柯321井小井眼斜井段永久式橋塞的鉆磨處理工藝及建議

中國石油集團川慶鉆探工程有限公司新疆分公司 新疆 庫爾勒 841000

1 引言

永久式橋塞由于施工工序少、周期短、卡封位置準確,所以一經問世就在油氣井封層方面得到了廣泛應用,基本上取代了以前打水泥塞封層的工藝技術,成為試油井封堵已試層,進行上返試油的主要封層工藝。但是經過一段時間開采后,受產能下降、地層出水、油水井層間或管外串通等諸多因素影響,油氣井的開采速度和最終采收率大大降低,為了提高產量,此時有些井就需要對前期封堵的一些試油井段重新進行改造施工,繼而需要將前期下入的永久式橋塞鉆磨處理掉。但是安全高效的鉆磨處理掉永久式橋塞并非易事,因此,結合柯321井小井眼斜井段鉆磨處理永久式橋塞的工藝,總結出了一些經驗,對該類井的修井作業具有一定的借鑒意義。

2 柯321井基本情況

柯321井是塔里木盆地塔西南坳陷葉城凹陷柯克亞背斜構造的一口開發井(水平井),完鉆井深3631.00m,完鉆層位:新近系西河甫組西五二段。井身結構:7″套管+5-1/2″套管+5-1/2″篩管,7″套管下深:20.95m,5-1/2″套管下深:20.95-3414.18m。造斜點:3081.22m,A點:3417.16m,灰塞41m(3308.00-3349.00m),永久式橋塞位置:3349.00m,人工井底:3308.00m。

3 鉆磨處理永久式橋塞難點

柯321井全井施工井段為5 1/2″套管,造斜點在3081.22m,A點在3417.16m,灰塞41m(3308.00-3349.00m),永久式橋塞位置3349.00m,3308.00-3349.00m井段井斜在60-70°,鉆磨灰塞及永久式橋塞施工難點如下:(小井眼斜井段環空間隙小,鉆磨過程中鉆具和工具抗扭強度低,鉆磨灰塞及永久式橋塞產生的水泥屑及鐵屑攜帶困難,存在很大的卡鉆風險。(小井眼斜井段鉆磨永久式橋塞,存在磨損套管的風險。斜井段鉆磨,鉆具躺在井壁上,摩阻大,鉆壓不能有效傳遞到鉆磨工具上,參數不易掌握,鉆磨過程易磨損套管。

4 永久式橋塞鉆磨處理工藝

下Φ114mm高效平底磨鞋至3308.00m鉆磨灰塞,進尺41.00m,鉆磨井段:3308.00m-3349.00m,鉆壓5-15KN,泵壓16MPa,排量9L/s,壓井液粘度45s,返出水泥屑約240L。充分循環洗井后,繼續鉆磨處理永久式橋塞,進尺1.00m后無鉆壓(鉆磨井段:3349.00m-3350.00m),加深管柱,下推永久式橋塞殘體至3380.00m,一趟鉆成功完成了小井眼斜井段灰塞及永久式橋塞的鉆磨處理施工。鉆磨管柱組合:Φ114mm高效平底磨鞋+滾珠扶正器+Φ97mm螺桿+2 3/8"磁鉆桿+27/8″鉆桿至井口。鉆磨處理完起出鉆磨管柱,23/8″磁鉆桿帶出2.53kg鐵屑(最大鐵塊長74mm,寬20mm,厚度6mm)。

鉆磨期間井控措施:(在鉆磨永久式橋塞過程中,要通過間接顯示判斷井下情況,如:鉆壓突降、泵壓下降、鉆時加快、懸重減少、扭矩增大、鉆具憋跳等參數變化來判斷井下風險,如遇上述情況應立即停止鉆磨,上提方鉆桿關井,并觀察油套壓情況,若無壓力顯示則通過節流管匯循環觀察是否有后效顯示,確定無異常后繼續進行鉆磨,若發生溢流或氣侵,進行壓井或脫氣后方可進行下步作業。(鉆磨過程中一旦鉆時加快或放空,不可繼續鉆磨或下追,立即停泵,上提方鉆桿關井,并觀察油套壓情況,若無壓力顯示則通過節流管匯循環觀察是否有后效顯示,確定無異常后進行鉆磨或下追,若發生溢流或氣侵,進行壓井或脫氣后方可進行下步作業。(鉆磨灰塞及永久式橋塞時,要加密監測壓井液液量變化和性能變化,一旦發現循環罐液量增加或減少,以及出口返出壓井液密度降低,應立即關井。

鉆磨處理經驗:(充分考慮到小井眼斜井段鉆磨灰塞及永久式橋塞過程摩阻大,鉆壓不能有效傳遞到鉆磨工具上,鉆磨參數不易掌握,鉆磨過程易磨損套管,水泥屑及鐵屑不易帶出造成卡鉆等諸多風險,本井施工優化了鉆磨管柱結構,運用了滾珠扶正器、螺桿及磁鉆桿,有效的降低了以上風險。(下鉆磨管柱探得灰面,上提管柱至水泥塞面以上5m左右,充分循環洗井至進出口液性一致,然后下放管柱鉆磨灰塞。(鉆磨灰塞及永久式橋塞過程中可以嘗試不斷地變換鉆壓等鉆磨參數,調整到一個合適的范圍,推薦鉆磨參數:鉆壓5-15KN,排量12-16L/s。④鉆磨期間送鉆遵循勤送少送原則,嚴禁一次性多加鉆壓長時間停止送鉆。⑤鉆磨期間要活動鉆具,避免在同一位置長時間鉆磨無進尺而磨損套管。⑥鉆磨期間若需要停泵,則必須進行不間斷上下活動鉆具,鉆具不能實現上下活動時嚴禁停泵。⑦若需要接單根時,則接單根前必須充分循環洗井1周以上,確保環空水泥屑或鐵屑全部返至地面,防止水泥屑或鐵屑停泵后沉降卡鉆。⑧鉆磨永久式橋塞時,盡量采用低鉆壓高轉速,鉆壓5-10KN,排量12-16L/s,防止大鉆壓鉆松永久式橋塞后橋塞殘體剩余過多。

5 結束語

小井眼斜井段鉆磨處理永久式橋塞是油氣井修井作業中經常遇到的問題,正確全面的分析小井眼斜井段鉆磨處理永久式橋塞的風險以及制定有針對性的切實可行的風險控制措施是施工成功的關鍵。柯321井通過運用新工具、優化鉆磨管柱結構及鉆磨參數、選擇無固相優質鉆磨液,取得了良好的鉆磨效果。現場作業實踐證明,螺桿、滾珠扶正器及磁性鉆桿的鉆具組合,可以應用于小井眼斜井段鉆磨處理永久式橋塞,極大的降低卡鉆風險,具有推廣應用價值。