浅谈侧钻井小套管修井工艺技术

浅谈侧钻井小套管修井工艺技术

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司油气井下作业中心孤岛作业区山东省东营市257000

摘要:随着油田的不断开发,,造成油水井套管受到不同程度的损坏、井内遗留落物等各种异常情况,导致油水井无法正常生产甚至报废,造成资源浪费;为恢复生产,减少成本投入,油水井侧钻得到了广泛的应用,使报废井得以重新利用。

关键词:侧钻技术报废井套管损坏作业施工打捞工具

一、前言

所谓侧钻是指在原地质、工程报废油水井某个预定完好的井段钻铣开窗。钻出新的井眼叫侧钻井,然后在这个新的井眼中下入小套管,固井完井。它可以充分的利用原井井筒、原井井位、进井道路、地面流程等,并可以最大限度地挖掘地层潜力,完善注采井网,提高最终采收率,降本增效。由于侧钻井具备自身的特殊性,它不同于普通直、斜井及水平井。我们通过施工发现:因侧钻井井身结构技术特点,侧钻井的新井投产施工以及增产措施、维护作业施工,不能简单的与常规井施工一概而论,必须遵循对应的技术操作,才能更好地提高侧钻井的挖潜增产能力,使侧钻井能发挥起最佳效能。

二、侧钻新井投产施工及注意要点

侧钻井在地质认识上属于老区老井,地质资料成熟,各项资料认知清晰,便于日常管理,施工队伍在接到侧钻井新投设计,要认真落实每项基础数据,查找原井各项技术规范,做好各种数据的核对及确认,尤其是原井眼的套管技术规范、地层物性等,针对设计要求编写施工方案,防止发生意外工程事故。

1、通井

(1)通井规的选择

侧钻是利用原井眼上部完好套管,在目的层上部完好套管合适位置开窗悬挂小套管;井筒套管组合由上往下为大套管+小套管,根据原井眼套管及悬挂套管的技术规范选择通径规,如Φ244.5mm套管悬挂Φ139.7mm套管,选择两段施工,先通井上部套管,再处理开窗以下套管,如Φ139.7mm套管悬挂Φ101.6mm套管,可一次通井;通井规选择依据为小于相应套管内径6~8mm;两段施工的分别按照施工井段套管规范进行选择,一次通井的按照最小套管规范选择通井规尺寸,对变径明显的井筒建议通井规底部做倒角处理,以便顺利通过变径部位。

小套管对应使用小油管,在入井前注意所下油管要仔细检查、认真丈量、计算准确、确保施工顺利实施。

2、替泥浆

管柱下入至井底后,实探落实人工井底数据,无特殊要求尽量选择反循环替泥浆,至要求进出口水质一致(个别井替浆时因井筒泥浆失水形成泥饼,则需分段或冲下才能确保替到井底)

3、套管试压

侧钻井的套管全井试压是十分必要的,因为在侧钻过程中,特别是裸眼钻进时,大多采用地面转盘驱动钻柱,钻杆接箍对原井套管进行不断敲击摩擦,易造成套管损坏,破坏密封条件。

根据井身结构的套管规范,依据承压最小部位抗压强度的80%进行套管试压,压降及稳压时间要求达到相应的技术要求为合格。

如试压不合格,采取分段试压的方式查找不正常井段,根据实际情况确定处理措施,有效合理的方式恢复套管密封能力。

4、射孔

侧钻井井身结构一般为小套管,无法使用常规射孔枪进行施工,根据油层套管规范选择相应规范的射孔枪及射孔方式。目前现场一般采用油管输送、憋压引爆的射孔方式。

5、防落封隔器

因侧钻井身结构不适合常规打捞施工,为防止侧钻井发生落物掉入小套管内,造成事故复杂化,现场一般采取在套管悬挂器以上50m左右丢防落物封隔器的预防措施。

如丢防落物封隔器,则在该工序前进行刮管、油管试压施工,验证油管密封合格,确保施工顺利实施。

6、完井方式

根据地质设计要求下入完井管柱完井,泵挂深度一般小于套管悬挂器深度,如悬挂套管规范大于Φ139.7mm,则泵挂深度不受该限制。

三、侧钻井的冲砂、打捞作业施工

1、冲砂施工

为恢复油水井产能,必要时需要清理井筒内的沉砂。由于小套管内容积小,因此小套管内油管冲砂成为侧钻井检泵施工中实施较多的重点工序;现场实施时需要遵守以下要求:

(1)冲砂管柱一定要检查仔细,无论下井小油管还是普通油管,必须保持丝扣清洁干净完好,保证密封完好。

(2)由于小直径油管抗拉、抗扭强度都较普通油管低,所以起下油管及冲砂时,防止小油管折断掉井,造成工程事故。

(3)地面泵车压力不能过高,防止砂堵管柱将打破,造成冲砂失败。

(4)小油管冲砂,换单根前必须充分循环,以防砂埋管柱造成事故。

(5)在地层条件允许下尽量选择反循环冲砂。

2、打捞作业

随着侧钻井数量越来越多,生产时间的延长,各种各样的井下事故,如掉油管、落物、管柱卡、砂卡、套管问题等等,也将越来越多。由于小套管内容积小,相对于常规井增加了打捞处理难度,同时,可选择的打捞工具也大大减少。另外,由于小套管内必须下小油管,导致小套管内处理工程事故时,必须考虑小油管的抗拉、抗扭强度,否则将会造成复杂打捞。使事故处理更加困难。

(1)预防措施

1、做好套管抗压性、密封性及通径工作的检测工作,减少因套管自身原因导致井下工具不能正常起下的事故发生。

2、入井工具合格,安装可靠,杜绝人为原因导致工具落井。

3、合理优化施工参数,减少大直径工具与套管的磨碰,防止施工中造成套管损坏。

4、优化生产参数,合理调整生产强度,降低地质因素造成事故的风险。

5、采取下防落物封隔器隔离生产的方式,消除落物进入小套管的风险。

(2)事故处理

1、遇阻、遇卡

管柱小套管内不能正常起下时,一定要缓慢轻放,切忌猛提猛放压坏小油管。见到遇阻现象,要缓慢上提,遇卡时上提负荷不能过大,应在原负荷以上60KN范围内活动解卡,必要时可正反洗井配合活动解卡。

2、小直径管类落物

小油管在使用过程中,因丝扣损坏或其它原因导致落井。必须优先选择可退式工具。在原负荷以上60KN范围内活动解卡,严禁大负荷上提解卡以及猛提猛放活动解卡,以防止打捞管柱脱扣或断裂,造成重复打捞。

3、小件落物

施工时井内不慎落入如钳牙、螺丝帽、小胶皮等小件落物,有时会造成下井管柱在下入过程中受阻现象,有时能够通过本身管柱顶入井底,或使用相应规范小件打捞工具捞获。如果出现硬阻套铣至井底。

4、杆类落物

该类落物主要是测试仪器,主要以预防为主,降低杆类工具落井;对落井杆类落物采取谨慎处理,选用相应可退外捞工具进行打捞,杜绝事故复杂化的风险。

四、侧钻井的封层开采工艺

由于地质产能需要,许多小套管侧钻井必须采取封层开采工艺,常用的封层开采工艺有打水泥塞和封隔器卡封两种。

1、小套管内打水泥塞、堵炮眼

在小套管打水泥塞封层时,要精心计算水泥浆用量和顶替量;打塞施工前要充分洗井,保持井筒清洁,油管内外水质一致。对油层漏失严重井,先填砂处理。顶替、洗井时合理控制泵压及排量。等待侯凝好后,回探灰面合格后按照相应标准进行套管试压。

2、小套管内封隔器卡层

有些地层漏失严重,无法实现水泥塞封层,通过配套小直径封隔器,油管输送打压实现丢手封层。

五、侧钻井的配套工具

对小套管完井的侧钻井来讲,所适用的打捞工具及打捞工艺尚成熟,必须严格遵守下得去、捞得住、能循环、退得出、不破坏鱼顶、不损坏套管、不使事故复杂化的原则。

1、Φ70mm×4000mm通井规

此工具为通井工具,确保后续施工顺利进行验证套管通径满足设计要求。

2、Φ70mm螺杆配套钻具

主要用于下井管柱下入时遇阻后的井筒清理以及小套管内钻塞施工。

3、Φ70mm一把抓

适用于小件落物落井后的打捞清除。

4、小尺寸打捞工具

适用于打捞掉于小套管内落物,如小油管及接箍等。

5、Φ106mm、反扣Φ102mm小母锥

适用于Φ127mm小套管内打捞落井油管。

开窗侧钻井作为一种老油田、老油井潜能的开发技术措施,以及钻井工程事故的补救措施,已在各油田的开发生产中得到较广泛的应用,使油田的报废井再生和低效井的改造收到了良好的效益,并取得较好的回报。

六、参考文献

1、聂海光.王新河.油气田井下作业修井工程.北京:石油工业出版社,2002.2

2、程华国.张桂林.井下作业标准汇编.北京:中国石化出版社,2003

3、林传礼.井下作业工.北京:石油工业出版社,1996

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