胜利油田完井筛管现状及研究展望

徐 鑫，张海燕，杨海波

（胜利石油管理局a.钻井工艺研究院；b.采油工程处，山东东营257017） ①

胜利油田完井筛管现状及研究展望

徐 鑫a，张海燕b，杨海波a

（胜利石油管理局a.钻井工艺研究院；b.采油工程处，山东东营257017）①

水平井完井方式的选择直接影响水平井产能和效益的发挥，筛管完井由于成本低、污染小、产量高逐渐成为水平井的主要完井方式。胜利油田近年来水平井筛管完井的比例不断增大，大幅提高了水平井完井水平；但目前常用的筛管存在强度低、易损坏、寿命短、不能控流等许多问题，严重制约了水平井优势的发挥；未来胜利油田水平井完井筛管将向长寿命、多样化、智能化方向发展，以促进胜利油田水平井技术的不断进步。

胜利油田；水平井；筛管；长寿命；智能化

水平井完井方式的选择直接决定了开发效果，常用的水平井完井方式主要包括裸眼完井、固井射孔完井、筛管完井、砾石充填完井等［1］。由于固井方式存在污染产层、降低油藏渗透率、固井质量差、费用高昂等缺点，因此近年来裸眼筛管完井逐渐成为胜利油田水平井主要的完井方式。

1 完井筛管现状

2005年以前，胜利油田就开展了多口井的水平井筛管完井技术试验。最近几年，筛管完井水平井数量呈逐年上升趋势，工艺也由过去单一的固井射孔完井方式转变为适应不同油藏类型和储层的筛管完井、裸眼完井等配套完井工艺，筛管完井工艺得到了广泛的应用［2］。

胜利油田筛管完井技术发展的前期，投入到现场应用的筛管主要包括打孔筛管、割缝筛管、绕丝筛管［3］等，这些筛管存在无法防砂、防砂能力差、强度低、易破损的缺点。因此，精密滤砂管、膨胀筛管和控流筛管等新型筛管近年来陆续投入现场应用，并取得了较好的应用效果。

1.1 精密滤砂管

因打孔筛管无法防砂以及割缝筛管防砂能力有限、强度低等问题，使精密滤砂管应运而生，其结构如图1所示［4］。

图1 精密复合滤砂管结构

精密滤砂管具有挡砂精度高、抗破坏和抗腐蚀及抗堵塞能力强、过滤面积大、流动阻力小等优点。胜利油田自2006年开始大面积推广筛管完井技术以来，截至2010年底，已完成水平井筛管完井1 220口，其中精密滤砂管完井占65%。目前，胜利油田仍以每年400余口的进度开发水平井，其中筛管完井达到60%以上，大部分都是精密滤砂管完井。另外，胜利油田根据多年精密滤砂管的使用经验，先后制定了多项精密滤砂管的行业及企业标准，涉及精密滤砂管的加工制造及现场应用等各方面，为精密滤砂管的科学规范应用提供给了依据。胜利油田已成为国内水平井精密滤砂管技术发展最快、应用规模最大的油区。

1.2 膨胀筛管

膨胀筛管是近几年发展起来的一种比较新型的筛管（如图2），主要应用于油井完井及防砂工程，膨胀筛管膨胀后紧贴井壁并具有良好的适应性，大幅增大完井内径，具备良好的完井及防砂效果［5］。膨胀后筛管紧贴井壁，对井壁形成一定的支撑，减少了井壁的坍塌，减少砂粒的运移与冲蚀，防砂效果好，防砂可靠性高。同时，采用膨胀防砂筛管的作业费用明显比传统的防砂作业费用少，油井的生产成本大幅度地降低［6］。

图2 膨胀筛管

近年来，胜利油田的膨胀筛管技术得到了快速发展，尤其是胜利钻井院在该领域具有国内一流的研发实力，其研制开发的膨胀筛管在胜利油田孤岛采油厂已进行了多口井的现场应用，取得了良好的应用效果［7］。应用井情况统计如表1。

表1 膨胀筛管应用统计

以GDD15－01井为例，该井生产曲线如图3所示。原井生产后期由于套管破损面临停产，使用膨胀筛管封堵漏点、防砂完井之后，恢复生产，目前日产液19.9t／d、日产油2.9t／d、含水85.2%，累计生产477.9d，累计产液量10 778.5t，累计产油 量3 848t。

图3 GDD15－01井生产曲线

膨胀筛管完井技术也将成为今后胜利油田筛管技术发展的一个重要方向。

1.3 控流筛管

控流筛管是伴随着均衡供液完井技术发展而来的一种新型筛管。控流筛管完井技术是从地质、钻井、生产全方位研究分析筛管完井的产液情况，在有效分段的基础上，使用不同型号、不同规格的控流筛管，可实现产层的均衡供液，延长油井寿命，提高采收率。对于降低水平井生产后期含水率、提高油井产能具有十分现实的意义，拥有广阔的应用前景［8］。

胜利油田目前处于油井生产的高含水期，油井生产一段时间后常发生水淹或高含水。据统计：胜利油田1 220口筛管完井水平井中含水95%以上的占29.6%，其中因高含水停产58口，高含水已经严重制约水平井的高效生产。因此，胜利油田近年来也开展了控流筛管技术的研究，其中胜利钻井院在2009年就在胜利油田东辛采油厂采用了变密度控流筛管，进行了10余口井的现场试验；另外，从2010年开始，在新勘排601区块的44口井上使用了变密度控流筛管。这些井投产后，与邻井相比，取得了明显的效果。以相同区块的2口井为例，其中辛68平4井采用变密度筛管完井，通过生产曲线（如图4）可以看出，与同区块辛68平2井相比，该井含水率上升速率慢，同期含水率得到了有效控制。

图4 变密度筛管完井与常规完井生产曲线对比

目前，胜利油田钻井院正在开发新型控流筛管（如图5所示），并已完成批量试制，很快将投入现场应用。

图5 新型控流筛管

2 存在的问题

目前，油田开发形式越来越严峻，砂岩油藏防砂要求不断提高，稠油热采等开发方式使得井下环境更加苛刻，页岩油气等非常规油藏的开发又对完井方式提出了新的要求，这些新形势的出现对水平井筛管完井技术提出了更高的要求，现有的筛管技术在现场应用过程中也遭遇了新的问题，因此筛管完井技术需要实现技术跨越，向更全面、更高效的方向发展。

目前油藏开发领域与水平井筛管完井技术相关的问题主要有：

1） 由于热应力变化、地应力变化以及井身轨迹影响导致完井工具变形的井逐年增多，严重影响了水平井开发效果。因此，开发适应井下复杂条件的高强度、长寿命筛管成为亟待解决的问题。

2） 目前胜利油田投产水平井平均含水80%，最高达98.8%。水平井见水后，缺乏针对性的治理措施。由于目前水平井都采用筛管完井，水平井某一段见水后，由于油层段全部连通，无法采取相应的堵水措施。因此在完井设计中就要考虑减缓出水措施，例如使用控流筛管，配合其他工具实现控流控水、均衡供液。

3） 胜利油田的水平井完井绝大多数在完井时没有考虑后期的修复治理措施，例如没有合理分段、缺乏检测手段等，一旦后期生产出现问题，治理的难度非常大，甚至造成很多井报废，极大地浪费了产能。因此，如何能够有效地检测油井的生产情况，并在出现问题后能够及时地修复治理，应成为当前急需考虑的问题，即如何逐步向智能化或半智能化完井方面靠拢。

3 结论及展望

1） 水平井筛管完井技术在胜利油田已经应用多年，开展了许多相关研究，也取得了一定的研究成果，但仍应清楚地认识到目前筛管完井技术中还有许多难题等待解决。要立足自身实际情况，结合胜利油田发展形势，追踪国内外先进技术，更好、更快地推进胜利油田水平井筛管完井技术的进步。

2） 防砂筛管向高强度、长寿命方向发展。防砂筛管未来还需不断改进，研制高强度、低流阻、耐高温、耐腐蚀、耐冲蚀的新式筛管，解决下入过程中强度不足易受损坏、下入后易被砂粒磨损的问题，防止在高温环境中的应力和腐蚀破坏，保证筛管挡砂的长效性。

3） 水平井完井筛管逐步向可控流方向发展。由于水平井液体流入水平井的入流剖面不均，各处底水脊进速度不同，使水平井过早见水，含水率上升很快。解决这类问题的方法是在水平井合理分段的基础上，利用控流筛管，调节水平井的产液剖面，使各段见水时间基本一致，从而延缓水平井的见水时间，延长油井寿命。目前，胜利油田也开展了此类技术的研究，但还处于起步阶段，仍需要加大筛管控流技术的研发力度。

4） 筛管完井工艺向智能化方向发展。智能完井技术在油井生产的实时控制、按需开采、延长油井寿命等方面具有无可比拟的优势［9］，必须打破国外的技术垄断，研发具有自主知识产权的智能完井技术。随着近年来国内精密测量仪器技术的显著进步，配合不断发展的完井技术，相信研发具有自主知识产权的智能完井技术已不再遥远。胜利油田胜利钻井院等单位已经开展了相关技术的前期研究，并取得了一定的研究成果，未来还将继续加大研究力度，促进国内水平井智能完井技术的发展。

［1］ 刘瑞文.现代完井技术［M］.北京：石油工业出版社，2010.

［2］ 张绍东，张全胜，孙国华.胜利油田水平井完井技术现状及发展趋势［J］.石油钻采工艺，2001，23（6）：33－36.

［3］ 张 恒，杨文领，李宏俊.常规水平井完井中筛管的选择［J］.石油钻探技术，2003（5）：82－84.

［4］ 王 毅，杨海波，彭志刚.精密复合滤砂管防砂完井技术［J］.石油机械，2008（6）：60－61.

［5］ 马建民，刘永红，李 夯，等.可自适应膨胀防砂筛管性能评价试验研究［J］.石油矿场机械，2011，40（4）：57－61.

［6］ 马建民，刘永红，李 夯，等.可自适应膨胀防砂筛管结构设计及防砂机理研究［J］.石油矿场机械，2010，39（9）：1－4.

［7］ 吴柳根，朱海波，滕照正.可膨胀割缝管膨胀性能试验研究［J］.石油矿场机械，2009，38（2）：34－36.

［8］ 强晓光，姜增所，宋颖智.调流控水筛管在冀东油田水平井的应用研究［J］.石油矿场机械，2011，40（4）：77－79.

［9］ 刘 飞，陈 勇，李晓军，等.智能完井新技术［J］.石油矿场机械，2010，39（2）：87－89.

Research Status and Prospect of Horizontal Well Completion Screen in Shengli Oilfield

XU Xina，ZHANG Hai－yanb，YANG Hai－boa
（a.Drilling Technology Research Institute；b.Production Engineering Department，Shengli Petroleum Administration，Dongying257017，China）

The choice of horizontal well completions directly affects the level of well productivity benefits.Because of some advantages，such as low cost，low pollution，and high yield，screen completion has become the main horizontal well completions.The percentage of screen completion was increasing in Shengli Oilfield in recent years.However，the commonly used screens had many problems，such as low intensity，easily damaged，short life，not control flow，etc.，which seriously restricted the horizontal well advantages.Shengli Oilfield horizontal well completions screens will be long－life，diverse，intelligent direction，which will promote Shengli Oilfield horizontal well technology continues to progress.

Shengli oilfield；horizontal well；screen；long life；intelligent

1001－3482（2012）09－0010－05

TE925.3

A

2012－03－08

国家科技重大专项“低渗油气田完井关键技术”（2011ZX05022－006）

徐 鑫（1982－），男，山东德州人，工程师，主要从事石油完井工具开发与配套工艺研究，E－mail：zjyxuxin＠163.com。