涩北台南水平井作业技术

叶文刚（青海油田边远油田开发公司 甘肃 敦煌 736202）

前 言

水平井是通过扩大油气层泄漏面积来提高油气井产量，提高油田经济效益的一项开发技术。水平井开发技术实现了少井高产、提高采收率的目的，已成为当今石油工业最重要的关键技术之一。到目前为止，青海油田在涩北、台南气田先后进行了45口水平井钻井，随着气田开发的需要，水平井会越来越多，水平井的修井以及后续的增产作业技术尤为重要。目前国内外的水平井修井技术已经推广应用，而我们才开始起步，技术还不成熟，需要进一步探索和研究。

一、涩北台南气田水平井开发现状

自2008年涩北台南气田大规模应用水平井开发技术至今，涩北三大气田一号气田已投产水平井50余口，全部采用筛管完井，并实施全过程的气层保护，为水平井高效开发和油田快速上产打下坚实的基础。

随着水平井井数的增加和开发的深入，就会不可避免的出现事故井。那么为了老井的进一步高效开发和对事故井的有效处理，水平井的修井技术已经成为全世界同行共同关注的问题。

资料显示，国外在水平井冲砂、打捞、钻铣作业等方面在几年前已经有成功实施的报道，在我国也有成功实例，如冀东油田,大港、江苏、胜利油田等都有了相对较为成熟的技术，也研发了不少针对水平井的特殊工具，水平井修井工作和工具研发的迫切性也日益显现出来。

二、水平井完井方法

涩北三大气田已完井的水平井完井方法主要包括：固井射孔完井技术、管外封隔器悬挂筛管完井、分级注水泥筛管完井技术等。

三、水平井常规作业技术

（一）、投产作业

目前涩北三大气田水平井主要是分级注水泥筛管完井，在水平井作业前我们开展了水平井作业的先期调研和研究，做出了充分的准备工作并制定了《水平井作业规程》。

筛管完井是用筛管对地层进行支撑或挡砂，不再进行固井和射孔，储层不受固井水泥浆污染。使用的筛管主要有精密微孔滤砂管、纤维复合滤砂管、星孔防砂筛管、复合防砂筛管、割缝衬管等。

传统的分级注水泥筛管完井水平井投产施工工序为：搬迁安装、一次替泥浆、试压、套铣胶塞、二次替浆、通井、钻分级箍及盲板、打捞胶塞、下生产管柱、替喷 放喷、完井。

通过实践验证对比，使用Φ114-116mm领眼磨鞋钻分级箍及盲板效率高时间最短。因此在将水平井新井投产作业的工序改进为：搬迁安装、一次替泥浆、试压、通井、下领眼铣鞋钻胶塞分级箍及盲板（下一趟钻塞管柱即可）、二次替浆、钻分级箍及盲板、打捞胶塞、下生产管柱、替喷 放喷、完井。

通过优化改进分级注水泥筛管完井水平井投产作业工序改进后，具有以下优点：

（1）、使用改进后领眼铣鞋效率高、时间短，且不需更换钻头

（2）、相对安全，磨铣后井径质量好。

（二）、钻塞作业

水平井钻塞施工应当注意的问题：

1.钻屑的上返

（1）修井液必须有足够的携砂能力（提高粘度）。

（2）增大循环排量。

2.扭矩的传递

（1）钻具增加滚子扶正器，减少钻具磨阻

（2）提高修井液润滑性

3.钻头的选择：

（1）钻头侧面尽可能是圆柱体，可以减少对套管磨损及钻具扭矩损耗。

（2）钻头底面尽可能是锥形或半球形，防止钻头底面抵住套管连接处及工具台阶而损伤套管及工具，有利于施加钻压；同时铺焊碎碳化钨或带有相应利刃，对橡胶及铝铸件切削力强。

4.钻具组合原则：

（1）保证能够顺利通过大井斜段及水平段；

（2）有利于钻压的施加和钻屑的上返；

5.钻具组合：

（1）螺杆钻具：钻头+5 LZ957.0螺杆钻（带螺旋扶正器）＋刚性扶正器＋油管

（2）机械钻具（大修）：钻头＋滚子扶正器＋Φ73mm 18°斜坡钻杆1根＋滚子扶正器＋Φ73mm 18°斜坡钻杆500m(每三根钻杆加滚子扶正器一个)＋Φ73mm普通钻杆。

（三）、打捞作业

水平井由于井斜大、水平段长，受钟摆力的影响，靠旋转管柱和自身重力下放的工具在水平井中很难操作，决定了其修井难度远远大于直井。主要体现在：打捞工具入鱼难，地面扭矩、拉力传递损失大，导致常规打捞、磨铣技术难以有效实施，因此，需要有专门的工具和设备以适应水平井修井的特殊需要。

1 下井工具尺寸的限制

在水平井打捞及大修施工中，经常使用到大直径、长度较大的工具，工具能否顺利通过造斜率较大的井段是施工成败的关键。

2 水平井下井工具尺寸的确定：

曲率半径是从圆心O点到井眼中心线F点的距离OF=360/(2π*k)，由图可以看出MN与内弧相切，OG垂直与CD，OE=OFEF、OG=OE+EG。由勾股定理可得CG长度，求得CD。

其中：k—造斜率；

EF—油层套管半径；

EG—下井工具直径；

考虑下井工具安全问题，安全系数取80%，所以下井工具长度确定为理论长度×80%。

四、结论

由于水平井的大斜度井段或水平段所形成的复杂条件，使得各项修井工艺不同于常规直井。为此，在水平井实施各项修井方案中，主要遵循几个原则：

（一）工艺过程必须保证安全、灵活可靠；

（二）采用有效的油管扶正技术，提高成功率和有效率；

（三）受曲率半径的影响，在保证其结构和密封性可靠的条件下，下入工具的数量、长度和外径尽可能的限制，同时管柱也应该相对地集中；

（四）井下工具全部采用地面液压控制，以消除井筒摩阻所带来的影响。

随着水平井数量的增加及其开发程度的不断深入，对修井工艺技术的要求也越来越高。在今后的研究过程中，应将钻井、完井、修井等各个环节统一考虑，要通过外引内创，逐步形成自己的水平井修井工艺、工具体系,进一步提高水平井修井工艺技术水平，为油田增储上产提供可靠的保证。

[1]胜利采油研究院 水平井修井工艺技术2006