免鉆分級固井技術在大港油田西8-8-6井的應用

劉言理(大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280)

免鉆分級固井技術在大港油田西8-8-6井的應用

劉言理(大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280)

固井是鉆完井過程中的重要作業，隨著油田的逐步開發，地下地層情況越來越復雜，在高壓下地層變得非常容易漏失，給固井作業帶來了極大的困難和挑戰。目前的常規分級固井工藝還存在很多不足，免鉆分級固井是能解決該困難的比較前沿的一項固井工藝技術，該工藝免去了注水泥后的鉆塞流程，縮短了工程周期，降低了施工成本。在固井質量方面，一級注水泥后漲封隔器，保證二級注水泥的封固質量。同時該技術延長了油井的開采壽命，對提高其綜合開采價值效果顯著。免鉆分級固井技術首次在大港油田現場應用情況良好，為以后的現場應用提供參考，前景廣闊。

免鉆;分級固井;應用

大港油田西8-8-6井地處北大港潛山構造帶港西油田三區四斷塊，該油區地層普遍具有低壓易漏失的特點，復雜的地質結構使該井在1100m～1500m段承壓能力極弱。漏失風險一直是該油區固井施工面臨的難題，采用常規分級固井可以起到分級固井的目的[1]，但是由于其性能不夠穩定，同時存在很大的缺陷，而且固完井后需要鉆除內部結構為后期采油提供通道，在鉆內部結構過程中，鉆頭在同一個位置長時間轉動極易對分級注水泥器本體造成損壞，這樣不但增加了鉆井費用，而且也給后續工作帶來風險。而應用低密度固井技術固井，則水泥漿成本高、候凝時間長，且施工中易發生漏失現象，固井質量難以保證[2]。

免鉆分級固井是當前解決低壓易漏井固井的重要手段，免鉆分級固井技術首次在大港油田應用，免去了鉆塞過程，并且能夠實現連續一級注水泥和二級注水泥，極大地簡化了施工工序，節約了時間和成本，高質量的固井也為后續的采油作業提供了保障。本文從工具設計和施工工藝原理的角度介紹了該工藝在大港油田的首次應用情況，為其以后的大規模應用起到了推動和參考作用。

1 免鉆分級固井工藝簡介

1.1 配套工具結構原理

此次應用的免鉆分級固井工具外徑為Φ139.7mm(5 1/2英寸)。配套工具主要由分級注水泥器、擾性塞、重力塞、關閉塞、球座、套管外封隔器、浮箍和浮鞋組成。

其核心部件分級注水泥器的結構見圖1。

圖1 免鉆分級注水泥器結構示意圖

1.2 工藝原理

按照設計，雙級固井，注完第一級水泥后，釋放撓性塞，頂替泥漿，當撓性塞到達分級固井內部的空心膠塞處碰壓，加壓剪斷銷釘，撓性塞和空心膠塞一起下行到碰壓座碰壓后。釋放井口壓力，并投入重力塞，當重力塞靠自由落體坐入打開塞座后開泵加壓，剪斷打開塞座上的銷釘，打開塞座下行，打開循環孔建立循環，循環出分級注水泥器以上多余的水泥漿。

注完第二級水泥后，釋放關閉塞，頂替泥漿，當關閉塞下落到分級注水泥器的關閉塞座后，井口憋壓，剪斷關閉塞座上的剪釘，關閉套和內部附件一起下行，當關閉套上的擋塊到達本體的凹槽內，關閉套關閉循環孔。同時內部附件與關閉套脫開，并在自重的作用下下行落到井底，達到其脫落的目的。

1.3 性能特點

(1)采用內關閉結構；

(2)打開、關閉動作均不存在小腔液體壓縮問題；

(3)上下滑套能落到井底，內部附件不用鉆除，省工省時；

(4)分級固井內部增加了空心膠塞，保證了頂替效率，使套管內壁清潔，可以有效的防止在一級固井完后留水泥塞；

(5)關閉套上采用了限位機構，打開循環孔后才能實現分級固井的關閉動作；

(6)關閉套到達關閉位置后，內部附件才能下落；

(7)在膠塞上面加上特制的壓塞液，能夠保證內部附件全部脫落下行到位。

2 現場實施

免鉆分級固井工藝在西8-8-6井的應用中，井深1548m，最大井斜27.96度，分級注水泥器位置1161m，采用免鉆分級固井技術，避免了由于鉆塞帶來的各種問題，充分體現了其操作簡便，工作可靠的特性，在整個施工過程中工具性能可靠，各級壓力顯示明顯。該技術為提高固井質量、縮短施工周期、降低固井成本起到了積極的推動作用。施工后套管內通徑一致，為后續施工的順利進行提供了先決條件[3]。

2.1 入井管串組合

根據固井設計排列好套管串結構：5 1/2in浮鞋(0.42m)+5 1/2in短 套(2.92m)+5 1/2in浮 箍(0.22m)+5 1/2in套管(11.11m)+51/2in球座(0.22m)+51/2in套管串+5 1/2in封隔器(3.18m)+5 1/2in套管(11.13m)+51/2in分級注水泥器(1.14m)+51/2in套管串(至井口)。

2.2 免鉆分級固井工藝步驟

(1)根據固井設計下入固井附件、套管外封隔器、分級固井及套管。

(2)下完套管接水泥頭及固井管線，將水擾性塞裝在水泥頭內。

(3)循環好后按照固井設計要求進行第一級注水泥作業。

(4)注入專用壓塞液300升，壓撓性塞、替泥漿、碰壓；繼續加壓剪斷銷釘，撓性塞和空心膠塞下行，至碰壓座處碰壓。

(5)膨脹封隔器。繼續憋壓17～20MPa，穩壓5～10min，如果壓力回落，及時補壓。

(6)停泵，從井口釋放壓力，投重力打開塞，將關閉塞裝在水泥頭內。

(7)當預計重力塞座于分級注水泥器打開塞座后，用水泥車開泵憋壓，打開分級注水泥器循環孔。

(8)循環。

(9)按固井設計要求進行第二級注水泥作業。

(10)壓關閉塞，注專用壓塞液300升，替泥漿，碰壓。表壓應為最終循環壓力+附加壓力。附加壓力應≥分級注水泥器關閉壓力。注意：在條件允許的情況下盡量提高關閉附加壓力，以利于雙級箍關閉。

(11)停泵，從井口釋放壓力，檢驗關閉套關閉效果。重新開泵，加壓關閉壓力至25MPa以上，井口泄壓，再打壓至25MPa兩次，每次穩壓5min，確保內部附件的順利下落。

(12)卸管匯，固井施工結束。

3 時效和效益分析

西8-8-6井的時效分析結果如表1。

表1 西8-8-6井免鉆分級固井和常規固井施工工序時效(h)

效益分析：

(1)免鉆分級固井作業后套管內不會殘留水泥塞段，由此可省掉一級注水泥候凝、接小鉆桿、下鉆和鉆水泥塞等完井工序，從而大大縮短完井時間28h，大幅降低固井材料成本約2萬元，效益顯著。(2)該技術可以大幅提高油井的生產壽命，同時減少生產后期產生的修井費用。(3)采用免鉆分級固井技術，除降低固井、修井費用外，縮短投產周期所增加的產量也是該技術的主要經濟來源。

4 結語

(1)雙級固井方式能有效地降低注水泥時環空液注壓力，防止低壓井的漏失。(2)通過現場應用表明，免鉆式分級固井技術適合我們現場的工況，性能可靠，操作方便，施工成功率100%。(3)免鉆式分級固井時間和經濟效益顯著，在以后類似井固井中可以推廣應用提供參考。

[1]柳文楊.免鉆式分級固井在滴南7井的應用[J].西部探礦工程，2013,3：83～84.

[2]張明華．低壓易漏失井雙級固井技術探討[J].石油天然氣學報，2013,35(8)：103～106.

[3]曲慶利，關月. 水平井大通徑可撈式免鉆塞篩管完井技術應用[J].石油礦場機械，2014,43(12)：55～58.

劉言理(1988-)，男，漢族，山東棲霞人，研究生，碩士學位，大港油田石油工程研究院助理工程師。