渤海油田水平井篩管破損治理措施適應(yīng)性分析

尚建佳，朱橙，馬金祥，朱鵬飛，楊子

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300459）

1 引言

隨著渤海油田開發(fā)的不斷深入，水平井的數(shù)量越來越多。受建井周期、成本及施工風(fēng)險(xiǎn)等因素的制約，初期多數(shù)采取裸眼優(yōu)質(zhì)篩管防砂完井。渤海油田儲層多為疏松砂巖，在一些易出砂地層優(yōu)質(zhì)篩管防砂效果不甚理想，主要原因是生產(chǎn)制度調(diào)整或邊、底水因素影響，局部壓力過高或者底水錐進(jìn)導(dǎo)致篩管沖蝕破損?？紤]水平井段水平位移長、易坍塌、防砂篩管外徑大等特點(diǎn)，現(xiàn)場先后應(yīng)用了5種不同篩管破損治理措施，從作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、難易程度、作業(yè)成本等角度進(jìn)行對比分析，找到一條治理水平井篩管破損的最佳工藝措施成了油田作業(yè)管理者的迫切需求。

2 水平井篩管破損治理措施

2.1 打撈失效防砂管柱工藝

水平井裸眼段長，防砂篩管外徑大，增加了打撈難度。受造斜彎曲段和水平段磨阻影響，井口上提力、扭矩等無法傳遞到井下水平段內(nèi)，在直井中普遍采用的震擊、倒扣等措施無法有效實(shí)施，降低作業(yè)成功率[1]。

2.2 小篩管礫石充填防砂工藝

針對海上油田水平井段為8-1/2"裸眼，采用6-5/8"或7"優(yōu)質(zhì)篩管防砂的井型結(jié)構(gòu)，下入頂部封隔器懸掛4"優(yōu)質(zhì)篩管重新礫石充填防砂完井，用低粘攜砂液，低攜砂比將礫石攜帶至外層大篩管與內(nèi)層4"小篩管之間，形成多級擋砂屏障，減少對篩管的沖刷，延長篩管的使用壽命。

2.3 同層側(cè)鉆工藝

同層側(cè)鉆工藝就是選取油田低產(chǎn)、低效或長期關(guān)停井，采用少量打撈部分防砂管柱，優(yōu)選側(cè)鉆點(diǎn)，定向井軌跡優(yōu)化等措施，最大化利用原有老井眼進(jìn)行水平井同層側(cè)鉆，恢復(fù)故障井產(chǎn)能，提高采收率。

2.4 篩管找漏卡封工藝

電纜與連續(xù)油管相結(jié)合，利用連續(xù)油管自身的強(qiáng)度和韌性，將套損測井儀送至水平井段對篩管質(zhì)量進(jìn)行檢測，判斷出具體漏點(diǎn)位置[2]。丟手工具攜帶封隔器管柱下至設(shè)計(jì)位置，打壓膨脹卡封篩管漏點(diǎn)，然后下入電泵快速復(fù)產(chǎn)。

2.5 人工井壁防砂工藝

人工井壁防砂工藝是采用籠統(tǒng)擠注的方式在低于儲層破裂壓力的條件下，將涂覆砂從篩管破損點(diǎn)充填到油層虧空部位堆積、壓實(shí)，在固化劑和溫度作用下，砂粒表面的樹脂軟化粘連并固結(jié)，固結(jié)后的樹脂砂具有較大抗壓強(qiáng)度和滲透率，從而形成具有良好滲透性和一定強(qiáng)度的人工井壁[3]。

3 現(xiàn)場應(yīng)用與效果評價(jià)

3.1 打撈失效防砂管柱工藝

渤海油田裸眼水平井打撈篩管作業(yè)曾在NB35-2-X井探索實(shí)施，撈出近100m篩管后，由于分支井眼干擾，未能繼續(xù)進(jìn)行?，F(xiàn)階段水平井打撈作業(yè)仍是亟待解決的技術(shù)難題。

3.2 小篩管礫石充填防砂工藝

表1 小篩管礫石充填防砂工藝應(yīng)用井效果

以BZ28-2S-X井為例，原井下為7"優(yōu)質(zhì)篩管防砂，重新以4"復(fù)合優(yōu)質(zhì)篩管礫石充填防砂完井，但該井生產(chǎn)3個(gè)月后因無產(chǎn)出關(guān)井，最后改為側(cè)鉆。分析是篩管外徑大，礫石充填時(shí)外層篩管與小篩管之間不能形成良好的擋砂層，仍無法避免局部壓力過高導(dǎo)致小直徑篩管被沖蝕。

3.3 同層側(cè)鉆工藝

渤海油田SZ36-1-X井投產(chǎn)后產(chǎn)量遞減很快，遠(yuǎn)低于配產(chǎn)目標(biāo)。根據(jù)油藏工程鉆后認(rèn)識，認(rèn)為該井周邊仍存在較大的挖潛空間。通過優(yōu)化方案、側(cè)鉆點(diǎn)選擇，最終進(jìn)尺161m，儲層鉆遇率100%，側(cè)鉆后產(chǎn)量提高155%。但同層側(cè)鉆工藝作業(yè)費(fèi)用高，需要對儲層物性及儲層發(fā)育有準(zhǔn)確的認(rèn)識，加上定向井眼軌跡的精確控制，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的提升。

3.4 篩管找漏卡封技術(shù)應(yīng)用效果

表2 篩管找漏卡封工藝應(yīng)用井效果

以JX1-1-X井為例，篩管破損出砂，從前期水平井沖砂到后期找漏、卡封都達(dá)到了施工要求。作業(yè)后實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)油量33m3/d，無出砂跡象，有效期已達(dá)到21個(gè)月。相比打撈防砂管柱提效50%，單井節(jié)約工期20天以上，相比成本節(jié)省40%，單井節(jié)省300萬元人民幣以上。但這種工藝僅適用于星孔型優(yōu)質(zhì)篩管防砂水平井，且不同封隔器的卡封效果、穩(wěn)定性對比還需進(jìn)一步驗(yàn)證。若再次出砂，井筒內(nèi)留有丟手管柱，二次處理作業(yè)困難，最終只能改由側(cè)鉆。

3.5 人工井壁防砂應(yīng)用效果

表3 人工井壁防砂工藝應(yīng)用井效果

截止到2018年12月，已完成8井次海上施工，成功率100%，防砂效果良好，最長有效期已超過17個(gè)月。以SZ36-1-X井為例，人工井壁防砂作業(yè)后重塑的人工井壁具有一定的抗壓強(qiáng)度，在儲層溫度60～90°的條件下可以達(dá)到7.3～8.3 MPa，實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)油量24m3/d，較防砂前產(chǎn)能恢復(fù)率達(dá)95%以上。相比打撈防砂管柱提效40%，單井節(jié)約工期15天以上，相比成本節(jié)省20%，單井節(jié)省100萬元人民幣以上。

這種工藝在施工過程中無需確定篩管破損位置，無需返排，作業(yè)工序簡單；井筒內(nèi)不留任何工具，同時(shí)滿足酸化等措施類施工。這種工藝成功率高，可以對篩管破損井進(jìn)行二次防砂完井，滿足海上生產(chǎn)要求。

4 結(jié)論

①水平井打撈篩管作業(yè)仍是一個(gè)很大的技術(shù)難題，作業(yè)工期和費(fèi)用不確定性大，需慎重考慮。②小篩管礫石充填防砂工藝受限于海上油田水平井井型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，現(xiàn)場應(yīng)用效果不佳，適用范圍小。③同層側(cè)鉆工藝僅適用于初期認(rèn)識不清造成的鉆遇泥巖、強(qiáng)水淹層等問題而影響產(chǎn)能的水平井，側(cè)鉆工藝技術(shù)也是其他工藝措施的備用方案。因其作業(yè)費(fèi)用適中，在渤海油田有一定的應(yīng)用范圍。④篩管找漏卡封工藝只針對星孔式優(yōu)質(zhì)篩管防砂水平井適用。⑤人工井壁防砂工藝可以應(yīng)用到水平井篩管破損快速治理上，但目前施工工藝、作業(yè)參數(shù)等還需進(jìn)一步總結(jié)和優(yōu)化，逐步提高防砂有效期。