侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术研究

2022-09-13

当前针对侧钻井的完井技术方案有很多种,如裸眼悬挂筛管完井、割缝衬管完井、裸眼封隔器加筛管完井和膨胀管完井等[1],不同的完井方案对应不同性质的油藏,给侧钻老井的恢复产能提供了强有力的保障。裸眼封隔器加筛管完井,在油井开采初期效果较好,随着开发的不断进行,裸眼封隔器寿命、性能逐渐变差,最后加上井下高温高压复杂情况的影响最终失效,这会造成不同层位流体互串,井筒出砂,严重制约了油井的持续性开发。针对致密砂岩油藏使用裸眼悬挂筛管完井较多,但是随着侧钻井油藏的不断开发,复杂油藏越来越多,特别是对于疏松砂岩油藏的防砂完井方案目前的防砂完井效果都不是非常理想,非常有必要进行深入研究。本文给出了一种将固井技术、悬挂筛管完井技术综合在一起的侧钻井固井后射孔后管内防砂完井技术,有效地解决了侧钻井疏松砂岩油藏的出砂及井壁坍塌等复杂问题。

1 技术思路

侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术将侧钻井注水泥固井技术、悬挂筛管完井技术和砾石充填防砂技术等系统地综合在一起。该技术主要针对油藏岩石胶结疏松的砂岩油藏的易出砂问题和井壁易坍塌问题。该技术侧钻井结束后,用钻杆下入固井管柱,进行注水泥固井作业,固井结束后打压丢手起出钻杆,候凝,水泥凝固后对油层射孔连通油层和井筒,油层固井后有效防止了疏松砂岩井壁坍塌。然后依次下入砾石充填装置、筛管和桥塞等完井管柱。筛管悬挂完毕后,可以根据需要对地层进行砾石充填,砾石充填可选择筛套环空的循环充填或者将砾石打入油层的挤压充填。使用该技术进行防砂完井时,当筛管失效后还可以将桥塞解封,把筛管提出井筒,再次下入新筛管进行防砂完井。

2 技术难点与重点

①该技术在进行侧钻时要保证井眼结构能顺利下入固井工具和管柱,同时还要保证注水泥工艺的顺利进行,要保证浮箍和浮鞋正向正常开启,反向密封。注水泥固井的水泥量要精确计算。②完井管柱要保证桥塞卡瓦咬入套管的深度,坐封效果。同时要保证桥塞胶筒有效膨胀封隔油套环空上下空间。③根据需要可进行砾石充填,砾石充填装置要保证与对接管柱顺利对接,且砾石充填结束后充填口能可靠关闭。④侧钻井油层套管用悬挂器挂在原井套管上,要保证悬挂器悬挂可靠牢固,注水泥结束后胶筒和卡瓦能顺利膨胀张开,钻杆顺利丢手。⑤完井工具下入过程中要严格控制速度,同时工具和管柱须进行倒角,防止在下放过程中中途遇阻。

3 固井管柱结构设计与固井工具

固井管柱结构由下至上依次为浮鞋+套管短节+浮箍+替浆塞座+套管串+悬挂器(含封隔器)+钻杆至井口。具体结构如图1所示。固井替浆胶塞提前放置在钻杆顶端的砸门内。该固井管柱一趟下入到预定位置,施工过程简单可靠。固井替浆塞碰压值稳定精确,容易实现。悬挂器是固井中应用的的重要工具,组成部分包括密封部分、锁紧部分、锚定部分和坐封部分。替浆胶塞下行到替浆塞座处碰压锁紧,制造钻杆内腔密闭空间,为悬挂器坐封做准备工作。悬挂器采用正向旋转倒扣丢手的方式。(见图1)

4 完井井管柱结构设计与完井工具

完井管柱结构从下至上依次为导向丝堵+砾石充填装置+筛管+滚轮扶正器+筛管+油管短节+空心桥塞+油管串至井口。具体结构见图2。

这里涉及到的完井工具最重要的是空性桥塞、砾石充填装置和筛管。空心桥塞的组成与固井悬挂器有很大的相似之处,不同点在于相比之下空心桥塞丢手后内通径更大,便于后期进行砾石充填或者筛管清洗井下作业。而且空心桥塞的解封机构灵敏,在桥塞长时间工作后仍能顺利解封,方便侧钻井后期的二次防砂完井。筛管是防砂完井的重要工具,可根据不同油藏的出砂情况做粒径分析,根据结果选择适合缝宽的筛管。砾石充填装置为底部逆向砾石充填装置,侧钻井的井斜相对较大,顶部充填装置的砾石充填效果相对底部充填差,底部逆向砾石充填可以将砾石层压实。砾石充填装置可以随完井管柱一起下入井内,根据现场情况和需要进行砾石充填作业。

5 现场施工流程

①下入固井管柱串。②注水泥固井。③释放替浆塞碰压。④打压坐封固井悬挂器。⑤正转钻杆丢手固井悬挂器。⑥起出钻杆,候凝。⑦下入完井管柱。⑧投球,打压坐封桥塞。⑨打高压丢手空心桥塞。⑩起出油管串。

6 结论与认识

侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术方案能有效的解决疏松砂岩侧钻井的防砂完井问题,对于油田老井的二次开发和产能恢复提供了新的思路和方法。

摘要:目前,针对侧钻井完井有多种方案,其中在裸眼内悬挂筛管完井主要适用于致密砂岩油藏,对于油层岩石胶结疏松的砂岩油藏,该方法不是很理想。本文通过研究分析疏松砂岩油藏侧钻井存在的井壁稳定性差、油藏易出砂且对于完井工具要求较高等问题和难点,最终得到了侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术方案。该技术综合了固井射孔技术、悬挂筛管防砂技术和砾石充填技术等多种技术,并且对完井管柱进行了优化设计,有效解决了侧钻井疏松砂岩的完井后井壁易坍塌的问题,实现了对老井油藏的有效开采和产能恢复。侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术对于该行业内侧钻疏松砂岩油井的完井问题有十分重要的指导意义。

关键词:侧钻井,固井,防砂,研究

参考文献

[1] 刘言理、聂上振、杨延征.水平井完井方法研究和优选[J].价值工程,2015,10,34(378):94-95.

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