裸眼射孔技术在渤海某油田中的应用

卓振州,杨喜,武治强,刘鑫,刘佳盼，叶周明

1中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 （天津 300452）

2.中海石油（中国）有限公司天津分公司 （天津 300452）

3.中海油研究总院 （北京 100028）

0 引言

井漏对钻完井施工作业造成极大的危害，如果作业方式选择不当将为导致复杂作业工况，并危及生产作业安全[1—3]。如果钻井过程中出现失返性漏失，只能提前完钻，调整井身结构和相应的完井方式，这会出现提前中完固井时部分显示好的储层段被技术尾管覆盖。完井作业时既要保证裸眼段储层的筛管到位又要保证被尾管覆盖的储层段的开采，这给完井作业提出了更高的要求和挑战。

渤海油田北部某区块C44井为一口沙二段Ⅲ油组大位移生产井，设计采用三开井身结构，完钻井深4 048 m，311.15 mm（121/4"）井眼中完井深3 098 m。三开215.9 mm（81/2"）井眼储层钻进至1#油藏靶点后在3 829 m发生严重失返性漏失，多次进行堵漏作业未能封堵住漏层，累计漏失钻井液701 m3，导致后续储层无法继续钻进，经讨论后决定就地中完，对本井井身结构和钻井作业程序进行变更，增加四开152.4 mm（6"）井眼钻井作业钻遇2#油藏靶点，完井方案相应变更。

1 基本数据

1.1 单井数据

C44井设计采用三开井身结构完钻，由于三开215.9 mm（81/2"）井眼钻进至3 829 m发生严重失返性漏失且堵漏效果不明显更改工程方案。一开406.4 mm(16")井眼至 613 m，下 339.73 mm(133/8")J55、90.78 kg/m(61lb/ft)、TP-QR 套管至 610.98 m；二开311.15 mm(121/4")井眼钻进至3 098 m，下244.48 mm(95/8")1CR-L80、69.95 kg/m(47l b/ft)、TP-CQ 套管至3 096.22 m；三开215.9 mm(81/2")井眼钻进至3 831 m，下177.8 mm(7")1Cr-L80、29PPF、BTC尾管至3 828.38 m，球座顶深3 812.25 m，回接筒顶深2 921.23 m；四开152.4 mm(6")裸眼设计钻井至井深4 028.8 m，完井采用下部152.4 mm(6")裸眼（沙二段Ⅲ/Ⅳ油组），上部177.8 mm(7")尾管射孔（沙二段Ⅰ/Ⅱ油组），根据录井资料，预计上部射孔段位于3 808～3 828 m（近套管鞋位置），根据油藏需求下入Y型分层电泵采油管柱，综合数据及井身结构分别见表1、图1。

表1 C44综合数据表

图1 C44井实际井身结构

1.2 实钻定向井轨迹

C44井为一口大位移井，井深4 053 m，垂深2 118.67 m。该井从初始造斜点162 m开始以3°/30 m的全角变化率造斜至1 004 m，之后以67°井斜稳斜至3 229 m，稳斜井段长达2 225 m。而后井斜调整至64°，并自3342m以64.11°井斜稳斜至完钻。该井水平位移长达3186.4m，水垂比1.5：1，如图2所示。

图2 C44井实钻轨迹示意图

2 完井作业难点及应对措施

2.1 完井作业难点

该井原定设计三开完钻，由于在钻遇储层1#油藏靶点后发生失返性严重漏失，提前中完固井时部分显示好的储层段被技术尾管覆盖，根据实钻情况油藏调整开发需求，完井作业时既要保证裸眼段储层的筛管到位又要保证被尾管覆盖的储层段的开采，这给完井作业提出了更高的要求和挑战[4-9]。

1）如果先将裸眼段的防砂管柱下到位，可优先保证裸眼出层段开采，但是到位后为了有效保护储层需将裸眼段的钻开液顶替成低密度的工作液，下部井段的井壁失稳井眼垮塌，井壁的泥饼失效可能降低地层承压能力，在后续射孔时可能使下部井眼发生漏失[4-7]。

2）如果先进行套管射孔作业，上部射孔段覆盖上部井眼钻遇储层时发生的漏失段，因此需要防范上部井段射孔后的漏失风险，以免因为上部井段漏失液柱压力降低造成裸眼段储层的井壁失稳及井眼垮塌，使后续裸眼段防砂管柱无法下到位，出现复杂情况报废有效进尺[8]。

3）该井为一口大位移井，从初始造斜点162 m开始以3°/30m的全角变化率造斜至1 004 m后以67°井斜稳斜至3 229 m，且下部为裸眼井段，既要保证射孔点火的成功性又要保证射孔后的循环通道，因此射孔管柱需要区别于常规套管井作业[9]。

4）根据油藏的开发需求,后期需要分层开采，因此需要选择合适的分层配套工具。

2.2 应对措施

1）为了最大程度降低井眼暴露时间保证防砂管柱的顺利到位，作业时取消完钻后的常规洗井程序，改为钻井结束在套管鞋处循环时待返出干净直接替入封堵性好的简易EZFLOW射孔液覆盖尾管，既能保证射孔前的井眼清洁，有效降低井眼暴露时间，提高井壁稳定性和地层承压能力。

2）尾管射孔时避射三开钻井作业时漏失点上下0.5 m的层段，降低射孔后的漏失风险，采用高孔密（40孔/米）的射孔管柱，可消除避射带来的产能影响。

3）射孔方式由平衡射孔负压返涌变更为平衡射孔，区别于常规套管射孔作业下部为裸眼段无法直接套管憋压射孔，采用投球点火工艺实现平衡射孔降低对储层的冲击。

4）射孔结束到防砂管柱到位前工作液均采用钻开液并全程控制循环压力以控制储层漏失，最大程度降低井眼暴露时间保证防砂管柱的顺利到位。

5）原177.8mm(7")尾管射孔下入114.3mm（41/2"）优质筛管简易防砂变更为152.4 mm(6")裸眼与177.8 mm(7")尾管部分射孔复合井眼下入114.3 mm（41/2"）优质筛管简易防砂，采用管外封隔器配合隔离密封进行裸眼分层，满足油藏的分层开采需求。

3 工程应用与效果分析

C44井完井期间采用具有屏蔽暂堵作用的简易的EZFLOW射孔液，采用投球加压点火方式并在射孔后全程控制循环压力，以最短的时间将防砂管柱送到位，有效保证了裸眼段储层的泄油面积，提高油气田单井产能，进而提高油气田的开发经济效益。

EZFLOW弱凝胶钻井液技术体系，具有广谱封堵和承压能力强等特点，有效阻止钻井液对储层的污染伤害，较高的低剪切速率黏度有利于悬浮钻屑，提高井眼净化能力，特殊结构形成的单向强封堵反向易膨胀滤饼，无需破胶，完井时仅需微小的生产压降就能清除，完全避免了常规完钻钻井液对储层、筛管、砾石等的堵塞，具有很好的储保效果，同时避免使用破胶剂存在的风险。

EZFLOW体系基本配方:0.4%PF-EZVIS+1.5%PF-EZFLO+8%PF-EZCARB+可溶性盐加重到所需密度（可溶性盐为:氯化钾、氯化钠、甲酸钾、甲酸钠等）。该体系能够提高地层承压能力，可用于低压储层钻进。在20 MPa下，能够完成封堵5μm2以下的多孔砂盘，且滤失少（图3）。

图3 C44井EZFLOW体系封堵性能评价

截至目前，该井投产效果好，投产产量超过油藏配产（表2），目前生产情况良好，投产初期日产原油215 m3，超过配产67.9%，含水0.1%。

表2 C44井钻后配产表

4 结论

1)裸眼井段采用屏蔽暂堵型无固相钻开液，在裸眼段钻进时井壁附近形成薄韧致密的泥饼能够提高地层承压能力，有效降低了漏失提高储层保护效果。

2)裸眼井洗井时钻头在管鞋之上并未进入裸眼段，洗井液仅在套管内循环，因此钻井结束后的循环如果返出干净，常规洗井程序可以缩短裸眼段的暴露时间。

3)对于特殊裸眼井射孔作业，应优选钻开液体系提高裸眼段井壁的承压能力，以确保射孔后至防砂管柱到位之前裸眼段的井壁稳定性。选择合理的点火方式，在确保点火成功的同时降低对下部裸眼段地层的冲击。合理避射漏失储层射孔段降低射孔后的漏失风险，从而有效保证下部裸眼井段的井壁稳定性。

4)裸眼井完井时只有防砂管柱顺利到位才能有效保证裸眼段储层的泄油面积，并注意控制井液漏失提高储层保护效果，才能使油井释放产能、保证采收率，进而提高油气田的开发经济效益。