浅层稠油水平井尾管下入问题分析

2019-09-10 15:43帕拉哈提•拜克西热娜依•买买提努尔
石油研究 2019年4期
关键词:固井稠油水平井

帕拉哈提•拜克 西热娜依•买买提努尔

摘要:随着油气田的勘探开发与开采,水平井因其显著的总体效益而得到了人们越来越多的重视,并在油气田开发中得到了广泛的采用。尽管钻水平井的井眼已经不是问题,但水平井固井过程仍面临着一系列的难题,以至相当多的水平井遇到无法下入预定井深,为完井作业埋下了隐患。水平井固井的第一大难题是套管下入水平井段困难。

关键词:稠油;水平井;尾管;固井

套管下入的驱动力是其自身的重力。套管下入井眼倾斜段后就紧贴井筒下方井壁,进入水平段后就平躺在下井壁上,这一方面减小了套管重力的推动效果,另一方面使地层对套管的摩擦阻力增大。这就是水平井区别于直井,产生套管下入困难的直接原因。

现场资料表明,在实际套管下入过程中,人们往往采用的是减小套管与井壁之间的摩擦系数、改变套管与井壁间的摩擦类型,使用带有导向环的套管和扶正器,甚至在套管内部加入泥浆,以增加套管自重等方法,但这些方法并没有改变套管下入驱动力减少的现实,不能从根本上解决套管下入困难的问题。

本文的研究主要浅层稠油水平井下尾管过程中的一些问题,为套管下入提供牵引力。主要内容有以下几点:分析了套管下入困难的原因;参考下套管过程中影响套管下入的各种因素,以及几个尾管遇阻案例和解决方法等。

一、影响尾管下入因素

1.井眼轨迹

井眼轨迹是否顺滑是直接影响水平井完井的主要因素,在水平段轨迹控制精度不高,起伏变化大是引起下尾管遇阻,严重可引起拔套管,卡钻等事故。

2.泥浆性能

泥浆性能也是影响尾管安全下入的主要因素,泥浆密度高,增加对管柱的浮力,对尾管下入增加一定的困难,泥浆性能不合理会引起井壁坍塌,卡钻等事故。

3.水平段长于垂深

尾管进入水平段后就平躺在下井壁上,如果水平段长于垂深,导致磨阻大于送入钻具重量,引起尾管无法继续下入井底。

4.A点形成岩硝床

施工过程中有时遇到尾管刚出技术套管就遇阻,一般情况下最后套管(筛管)或钻具高出井口好几米,无法连接泥浆管线洗井,也不能接加压装置下压,只能上下活动1~2米,个人判断遇阻是技套鞋处形成的岩硝床导致尾管遇阻,无法上提是因为尾管过造斜井段弯曲,紧贴在井壁上部,造成尾管接箍台阶挂卡在套管鞋引起的,这种情况也经常在尾管下入井底探底时出现。

二、解决方案

1.有些井油层比较薄,所以严格控制好轨迹,避免寻找油层而造成水平段起伏变化大,如果通井过程中出现遇阻,要尽量多划眼通井,做到无阻卡后下尾管,如果条件允许,施工人员在现场观察通井过程,留意是否有遇阻点及通井是否顺畅,如果下尾管过程中,在遇阻点遇阻,使用加压装置,使用加压装置时,上下活动幅度要适当大一点,有时幅度太小会形成新井眼,导致尾管无法通过遇阻点。

2.下尾管前保证循环,过滤设备的正常运行,严格按设计调整好泥浆性能,保证井壁稳定,不喷不漏,准备好泥浆材料,具备现场配泥浆的条件,确保下管串过程中发生井漏,有充足的泥浆补充,为保证水平段井眼有足够的润滑性,在水平段按设计加够足量的润滑剂。

3.有些SAGD水平井中,因水平段比较长,在下尾管时造成磨阻增大,再加上浅层水平井送入钻具质量轻,造成磨阻大于上部钻具质量,如何降低磨阻,保证送入钻具压力有效传递下部尾管是水平井尾管管柱设计的核心。

应用水平井专用软件,以入井管柱磨阻为变量,优选出最佳送入钻具结构。该软件的计算过程是:(1)给定管柱结构,分析管柱受力和弯曲状况;(2)对计算结果进行分析;(3)如果計算结果不能满足施工要求,则重新选择送入钻柱结构进行计算。

施工时通常采用的送入钻柱结构是:直井段加入8~10根Ø177.8mm钻铤,Ø127mm加重钻杆只能置放在小于85°的井段。如果钻铤没有入井就遇阻,提出两柱钻杆,换两柱钻铤入井,上下活动钻具直至通过遇阻点,按现场情况判断,要适当提前下入钻铤,使送入钻具压力作用到恰当位置。因加压装置比较笨重,提拉至钻台面及连接钻具比较麻烦,而且存在一定的安全隐患,所以使之作为最后处理手段进行使用。

4.在A点形成岩硝床原因是完钻时没有充分,分段洗井,洗井排量不够,泥浆携岩能力差,除砂器不能正常运行,水平段比较长等各种因素造成的。在FHW3125I井施工时,第一根筛管快出技套时就遇阻,最后一根钻杆上部高出钻台面两米,上提1米指重表吨位增加至60吨,这时悬挂器已经入井,所以采用小排量洗井,洗井15分钟时钻具开始缓慢往下走,后拆泥浆管线,接钻具继续下钻至井底顺利完井。

除此以外在FHWXX5P井,和FHWXX3I井下筛管时筛管出技套2~3根就遇阻,同样上提1~2米无法上提,因最后套管顶部离井口有3~4米,无法接方钻杆洗井,也不能连接加压装置加压,最后商定,给一定的拉力,以顺时针方向缓慢转动管柱,转动2,3圈,解除阻卡,顺利提出一根,后下一根套管接方钻杆大排量洗净20分钟后剩余管住顺利下入。正通8队因没有及时采取有效措施,处理时间比较长,导致尾管无法下入,最后选择拔筛管,重新通井再下尾管。

三,结论

从上述几口井的案列来看,现浅层稠油水平井尾管下入遇阻问题主要是沉砂引起的,其它问题遇到的比较少,所以下尾管前,严格按照施工要求通井,分段洗净,充分洗净,特别是通完井提钻至技套鞋位置大排量洗净两周,有必要检查泥浆性能是否达到设计要求。幸运的是上述几口井遇阻,除了一口井外,其它都是悬挂器还没入井,否则处理更复杂,所以施工前要杜绝此类隐患。

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