上固下筛一体化快速固井完井工具及工艺分析

刘言理（大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280）

上固下筛一体化快速固井完井工具及工艺分析

刘言理（大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280）

当前常用的上部注水泥固井下部筛管完井技术施工结束后要进行六棱钻头钻塞作业，钻塞不但影响油井生产时间、增加作业费用，而且钻塞过程中容易对套管、筛管和井下工具造成一定的伤害，甚至影响开发后期的修井作业。对固井完井工艺和相关工具进行分析研究，给出了一种不用钻塞的上固下筛固井完井技术和相关的配套工具的设计思路，设计了单流可脱落式盲板和单流式注水泥器，这大大节省了施工时间，节省了施工费用。相关的研究结果表明，上固下筛一体化快速固井完井技术简化了固井完井施工作业流程，极大降低了施工过程中的各种风险，适合在各种疏松砂岩的水平井、直井和侧钻井等使用，同时也推动了相关的配套工具的设计研发进程。

筛管；固井；快速；完井

上部注水泥下部筛管完井技术是针对疏松砂岩水平井的主要技术，该技术能节省中间套管，同时增大油层裸露程度，应用较为广泛［1］-［2］。但是目前的固井完井工艺施工后要进行钻塞，这大大增加了作业时间和费用，而且钻塞过程中钻头容易对套管和固井工具造成一定的伤害，甚至造成固井完井故障。本文研究的上固下筛一体化固井完井工艺通过对相关固井工具进行设计改进，免去了原工艺的钻塞过程，有效地避免了可能存在的上述固井完井事故。通过相关设计研究，保持了原工艺上部注水泥下部筛管完井的流程，同时施工结束后只需下入丝堵将脱落件推入井底即可。该技术能非常有效保护套管安全，大大提高固井质量和油井完井质量，满足了油井的长期有效开发规划。但是，原工艺存在的问题归根到底是相关固井完井工具的性能影响了该技术的进展，对该工艺工具的研究非常急需。因此，开展了上固下筛一体化快速固井完井工具及工艺的研究，以便对上述问题进行解决。

1 关键工具设计思路

（1）注水泥器 注水泥器是上部注水泥下部筛管完井技术的主要工具之一，以往的工艺要单独下入注水泥器和盲板，二者配合使用。新的注水泥器，如图1所示，增加了脱落筒7且替浆塞设置成为单流式替浆塞1，工作时，首先管内憋压，将注水泥器下部的裸眼封隔器涨封，然后打高压将注水泥孔4打开进行注水泥作业。替浆塞设置为单流式替浆塞1，该替浆塞下入到注水泥器位置时，先与脱落筒7锁定在一起，带动关闭筒6向下运动剪断剪钉3，此时注水泥孔4被关闭，继续打压剪断脱落剪钉5，单流式替浆胶塞2和脱落筒7锁定在一起与注水泥器分离，此时泥浆可以通过单流式替浆胶塞1向上流动。

（2）单流盲板 原工艺盲板为不通腔，下入管柱的过程中要每十根管柱灌一次泥浆，减少浮力影响。新的盲板通过单流盲板图2的设计，使泥浆能够通过单流球3向上运动达到了在下入管柱的过程中不用灌浆的目的，简化施工程序。使用该盲板时，先将管内打高压，图2单流盲板中的单流球3、球座4和内筒5便一起向下运动，运动到一定位置时，脱落剪钉2在轴向剪切力的作用下被剪断，内筒5与外筒1脱离。此时，便可下入钻杆，将单流式注水泥器图1和单流盲板2一起推入到井底，钻杆末端设置有内通型导向堵。

2 固井完井主要工艺

（1）固井完井管柱结构 上固下筛一体化快速固井完井管柱从下到上为丝堵+洗井筛管+砾石充填装置+筛管（带滚轮扶正器）+单流盲板+裸眼封隔器+单流式注水泥器+套管至井口。

（2）施工流程和注意事项 ①井眼准备，用泥浆充分循环清洗。②用通井规对井眼进行通井。③按照设计的管柱结构依次下入工具。④管柱串在下入过程中严格按照设计要求的速度下入，严禁顿撞和变速。⑤盲板、注水泥器和裸眼封隔器的上下接头处要涂抹密封胶。⑥管柱下入到预定位置后，进口接入水泥头，打入泥浆，打压涨封裸眼封隔器。⑦稳压10分钟后，继续打压至压力突降为0，注水泥孔打开，充分循环泥浆至进出口液体一致。⑧注水泥作业，注入设计量的水泥。⑨然后进行替浆作业，释放单流式替浆胶塞，将水泥顶替到套管环空内。⑩替浆胶塞到达注水泥处碰压，关闭注水泥孔。继续打压至脱落筒剪钉剪断与外筒分离。⑾通过打高压使单流盲板的内筒剪断剪钉，与外筒分离。⑿下入钻杆，底带内筒型导向堵，将单流盲板和单流式注水泥器的脱落部分一起推入到井底。此时泥浆可以在各个单流工具内向上流动，消除了流体的阻力。

3 结语

①上固下筛一体化快速固井完井技术免去了钻塞的程序，减少了固井完井过程中的各种风险，增加了油井生产时间。②单流盲板的设计使用该工艺在下入固井完井管柱的过程中不用灌浆，减少了管柱下放过程中的流体阻力，提高了施工效率，节省施工作业的费用。③该工艺在管柱末端下入砾石充填装置，可进行砾石充填防砂作业。

图1 单流式注水泥器结构示意图

图2 单流盲板结构示意图

图3 固井工具推入井底

［1］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.

［2］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.

［3］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.