裸眼射孔技術在渤海某油田中的應用

卓振州,楊喜,武治強,劉鑫,劉佳盼，葉周明

1中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司 （天津 300452）

2.中海石油（中國）有限公司天津分公司 （天津 300452）

3.中海油研究總院 （北京 100028）

0 引言

井漏對鉆完井施工作業造成極大的危害，如果作業方式選擇不當將為導致復雜作業工況，并危及生產作業安全[1—3]。如果鉆井過程中出現失返性漏失，只能提前完鉆，調整井身結構和相應的完井方式，這會出現提前中完固井時部分顯示好的儲層段被技術尾管覆蓋。完井作業時既要保證裸眼段儲層的篩管到位又要保證被尾管覆蓋的儲層段的開采，這給完井作業提出了更高的要求和挑戰。

渤海油田北部某區塊C44井為一口沙二段Ⅲ油組大位移生產井，設計采用三開井身結構，完鉆井深4 048 m，311.15 mm（121/4"）井眼中完井深3 098 m。三開215.9 mm（81/2"）井眼儲層鉆進至1#油藏靶點后在3 829 m發生嚴重失返性漏失，多次進行堵漏作業未能封堵住漏層，累計漏失鉆井液701 m3，導致后續儲層無法繼續鉆進，經討論后決定就地中完，對本井井身結構和鉆井作業程序進行變更，增加四開152.4 mm（6"）井眼鉆井作業鉆遇2#油藏靶點，完井方案相應變更。

1 基本數據

1.1 單井數據

C44井設計采用三開井身結構完鉆，由于三開215.9 mm（81/2"）井眼鉆進至3 829 m發生嚴重失返性漏失且堵漏效果不明顯更改工程方案。一開406.4 mm(16")井眼至 613 m，下 339.73 mm(133/8")J55、90.78 kg/m(61lb/ft)、TP-QR 套管至 610.98 m；二開311.15 mm(121/4")井眼鉆進至3 098 m，下244.48 mm(95/8")1CR-L80、69.95 kg/m(47l b/ft)、TP-CQ 套管至3 096.22 m；三開215.9 mm(81/2")井眼鉆進至3 831 m，下177.8 mm(7")1Cr-L80、29PPF、BTC尾管至3 828.38 m，球座頂深3 812.25 m，回接筒頂深2 921.23 m；四開152.4 mm(6")裸眼設計鉆井至井深4 028.8 m，完井采用下部152.4 mm(6")裸眼（沙二段Ⅲ/Ⅳ油組），上部177.8 mm(7")尾管射孔（沙二段Ⅰ/Ⅱ油組），根據錄井資料，預計上部射孔段位于3 808～3 828 m（近套管鞋位置），根據油藏需求下入Y型分層電泵采油管柱，綜合數據及井身結構分別見表1、圖1。

表1 C44綜合數據表

圖1 C44井實際井身結構

1.2 實鉆定向井軌跡

C44井為一口大位移井，井深4 053 m，垂深2 118.67 m。該井從初始造斜點162 m開始以3°/30 m的全角變化率造斜至1 004 m，之后以67°井斜穩斜至3 229 m，穩斜井段長達2 225 m。而后井斜調整至64°，并自3342m以64.11°井斜穩斜至完鉆。該井水平位移長達3186.4m，水垂比1.5：1，如圖2所示。

圖2 C44井實鉆軌跡示意圖

2 完井作業難點及應對措施

2.1 完井作業難點

該井原定設計三開完鉆，由于在鉆遇儲層1#油藏靶點后發生失返性嚴重漏失，提前中完固井時部分顯示好的儲層段被技術尾管覆蓋，根據實鉆情況油藏調整開發需求，完井作業時既要保證裸眼段儲層的篩管到位又要保證被尾管覆蓋的儲層段的開采，這給完井作業提出了更高的要求和挑戰[4-9]。

1）如果先將裸眼段的防砂管柱下到位，可優先保證裸眼出層段開采，但是到位后為了有效保護儲層需將裸眼段的鉆開液頂替成低密度的工作液，下部井段的井壁失穩井眼垮塌，井壁的泥餅失效可能降低地層承壓能力，在后續射孔時可能使下部井眼發生漏失[4-7]。

2）如果先進行套管射孔作業，上部射孔段覆蓋上部井眼鉆遇儲層時發生的漏失段，因此需要防范上部井段射孔后的漏失風險，以免因為上部井段漏失液柱壓力降低造成裸眼段儲層的井壁失穩及井眼垮塌，使后續裸眼段防砂管柱無法下到位，出現復雜情況報廢有效進尺[8]。

3）該井為一口大位移井，從初始造斜點162 m開始以3°/30m的全角變化率造斜至1 004 m后以67°井斜穩斜至3 229 m，且下部為裸眼井段，既要保證射孔點火的成功性又要保證射孔后的循環通道，因此射孔管柱需要區別于常規套管井作業[9]。

4）根據油藏的開發需求,后期需要分層開采，因此需要選擇合適的分層配套工具。

2.2 應對措施

1）為了最大程度降低井眼暴露時間保證防砂管柱的順利到位，作業時取消完鉆后的常規洗井程序，改為鉆井結束在套管鞋處循環時待返出干凈直接替入封堵性好的簡易EZFLOW射孔液覆蓋尾管，既能保證射孔前的井眼清潔，有效降低井眼暴露時間，提高井壁穩定性和地層承壓能力。

2）尾管射孔時避射三開鉆井作業時漏失點上下0.5 m的層段，降低射孔后的漏失風險，采用高孔密（40孔/米）的射孔管柱，可消除避射帶來的產能影響。

3）射孔方式由平衡射孔負壓返涌變更為平衡射孔，區別于常規套管射孔作業下部為裸眼段無法直接套管憋壓射孔，采用投球點火工藝實現平衡射孔降低對儲層的沖擊。

4）射孔結束到防砂管柱到位前工作液均采用鉆開液并全程控制循環壓力以控制儲層漏失，最大程度降低井眼暴露時間保證防砂管柱的順利到位。

5）原177.8mm(7")尾管射孔下入114.3mm（41/2"）優質篩管簡易防砂變更為152.4 mm(6")裸眼與177.8 mm(7")尾管部分射孔復合井眼下入114.3 mm（41/2"）優質篩管簡易防砂，采用管外封隔器配合隔離密封進行裸眼分層，滿足油藏的分層開采需求。

3 工程應用與效果分析

C44井完井期間采用具有屏蔽暫堵作用的簡易的EZFLOW射孔液，采用投球加壓點火方式并在射孔后全程控制循環壓力，以最短的時間將防砂管柱送到位，有效保證了裸眼段儲層的泄油面積，提高油氣田單井產能，進而提高油氣田的開發經濟效益。

EZFLOW弱凝膠鉆井液技術體系，具有廣譜封堵和承壓能力強等特點，有效阻止鉆井液對儲層的污染傷害，較高的低剪切速率黏度有利于懸浮鉆屑，提高井眼凈化能力，特殊結構形成的單向強封堵反向易膨脹濾餅，無需破膠，完井時僅需微小的生產壓降就能清除，完全避免了常規完鉆鉆井液對儲層、篩管、礫石等的堵塞，具有很好的儲保效果，同時避免使用破膠劑存在的風險。

EZFLOW體系基本配方:0.4%PF-EZVIS+1.5%PF-EZFLO+8%PF-EZCARB+可溶性鹽加重到所需密度（可溶性鹽為:氯化鉀、氯化鈉、甲酸鉀、甲酸鈉等）。該體系能夠提高地層承壓能力，可用于低壓儲層鉆進。在20 MPa下，能夠完成封堵5μm2以下的多孔砂盤，且濾失少（圖3）。

圖3 C44井EZFLOW體系封堵性能評價

截至目前，該井投產效果好，投產產量超過油藏配產（表2），目前生產情況良好，投產初期日產原油215 m3，超過配產67.9%，含水0.1%。

表2 C44井鉆后配產表

4 結論

1)裸眼井段采用屏蔽暫堵型無固相鉆開液，在裸眼段鉆進時井壁附近形成薄韌致密的泥餅能夠提高地層承壓能力，有效降低了漏失提高儲層保護效果。

2)裸眼井洗井時鉆頭在管鞋之上并未進入裸眼段，洗井液僅在套管內循環，因此鉆井結束后的循環如果返出干凈，常規洗井程序可以縮短裸眼段的暴露時間。

3)對于特殊裸眼井射孔作業，應優選鉆開液體系提高裸眼段井壁的承壓能力，以確保射孔后至防砂管柱到位之前裸眼段的井壁穩定性。選擇合理的點火方式，在確保點火成功的同時降低對下部裸眼段地層的沖擊。合理避射漏失儲層射孔段降低射孔后的漏失風險，從而有效保證下部裸眼井段的井壁穩定性。

4)裸眼井完井時只有防砂管柱順利到位才能有效保證裸眼段儲層的泄油面積，并注意控制井液漏失提高儲層保護效果，才能使油井釋放產能、保證采收率，進而提高油氣田的開發經濟效益。