压裂后卡管柱原因分析及对策研究

宋征杨涛薛永强

（1.吉林油田长春采油厂，吉林长春130000；2.吉林油田勘探部，吉林长春130000；3.吉林油田新木采油厂，吉林长春130000）

压裂后卡管柱原因分析及对策研究

宋征1杨涛2薛永强3

（1.吉林油田长春采油厂，吉林长春130000；2.吉林油田勘探部，吉林长春130000；3.吉林油田新木采油厂，吉林长春130000）

××油田在压裂开发中存在压后卡管柱现象，即压裂后由于种种原因导致管柱无法起出，最后不得已采取大修解卡，这一问题严重制约着油田的开发，我们通过多个方面进行了分析总结，最后成功的解决了此技术瓶颈，为××油田的快速开发奠定了基础。

压裂；卡管柱；解卡

1.概述

××油田隶属于吉林油田长春采油厂，平均井深2900m，投产方式为射孔后压裂投产，由于地层水敏严重，产量递减快，年递减率达到20%以上，年平均老井补压在30口井左右。自2010年3月份大规模开发以来至今，在老井补压中共出现压后卡管柱8口井，其中强拔解卡4口井，大修处理4口井（80万/口），直接造成经济损失300多万。由于受此问题的影响严重制约着油田的开发动用。

2.压后卡管柱单井实例：伊××井

2.1 基础数据

斜井，最大井斜15.77，对应井段1200米，钻井完井日期2009年11月6日，人工井底2668.93米，联入4.8米；油层套管P110*139.7/121.36mm。

该井于2010年2月8日投产，投产层位为93-95号层，射孔井段为2623米—2616.4米，射开6.6米，压裂前该井平均日产液5.8吨，沉没度153米。

本次压裂为补孔压裂，目的层段为68-72号层，射孔井段为2388.8米—2368米，射开13.4m，设计加砂量50方。

2.2 管柱结构

井下管柱（由上至下）：φ88.9mm*6.5mm N80平式油管——高压封隔器PSK344-107G（2350.16m）上接高压水力锚——高压封隔器PSK344-107G（2390.1m）上接无滑套喷砂器——2根φ 88.9mm*6.5mm平式N80油管+高压丝堵（2389.67m）；

2.3 大修解卡处理过程

2011年2月11日：试提负荷达到75吨，未能解卡；上下窜油管，负荷在56---65吨之间波动，总共窜10次以上，加深的油管接箍下深最大达到7米，当负荷达到35吨时，开始起压裂管柱。起第3根时负荷降为24吨，一共起出10根压裂管，负荷不增，起出油管超过油层段60米，解卡成功。

起出封隔器后发现：水力锚收缩完好，一封胶筒靠近上台阶的部分损坏，二封胶筒全部脱落，2根尾管内全是压裂砂。

3.压后卡管柱原因分析

3.1 压裂后卡管柱井共有以下4个共性特点：

①全部是老井补压，莫里青油田有老井补压和新井压裂，对于新井压裂从未发生过压后卡管柱的现象，已经发生的8口压后卡管柱井全部是老井进行二次压裂时发生的。

②压裂放喷结束后打开井口上提压裂管柱时，强拔至50吨管柱没有任何伸长，井口蘑菇头纹丝不动。（正常起压裂管柱时吨位一般为30吨左右）

③反循环洗井时，没有憋泵现象，均能正常洗通，井内有一定的循环通道。

④发生压后卡管柱的井管柱结构全部是双封单压井，对于单峰单压井和双封双压井，从未发生过压后卡管柱现象。

3.2 压裂施工因素分析

8 口压裂后卡井的老井，压裂施工过程中基本平稳，均未出现砂堵现象，后置液用量采用等量顶替，可能造成二封以上有少量沉砂，但卡井的8口井在洗井过程中均可洗通，说明喷砂器以上通道是畅通的，压后卡井与压裂施工质量关系不大。

3.3 压裂管柱结构与卡井的关系

伊通地区压裂延用近两年成熟做法：采用双锚定式水力锚（544-114B），封隔器采PSK344-107G扩张式封隔器（耐压70MPa，耐温120℃），油管采用3寸平式油管，同时为了避免井眼轨迹不直造成压裂工具串卡井，封间距全部保持在20米以上，为了避免因压裂过程中沉砂，尾管采用20米。分析认为压后卡井与管柱结构无关。

3.4 二封距离油层底界过远是否可以导致卡井

从8口正常起出的双封单压井来看二封距离油层底界的距离有长有短，在0.45-2.86m之间。8口卡管柱井二封距离油层底界的距离在0.68-2.73m之间，可以排除二封距离油层底界过远引起砂卡的可能。

3.5 新老井对比

2010年至今新井已完成压裂施工60口井/81层，其中单封缩径管压裂施工39口井，双封双压21口井/42层，均未出现压后卡井现象。而老井施工38口井/49层，单封缩径管压裂8口井均未出现卡井，双封压裂30口/38层，卡井8口，卡井比例高达26%。分析认为卡井与新老井有直接关系，老井一方面受井内流体影响可以导致封隔器胶筒性能的变化，但最重要的一点是补孔压裂的层压后与已投产层存在压力差，目前伊通地区压裂停泵压力多数在20MPa左右，而已生产层地层压力小的仅6MPa左右，层间压差大势必造成压后高压层向低压层倒灌，造成在二封上部形成砂桥卡井。

3.6 压后卡管柱综合原因分析及对策

要彻底的弄清楚压后卡管柱的具体原因，必须首先弄清楚以下几个问题。

①只考虑压裂砂，不考虑其他因素，压后出砂砂埋封隔器会不会导致卡管柱？砂埋封隔器肯定能卡管柱，这毫无疑问。在单一压裂砂砂埋封隔器的前提下肯定会卡管柱，但是管柱仍然有一定的活动能力，不会被卡死。

从大修和强拔解卡后起出的压裂管看，二封下两根尾管内均发现大量压裂砂，可以肯定，压后出砂造成二封上部形成砂桥是压后卡管柱的主要原因之一。

②补孔压裂的层压后与已投产层存在压力差，层间压差大势必造成压后高压层向低压层倒灌，一是造成在二封上部形成砂桥卡井，二是引起封隔器胶筒变形不易收缩卡井。

4.结语

4.1 砂卡时砂子来源分析和预防措施

4.2 防止水力锚、封隔器下入位置不准引起卡管柱

4.3 为防止压后倒灌所采取的措施