水平井完井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討

鄭清友（鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江大慶163000）

水平井完井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討

鄭清友（鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江大慶163000）

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)水平井鉆完井技術(shù)不斷取得進(jìn)步，但在如何控制水平井均衡排液及致密油氣藏水平井多段壓裂改造方面還存在不足。文中對(duì)水平井割縫襯管完井方式、射孔完井方式、管外封隔器完井方式、可膨脹完井方式等技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了介紹，對(duì)水平井完井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，為合理選擇完井技術(shù)、提高開發(fā)效益提供參考。

水平井；完井；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1 水平井完井方法發(fā)展?fàn)顩r及存在問(wèn)題

1.1 水平井完井方法發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)是水平井發(fā)展較早的國(guó)家，上世紀(jì)六十年代即在四川完成了一口水平井鉆井，但水平井技術(shù)未能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，直到上世紀(jì)八十年代才鉆成了第二口水平井流花11-1-6井，該井采用當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)的技術(shù)，取得了成功，為我國(guó)九十年代水平井鉆井技術(shù)研究及發(fā)展打下了基礎(chǔ)，目前水平井鉆完井技術(shù)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，已成為新油田開發(fā)、老油田深入挖潛、提高采收率及非常規(guī)油氣藏開發(fā)的重要技術(shù)。對(duì)于淺層出砂油藏，目前國(guó)內(nèi)通常使用水平井套管固井射孔、管內(nèi)濾砂管防砂完井技術(shù)等，膨脹管技術(shù)在鉆井完井及修井方面應(yīng)用也越來(lái)越受到歡迎。

1.2 水平井完井存在問(wèn)題

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)水平井鉆完井技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普遍，在砂巖、碳酸鹽巖、火山巖及變質(zhì)巖地層中均鉆有水平井，水平井技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越成熟，但也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：①水平井完井方式與油藏適應(yīng)性不強(qiáng)，且完井方式比較單一；②在固井完井方式中，大多采用全井固井或尾管固井，較少采用一次管柱多段多級(jí)固井，使得固井質(zhì)量得不到保障；③水平井地層流入動(dòng)態(tài)、產(chǎn)能預(yù)測(cè)及生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等還不夠完善，存在射孔井段與產(chǎn)能優(yōu)化不好的情況；④水平井多采用射孔后管內(nèi)懸掛濾砂管防砂技術(shù)，防砂方式單一，防砂效果有待提高。

2 水平井常用完井方式特點(diǎn)及適用條件

2.1 割縫襯管完井方式

（1）割縫襯管完井方式。割縫襯管完井方式比較簡(jiǎn)單，能夠用于各種半徑的井，在水平井完井中使用較為普遍，具體完井工序是將割縫襯管懸掛在技術(shù)套管上，使用懸掛封隔器來(lái)封隔管外環(huán)形空間。使用割縫襯管完井方式的優(yōu)點(diǎn)是使用成本相對(duì)較低、儲(chǔ)層不受水泥漿的影響、能夠有效防止井眼坍塌、能夠有效控制地層出砂。該完井方法存在的缺點(diǎn)主要有：不能實(shí)施分段分隔從而無(wú)法避免層段間竄通和干擾，無(wú)法控制割縫襯管與井眼間的環(huán)空，因此不能進(jìn)行選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)，不能進(jìn)行生產(chǎn)控制，無(wú)法獲取可靠的生產(chǎn)測(cè)試資料。

（2）襯管頂部注水泥完井方式。襯管頂部注水泥完井方式主要是采用管外封隔器、分級(jí)箍、盲管以及尾管懸掛器等特殊完井工具配合井下裝置進(jìn)行完井，將造斜段部分注水泥固井技術(shù)與帶管外封隔器的襯管完井技術(shù)相結(jié)合。該完井技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：采用多級(jí)管外封隔器加防砂篩管完井，提高了防砂效果。座封封隔器和注水泥一次完成，節(jié)約了施工時(shí)間。防砂篩管內(nèi)通徑大、使用壽命長(zhǎng)便于后期作業(yè)。該完井技術(shù)確定是施工復(fù)雜，對(duì)工具可靠性要求較高。

2.2 射孔完井方式

射孔完井是目前使用較為普遍的完井方式，分為尾管射孔完井和套管射孔完井兩種，套管射孔完井克服了裸眼和襯管完井方式的缺陷，能夠選擇性射開不同油層，避免層間干擾，為分層注、采集選擇性壓裂酸化作業(yè)創(chuàng)造了條件。射孔完井實(shí)現(xiàn)了有效的層段分隔，可以有效的進(jìn)行選擇性增產(chǎn)作業(yè)、生產(chǎn)控制及生產(chǎn)檢測(cè)等，并且能夠選擇性進(jìn)行修井作業(yè)，適用于多種類型油藏完井。射孔完井的缺點(diǎn)是完井施工成本相對(duì)較高，儲(chǔ)層易收到水泥漿的損害，固井質(zhì)量難以得到保證，對(duì)射孔操作技術(shù)要求較高。

2.3 管外封隔器（ECP）完井方式

管外封隔器（ECP）完井方式是把串聯(lián)若干個(gè)ECP的割縫襯管下入到井眼中，然后注入水泥將第一個(gè)ECP以上的環(huán)空封隔，根據(jù)作業(yè)方式不同可以分為管外封隔器及割縫襯管完井和套管外封隔器及滑套完井兩種形式。管外封隔器（ECP）完井方式依靠管外封隔器進(jìn)行層段分隔，能夠進(jìn)行分段作業(yè)和生產(chǎn)控制，在注水開發(fā)中使用較為普遍。該完井方式的優(yōu)點(diǎn)是施工成本適中，有效避免了水泥漿對(duì)儲(chǔ)層的污染，能夠避免層段之間的串通和干擾，可進(jìn)行選擇性增產(chǎn)作業(yè)、生產(chǎn)控制及生產(chǎn)檢測(cè)。缺點(diǎn)是管外封隔器分隔的有效程度受水平井井眼規(guī)則程度、封隔器座封及密封性影響。

2.4 可膨脹式襯管完井方式

可膨脹式襯管完井方式是先將管柱下入井底，然后通過(guò)機(jī)械或液壓方式，自下而上或自上而下，通過(guò)壓力或拉力使管柱變形，達(dá)到增大井眼內(nèi)徑或采油管柱的目的。膨脹襯管包括可膨脹式割縫襯管、可膨脹式篩管和其它類型防砂膨脹管。該完井方式能夠減少防砂管堵塞，延長(zhǎng)篩管防砂壽命。

3 水平井完井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)水平井完井技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，形成了各種完井技術(shù)系列，目前主要發(fā)展方向?yàn)椋孩儆蓡我还こ痰耐昃蜚@井-完井-采油系統(tǒng)化發(fā)展，加強(qiáng)地質(zhì)、油藏及工程各領(lǐng)域協(xié)助；②有單一完井方法向多元化發(fā)展，由傳統(tǒng)直井完井向水平井、多底井和分支井發(fā)展；③由常規(guī)水平井完井向水平井分段完井發(fā)展；④水平井射孔將開展分段變參數(shù)射孔，達(dá)到防底水及均衡排液的效果；⑤由傳統(tǒng)水平井完井向均衡排液水平井完井技術(shù)發(fā)展；⑥進(jìn)一步加強(qiáng)完井技術(shù)和理論發(fā)展，同時(shí)大力發(fā)展適合各種地層條件的井下完井工具。

［1］蘇義腦，孫寧．我國(guó)水平井鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]．石油鉆采工藝，1996，18(6):14-20.

［2］唐海雄，熊友明，張俊斌，等．水平井控壓緩水完井技術(shù)研究[J]．中國(guó)科技縱橫，2010(12):71-73.