劉言理(大港油田公司石油工程研究院, 天津 300280)
復雜井二次開發完井工藝技術研究
劉言理(大港油田公司石油工程研究院, 天津 300280)
當前國際油價低迷,許多高成本油田區塊采取基本不鉆新井的方式減少資金支出。在這種大的環境背景下,要想使油井獲得更大的收益,利用原來老井井眼進行二次開發成了一條有效的途徑。這里就涉及到各種可能存在的復雜井,如側鉆井、側鉆水平井、分支井等,常規水平井的二次開發也算是復雜井的一種。本文介紹了目前多數復雜井的完井工藝技術及配套的管柱結構,對其存在的問題進行了分析研究,給出了復雜井開發過程中的解決方案和對策。
復雜井;完井;技術;研究
復雜井中的側鉆井和分支井利用原有井眼對油層剩余油進行挖潛,是老區塊增產穩產的關鍵工藝,是一種充分利用油田老井進行剩余油開采的增產技術方案,與其對應的完井方式的優選和成功實施尤為重要。復雜井中的常規水平井二次完井方式多種多樣,有必要對施工方案進行反復論證。本文主要針對常規水平井、側鉆井、分支井的配套完井工藝技術進行研究討論,并針對不同的完井方案存在的問題給出解決策略。
(1)水平井礫石充填防砂完井技術 這里主要針對常規水平老井的二次開發進行研究,針對油藏巖石膠結疏松、油層出砂嚴重的情況,需要進行礫石充填二次防砂完井。該工藝施工時一般先將原井的篩管和懸掛器打撈出來,然后下入新的礫石充填工具、篩管和懸掛器,坐封懸掛器后,下入對接管柱進行礫石充填。水平老井進行礫石充填防砂完井一般采用擠壓充填或者循環充填,對于地層液量充足、距離水層較近的層一般采用循環充填的方式,對于液量不是很足、附近又沒有水層的油層一般采用擠壓充填的完井方式。這種工藝施工后增油效果較為顯著。對于水平老井實施礫石充填防砂完井技術和一口新井的成本、施工工序基本相同。該工藝施工過程相對復雜、在施工過程中要考慮的問題比較多,如懸掛器坐封位置、篩管位置、充填礫石的選擇、地層砂砂樣試驗、篩管型號尺寸選擇、施工泵注程序、砂比設計、應急方案等,目前該工藝在海上平臺、人工島等應用較多。
(2)水平井油層套管射孔完井技術 該工藝主要針對油層采用套管射孔完井的老井,原射孔井段出油量有所降低或者完全堵塞的情況。可以對其他油層進行射孔,射開新的層位與老層進行合采。該工藝主要針對有底水的水平井,該工藝施工的水平井一般在水平段受固井質量的限制,且相比直井施工成本較高,大部分井在射孔后要在水平段進行懸掛篩管進行機械防砂或者進行化學防砂。
(3)側鉆井懸掛篩管完井技術 目前側鉆井的開發正熱火朝天地進行,側鉆井是實現老油層挖潛的較為經濟的工藝方案。對于地質巖石膠結疏松的油層,如果原井采用7寸油層套管完井,那么側鉆井段可以下入5寸半套管,然后射孔采用管內慮砂管防砂。如果原井采用5寸半油層套管完井,那么側鉆井段還要防砂的話,最好懸掛下入95.25mm的篩管或者懸掛下入3寸半篩管,直接采用篩管完井,這樣才能在防砂的同時獲得最大的油層滲流面積和篩管過流面積。
(4)側鉆井尾管懸掛套管固井完井技術 對于地質巖石膠結較好,不容易出砂的油層,一般采用尾管懸掛固井,然后射孔完井的方式。該工藝施工時的固井質量對于整個側鉆井的施工質量起著至關重要的作用。該工藝應用較多的是5寸半套管掛95.25mm套管固井,該工藝施工時將浮鞋浮箍下入到套管末端,在浮箍上部安裝球座,套管串上端連接尾管懸掛器,通過打壓使懸掛器坐封掛在套管內壁上,然后進行注水泥固井,水泥凝固后進行射孔完井。該工藝由于懸掛套管內徑較小,對于后期的井下作業存在一定的難度。
不同的復雜井完井管柱不盡相同,這里對復雜老井的完井管柱結構進行分析。(1)水平井礫石充填防砂完井管柱 水平井礫石充填防砂完井管柱的結構從下至上主要由下列工具組成:絲堵+油管短節+礫石充填裝置+油管短節+篩管+油管短節+水平井空心橋塞(懸掛器)+油管串至井口。(2)側鉆井懸掛篩管完井管柱 側鉆井懸掛篩管完井管柱結構從下至上組成如下:絲堵+油管短節+篩管+油管短節+懸掛器。(3)側鉆井尾管懸掛套管固井完井管柱 側鉆井液壓尾管懸掛固井管柱結構從下至上依次為:防轉浮箍+套管短節+浮鞋+套管短節+球座+套管串+尾管懸掛器+鉆桿至井口。
(1)固井質量不好,油層套管易套變 這里主要針對側鉆井,側鉆井注水泥固井后一般在懸掛器以下會有十幾米的泥漿侵入到油層套管與裸眼井壁之間的水泥液中,這導致了該段的固井質量很差甚至無水泥環,很容易使附近套管發生套變,影響后期的井下施工作業。(2)側鉆井和分支井內徑小影響井下作業 側鉆井和分支井一般采用小直徑套管或者篩管,甚至有的油井采用套管內徑為82.25mm,在油井開發生產的過程中,一旦出現套管變形或者地層出砂的情況,其套管修復和沖砂工作是很難進行的。(3)分支井開發效果不理想 許多分支井的完井設計沒有與采油較好地結合,很多分支井采用的是不同分支合采的形式,沒有對不同分支單獨開發,不能將分支井的優勢充分發揮。
通過對復雜井的二次開發問題進行研究,給出來了適用不同地質情況的完井方式極其對應的管柱結構,并對可能存在的問題進行了分析總結,為當前復雜井的有效開發提供參考。
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