水平井筛管完井工艺技术及关键工具研究

刘言理(大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280)

水平井筛管完井工艺技术及关键工具研究

刘言理(大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280)

针对当前水平井油层岩石胶结疏松，在油井生产过程中容易出砂的问题，本文对筛管完井工艺技术适应工况进行了分析，对于目前常用的筛管完井过程中的关键工具冲缝筛管进行了结构研究。通过研究得到了针对不同出砂严重度的对应筛管完井工艺及完井管柱结构，这对于油井的防砂寿命和开采有效期起着至关重要的作用。

水平井；筛管；完井；研究

随着水平井筛管完井技术在当前疏松砂岩中应用越来越多，对其工艺技术要求也越来越高。采用筛管完井的主要目的是对油层砂进行阻挡，达到允许粒径的砂粒进入井筒目的[1]-[2]。筛管完井的工艺技术根据不同油层出砂情况，可以选择不同的水平井筛管完井方案。本文主要对不同的水平井筛管完井工艺技术的适用油层情况进行了分析，给出了不同工艺的完井管柱结构。对于目前常用的冲缝筛管进行了深入探讨，对于该工具的现场应用提供了一定的参考意义。

1 水平井筛管完井工艺技术分析

针对不同的油层情况，目前的水平井筛管完井工艺主要有以下几种方式。

(1)管内筛管循环充填完井 该工艺主要针对出砂不太严重的砂岩油藏，同时油层供液充足，不需要对油层进行压裂的情况。如渤海湾地区的馆陶组油藏常用此工艺。该工艺先对套管射孔完井，再下入筛管，在筛管和油层套管环空之间充填砂子，阻挡地层砂。对应的完井工艺管柱为：丝堵+油管短节+砾石充填装置+油管短节+筛管串(含扶正器)+水平井空心桥塞+油管变扣+油管串至井口。

(2)管内筛管一体化挤压充填完井 该工艺主要适用于地层供液情况一般的疏松砂岩油藏，需要对油层进行压裂的情况，如渤海湾地区的沙河街组油藏。该工艺能将筛管和套管之间的环空填实，同时对近井地带和油层内先进行压裂，然后将其用砂子填实，增加地层出油效果，形成了多级挡砂屏障，保证了油井寿命。对应的完井工艺管柱与管内筛管循环充填完井相似。充填管柱由于要进行压裂，设计较为复杂：服务器+冲管+变扣+油管串+水力锚(每500m设置一个)+油管串至井口(井口用大勾反加压)。

（3）裸眼筛管外砾石充填完井 该工艺主要针对井壁不易坍塌的油层，能增大油层渗流面积，提高产量，且在筛管外进行砾石充填，可以起到支撑井壁的作用。该工艺通常采用上部注水泥固井下部筛管完井。常用的完井管柱结构为：丝堵+套管短节+洗井阀+套管短节+筛管串+套管短节+可钻盲板+裸眼封隔器+分级箍+钻杆串至井口。

（4）管内单独悬挂筛管完井 该工艺主要针对出砂不严重的油藏，该工艺一般先采用油层套管射孔完井，然后下入筛管，用空心桥塞悬挂在套管壁上，该工艺不需要进行砾石充填，在油井生产若干年后筛管失效后可以轻松将桥塞解封，拔出筛管进行二次老井防砂。对应的完井管柱为：丝堵+油管短节+筛管+油管短节+水平井空心桥塞+油管串至井口。

2 关键工具研究

水平井筛管完井最为关键的工具是筛管，筛管的质量好坏、筛管结构和孔眼尺寸关系着整个油井的开采寿命、防砂效果、出液量和经济效益，选取不合理的话可能会造成油井出砂严重，导致后期的打捞失败，整个油井废弃的严重后果。

目前已有的筛管有以下五个大类：①割缝筛管、直缝筛管、梯形缝筛管和组合缝筛管。②钻孔筛管。③绕丝筛管。④冲缝筛管。⑤精密复合筛管。

图1 冲缝筛管剖面示意图

图2 冲缝筛管实际剖面结构图

其中冲缝筛管相比之下性价比较高，挡砂效果较好，如图1和图2所示。冲缝筛管采用冲缝螺旋分布，大大提高了过滤套强度。在局部受外部挤压时，受压部位在外力作用下，间隙减小或者闭合，保证防砂的可靠性。采用精密冲缝技术，不锈钢冲缝过滤套的冲缝开口在侧面，避免了地层砂对冲缝筛管的直接冲蚀作用。冲缝间隙的加工通常情况下根据不同油井的砂粒径进行确定，可以控制在要求的加工误差范围之内，保证其过滤精度的要求。目前常用的筛管基本数据见表1。焊接方式上将筛管套与基管进行一体化焊接，充分保证筛管在井下复杂情况下和多年生产后仍能不会与基体脱离。

3 结语

①通过分析得到了适用于不同油层情况下的筛管完井工艺，给出了其对应的优化的筛管完井管柱结构。②对于关键工具筛管进行了研究，给出了抗挤压能力强，抗冲蚀效果好的冲缝筛管结构，为现场应用提供了参考。③对于上部固井下部筛管完井的方案，筛管失效后可以采取筛管射孔，在筛管内下入小尺寸筛管，对小尺寸筛管外空间进行砾石充填的二次防砂工艺。

（文章题目：水平井筛管完井工艺技术及关键工具研究）

[1]刘言理，聂上振，杨延征.水平井完井方法研究和优选[J].价值工程,2015,10,34(378),94-95．

[2]刘言理.水平井充填一体化化学防砂完井技术在海上油田的应用[J].化工管理,2015,07,149-150．

[3]刘言理，聂上振.上部注水泥下部精密复合筛管完井技术的研究与应用[J].化工管理,2015,05,158-159．