30%之間，平均24.21%；滲透率主要分布在1001～5000×10-3μm2區(qū)間，平均1516.7×10-3μm2。

3.2 施工方案

（1）于1052m開(kāi)窗進(jìn)行側(cè)鉆作業(yè)，側(cè)鉆套管為31/2in油管；

（2）對(duì)目的層上部采用3級(jí)裸眼封隔器支撐，造斜段地層穩(wěn)固，不進(jìn)行固井作業(yè)；

（3）完井管柱為替漿酸化一體化管柱。

3.3 施工過(guò)程

（1）2011年6月10日，經(jīng)校深側(cè)鉆隊(duì)于1052m（距接箍3.82m）采用復(fù)合式銑錐進(jìn)行開(kāi)窗、修窗作業(yè)，并于同年7月10日進(jìn)行側(cè)鉆作業(yè)，7月16日完鉆，完鉆井深1700m；

（2）2011 年8 月17 日，下入防砂外管（自下而上）：31/2in酸洗閥+31/2in精密濾砂管79.39m+31/2in油管9.6 m+31/2 inHKK 89 裸眼封隔器+31/2 inHKK 89裸眼封隔器+31/2 inHKK 89 裸眼封隔器+31/2 i n 油管480m+51/2in大通徑密封式尾管懸掛器+27/8in油管至井口，正打壓坐封懸掛器后完成倒扣丟手作業(yè)，懸掛器深：1041.97m；

（3）2011年8月22日，下入防砂內(nèi)管（自下而上）：內(nèi)部漲封總成+1.9in油管+密封插座；

（4）2011年8月27日作業(yè)隊(duì)伍上井，下入漲封驗(yàn)套管柱（自下而上）：絲堵+1.9in油管1根+脹封+1.9in油管1根（已打孔）+1.9in油管55根+脹封+1.9in油管14根+27/8in加厚油管96根，完成驗(yàn)封管柱（脹封1深度1571.32m，脹封2深度1055.30m，絲堵深度1600.97m），逐級(jí)正打壓5.0MPa、7.0MPa、9.0MPa、11.0MPa各穩(wěn)壓5min，漲封驗(yàn)套合格。

（5）2011年8月31日，下入酸洗管柱（自下而上）：密封插頭+1.9in油管3根+1.9in酸洗封隔器+1.9in油管4根+酸洗封隔+1.9in油管64根+27/8in加厚油管105根，密封插頭回插成功后洗入復(fù)合緩速酸溶液40m3（排量300～400L/min）+優(yōu)質(zhì)完井液63m3。

（6）2011年9月3日，下GLB120-36型螺桿泵投產(chǎn)。

3.4 應(yīng)用效果

該井于2011年9月4日投產(chǎn)，投產(chǎn)后一個(gè)月內(nèi)平均日產(chǎn)油2.62t，含水74%。2011年12月31日時(shí)日產(chǎn)油1.98t，含水78%，截至到2012年12月30日，日產(chǎn)油1.53t，含水84%，共累計(jì)產(chǎn)油931.59t。

4 結(jié)論與建議

（1）將裸眼防砂、固井、泥餅解除等功能有效集成為一體，較好解決了側(cè)鉆井裸眼防砂完井面臨的技術(shù)難題和稠油老區(qū)側(cè)鉆水平井防砂完井工藝問(wèn)題,，形成了51/2in井筒側(cè)鉆水平井防砂完井技術(shù)系列。

（2）根據(jù)側(cè)平北1-2井的生產(chǎn)情況來(lái)看，基本達(dá)到了地質(zhì)預(yù)期產(chǎn)量，取得了較好的開(kāi)發(fā)效果，該項(xiàng)防砂完井工藝完全適應(yīng)該區(qū)塊的開(kāi)發(fā)需求。

（3）配套技術(shù)，如精密微孔慮砂管防砂工藝、復(fù)合酸洗清污工藝和側(cè)鉆井免固井工藝技術(shù)，成功應(yīng)用在疏松砂巖油藏的新鉆補(bǔ)充井和完善井，同樣具有推廣價(jià)值。

（4）側(cè)鉆水平井裸眼篩管防砂完井工藝可適應(yīng)不同的油藏特征和地質(zhì)條件，可以滿(mǎn)足華東分公司疏松砂巖油藏油井開(kāi)采后期側(cè)鉆提高采收率的開(kāi)發(fā)需求，對(duì)利用側(cè)鉆井、水平井技術(shù)開(kāi)發(fā)疏松砂巖油藏具有指導(dǎo)意義。