油管鉆磨復合橋塞工藝分析

田濤

摘 要：目前能實現大排量致密油水平井體積壓裂的主體技術是泵送復合橋塞分段壓裂技術。而要實現壓裂改造后的全通徑生產，就要及時高效的鉆磨掉分段橋塞，與連續油管比較，常規油管鉆磨復合橋塞技術以其施工工藝簡單、現場應用經驗豐富、成本低、成為目前主要的復合橋塞鉆磨工藝技術。要完成復合橋塞的快速鉆除，正確的螺桿鉆具組合優化以及泵壓、排量、鉆壓等施工參數的優化設置就顯得尤為重要。

關鍵詞：復合橋塞;油管傳輸;螺桿鉆;排量;鉆壓

1 技術背景

水平井泵送復合橋塞封隔分段多簇壓裂技術是致密油氣藏的主要開發方式[1-2]，國際上，在頁巖油氣資源的大開發中扮演了重要角色，而在國內，尤其是處于三低油氣區塊的長慶油田，近年來也引進了該技術，并已經在致密油氣開發中得到了廣泛應用[3-4]。所以，研究如何能夠在現有技術條件下提高復合橋塞的鉆磨效率，是很有必要的[5]。

2 泵送復合橋塞壓裂工藝優點

①在目前長水平段多層壓裂施工中，該工藝單層壓后不放噴，采用射孔、壓裂聯作，不用調整鉆具，壓裂施工效率高，施工周期短;壓裂施工結束后可快速鉆磨掉所有橋塞，恢復井筒全通徑暢通，利于后續作業和生產;

②相比水力噴射壓裂工藝，該工藝為光套管壓裂，流動通道大，摩阻小，可實施大排量、大規模加砂，壓裂的改造強度和力度更大，對于低滲透儲層的改造效果更好。

目前鉆磨復合橋塞的技術方式主要有兩種：連續油管鉆磨、常規油管鉆磨。國外普遍采用連續油管鉆磨，在長慶油田區域，由于地區環境條件的限制、作業成本、以及連續油管水平段加壓困難，現場無鉆磨經驗等原因，井下公司多采用常規油管鉆磨復合橋塞。

3 現場實踐

2015年8月至2016年5月，使用油管鉆磨復合橋塞兩口井。最長水平段長2006m，鉆磨橋塞31個，單趟鉆具可鉆磨9個橋塞，施工成功率為100%，鉆磨效率較高，成本較連續油管降低明顯。

以固平28-21井為例，該井生產套管為139.7mm，井深為3731.9m，水平段長2006m，井眼軌跡較為復雜，入井復合橋塞20個。

工藝管柱結構（自下而上）：

六刃磨鞋+螺桿鉆+雙瓣單向閥+安全接頭+油管至井口。

該井為生產井重上磨橋塞，無經驗可供借鑒，磨鉆過程中存在較大的井控風險和卡鉆風險。鉆磨過程中遇到的主要問題有：

①地層漏失嚴重，導致井筒內液柱高度不足，存在井控風險。給磨橋塞作業增添了困難;

②老井重上，橋塞入井時間長，坐封不牢靠，鉆磨時橋塞可能發生位移，鉆壓難以控制，且容易憋泵，影響正常施工;

③該井水平段長，且已經正常生產兩年多，磨鉆過程中易發生卡鉆，遇阻;鉆磨碎屑也不易返出。

針對以上問題，該井在鉆磨施工過程中制定了相關的現場處置措施，施工前充分循環，保證井筒內有足夠的液柱高度，在磨鉆過程中，密切觀察返出口出液量，及時循環補液;磨鉆過程中精細控制送鉆量，必要時立即上提管柱。

現場施工參數：鉆壓為1.0～3.0kN，排量為720～800L/min，泵壓為11.0～14.5MPa。施工效果：使用一趟鉆具鉆磨9個橋塞施工成功率為100%，現場應用表明該技術鉆磨復合橋塞效果較好。

4 建議與認識

①六刃磨鞋采用凹面設計，盡可能將復合橋塞磨成較細的碎屑，保證可以被循環攜帶出井筒，降低卡鉆風險;

②老井鉆磨過程中，入井橋塞會發生位移，或者在鉆除下個橋塞時，由于上一個橋塞殘體、碎塊下落的影響，導致鉆磨時間增加，且容易引起管柱反轉、憋泵;根據現場鉆磨經驗，此時應增大排量，在排量700-800L/min時，保持泵壓在11.0-15.0MPa，泵壓超過15MPa時，立即上提管柱，精細控制送鉆量;

③磨鉆過程中，有時由于鉆壓施加過大，會導致油管反轉，水龍帶打扭，直接影響正常鉆磨;目前井下公司自行設計的油管卡鉗已在現場實際應用，可以有效防止管柱反轉，但在鉆磨接單根時十分不便，是不是可以考慮在油管和吊卡接觸的地方改為軸承連接，保證自由活動，防止油管反轉。

油管鉆磨復合橋塞工藝簡單，現場應用經驗豐富，目前在施工現場已經相當成熟，但是一些問題會影響鉆磨效率，目前大尺寸連續油管還沒有現場使用，并且連續油管鉆磨復合橋塞在長慶區域未大規模應用，常規油管鉆磨仍是主流。

參考文獻：

[1]白田增，吳德，康如坤等.泵送式復合橋塞鉆磨工藝研究與應用[J].石油鉆采工藝，2014（1）：123-125.

[2]李滿國.螺桿鉆鉆除井筒內多橋塞工藝技術應用[J].吐哈油氣.2012（1）：83-86.

[3]席仲琛，徐迎新，曹欣.水平井油管鉆磨復合橋塞技術及應用[J].石油鉆采工藝，2016（1）：123-127.

[4]安杰，趙樂，唐梅榮等.水平井常規油管井下動力鉆塞技術研究[J].特種油氣藏，2015（02）：140.

[5]葉登勝等.新型速鉆復合橋塞的開發與應用[J].天然氣工業，2014（4）：62-66.