刘言理(大港油田公司石油工程研究院, 天津 300280)
复杂井二次开发完井工艺技术研究
刘言理(大港油田公司石油工程研究院, 天津 300280)
当前国际油价低迷,许多高成本油田区块采取基本不钻新井的方式减少资金支出。在这种大的环境背景下,要想使油井获得更大的收益,利用原来老井井眼进行二次开发成了一条有效的途径。这里就涉及到各种可能存在的复杂井,如侧钻井、侧钻水平井、分支井等,常规水平井的二次开发也算是复杂井的一种。本文介绍了目前多数复杂井的完井工艺技术及配套的管柱结构,对其存在的问题进行了分析研究,给出了复杂井开发过程中的解决方案和对策。
复杂井;完井;技术;研究
复杂井中的侧钻井和分支井利用原有井眼对油层剩余油进行挖潜,是老区块增产稳产的关键工艺,是一种充分利用油田老井进行剩余油开采的增产技术方案,与其对应的完井方式的优选和成功实施尤为重要。复杂井中的常规水平井二次完井方式多种多样,有必要对施工方案进行反复论证。本文主要针对常规水平井、侧钻井、分支井的配套完井工艺技术进行研究讨论,并针对不同的完井方案存在的问题给出解决策略。
(1)水平井砾石充填防砂完井技术 这里主要针对常规水平老井的二次开发进行研究,针对油藏岩石胶结疏松、油层出砂严重的情况,需要进行砾石充填二次防砂完井。该工艺施工时一般先将原井的筛管和悬挂器打捞出来,然后下入新的砾石充填工具、筛管和悬挂器,坐封悬挂器后,下入对接管柱进行砾石充填。水平老井进行砾石充填防砂完井一般采用挤压充填或者循环充填,对于地层液量充足、距离水层较近的层一般采用循环充填的方式,对于液量不是很足、附近又没有水层的油层一般采用挤压充填的完井方式。这种工艺施工后增油效果较为显著。对于水平老井实施砾石充填防砂完井技术和一口新井的成本、施工工序基本相同。该工艺施工过程相对复杂、在施工过程中要考虑的问题比较多,如悬挂器坐封位置、筛管位置、充填砾石的选择、地层砂砂样试验、筛管型号尺寸选择、施工泵注程序、砂比设计、应急方案等,目前该工艺在海上平台、人工岛等应用较多。
(2)水平井油层套管射孔完井技术 该工艺主要针对油层采用套管射孔完井的老井,原射孔井段出油量有所降低或者完全堵塞的情况。可以对其他油层进行射孔,射开新的层位与老层进行合采。该工艺主要针对有底水的水平井,该工艺施工的水平井一般在水平段受固井质量的限制,且相比直井施工成本较高,大部分井在射孔后要在水平段进行悬挂筛管进行机械防砂或者进行化学防砂。
(3)侧钻井悬挂筛管完井技术 目前侧钻井的开发正热火朝天地进行,侧钻井是实现老油层挖潜的较为经济的工艺方案。对于地质岩石胶结疏松的油层,如果原井采用7寸油层套管完井,那么侧钻井段可以下入5寸半套管,然后射孔采用管内虑砂管防砂。如果原井采用5寸半油层套管完井,那么侧钻井段还要防砂的话,最好悬挂下入95.25mm的筛管或者悬挂下入3寸半筛管,直接采用筛管完井,这样才能在防砂的同时获得最大的油层渗流面积和筛管过流面积。
(4)侧钻井尾管悬挂套管固井完井技术 对于地质岩石胶结较好,不容易出砂的油层,一般采用尾管悬挂固井,然后射孔完井的方式。该工艺施工时的固井质量对于整个侧钻井的施工质量起着至关重要的作用。该工艺应用较多的是5寸半套管挂95.25mm套管固井,该工艺施工时将浮鞋浮箍下入到套管末端,在浮箍上部安装球座,套管串上端连接尾管悬挂器,通过打压使悬挂器坐封挂在套管内壁上,然后进行注水泥固井,水泥凝固后进行射孔完井。该工艺由于悬挂套管内径较小,对于后期的井下作业存在一定的难度。
不同的复杂井完井管柱不尽相同,这里对复杂老井的完井管柱结构进行分析。(1)水平井砾石充填防砂完井管柱 水平井砾石充填防砂完井管柱的结构从下至上主要由下列工具组成:丝堵+油管短节+砾石充填装置+油管短节+筛管+油管短节+水平井空心桥塞(悬挂器)+油管串至井口。(2)侧钻井悬挂筛管完井管柱 侧钻井悬挂筛管完井管柱结构从下至上组成如下:丝堵+油管短节+筛管+油管短节+悬挂器。(3)侧钻井尾管悬挂套管固井完井管柱 侧钻井液压尾管悬挂固井管柱结构从下至上依次为:防转浮箍+套管短节+浮鞋+套管短节+球座+套管串+尾管悬挂器+钻杆至井口。
(1)固井质量不好,油层套管易套变 这里主要针对侧钻井,侧钻井注水泥固井后一般在悬挂器以下会有十几米的泥浆侵入到油层套管与裸眼井壁之间的水泥液中,这导致了该段的固井质量很差甚至无水泥环,很容易使附近套管发生套变,影响后期的井下施工作业。(2)侧钻井和分支井内径小影响井下作业 侧钻井和分支井一般采用小直径套管或者筛管,甚至有的油井采用套管内径为82.25mm,在油井开发生产的过程中,一旦出现套管变形或者地层出砂的情况,其套管修复和冲砂工作是很难进行的。(3)分支井开发效果不理想 许多分支井的完井设计没有与采油较好地结合,很多分支井采用的是不同分支合采的形式,没有对不同分支单独开发,不能将分支井的优势充分发挥。
通过对复杂井的二次开发问题进行研究,给出来了适用不同地质情况的完井方式极其对应的管柱结构,并对可能存在的问题进行了分析总结,为当前复杂井的有效开发提供参考。
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