川渝页岩气复杂水平井连续油管作业关键技术

冯德华

摘要：本文通过分析川渝区域页岩气三类复杂水平井连续油管作业现状，提出针对性技术措施，提高连续油管作业效率，避免复杂事故的发生，达到提速增效的目的。

关键词：可溶桥塞;低压漏失;套变;高压;复杂井

1 长水平段钻可溶桥塞技术

1.1可溶桥塞钻磨易出现难题

随着压裂工艺变化，川渝区块原本复合桥塞分段压裂逐渐被可溶桥塞分段压裂代替，在川渝地区钻扫可溶桥塞的井越来越多，包括长宁区块和涪陵区块都有全井为全可溶桥塞的井。在钻扫可溶桥塞过程中出现了钻时慢、无进尺、遇阻遇卡的情况，导致这些情况的主要原因为工具选型不对、工作液体选择不合适，以及施工工艺不匹配。

1.2钻可溶桥塞工具优化

一般推荐钻磨工具串组合从上到下为铆钉式连接器+双活瓣单流阀+液压丢手+震击器+（水力振荡器）+螺杆马达+磨鞋，水力振荡器根据施工设计模拟情况决定是否增加[1]。推荐采用的清理井筒工具串，从上到下为铆钉式连接器+双活瓣单流阀+液压丢手+旁通阀++喷嘴。若可溶桥塞结构有含铁磁性的不溶物，可以在管串中增加强磁打捞器。

磨鞋选择外径不大于套管内径92%，选择宽水槽、凹面的磨鞋。根据焖井情况进行磨鞋优选，对于焖井时间长的井，选择外径φ95～100mm的磨鞋，可加快钻扫时效。对于焖井时间不长的井，选用外径φ100mm以上的磨鞋，并现场检测返排液的矿化度情况。在工具串上进行改进，在震击器上部增加循环阀，若碎屑堆积在磨鞋以上时，可打开循环阀，在磨鞋上部形成通道进行循环。

1.3钻可溶桥塞工艺优化

作业前采用软件模拟工具串下深及受力情况，若下放不到位或施加钻压小于5kN，应加装水力振荡器、准备金属减摩剂或使用更大尺寸的连续油管。

现场必须提前配备2-5吨的KCL材料，保障出现遇卡情况下，可及时配置泵注解卡。采用小钻压、勤划眼的方式进行钻磨，每进尺0.3m进行上提5-10m，改变排量后再下放钻磨，以达到改变磨鞋位置，减小碎屑的目的。短起时以8-10m/min的速度在水平段起油管，起至A点附近降至4-6m/min，打入胶液，尽量携带出桥塞碎屑。合理控制油嘴，准确地统计漏失量，原则上确保出口液量大于进口液量。入井前现场检测胶液粘度，防止因粘度不达标，导致桥塞碎屑无法返出。建立金属减摩剂循环利用流程，金属减摩剂配置后经过分离器建立独立的循环使用，减摩效果更强。

2 套变井连续油管作业技术

2.1套变井的状况

因地质、工程原因导致套变井越来越多，在川渝地区连续油管施工的典型的套变井有焦页195-5井（钻水泥塞）、威206-H2井（修套）等。套变井因井筒内套管内径发生变化，井筒通径变小，可能会造成原来可用尺寸的井下工具无法正常通过，或者通过后工具在套变段发生遇卡的风险。

2.2套变井作业工具优化

钻桥塞和水泥塞时，主要选择小直径磨鞋。针对套变段套管修复时，选择相对应的修套铣锥和平底磨鞋交替使用。下桥塞时，选择小直径的复合桥塞或可溶桥塞，在川渝地区套变井常使用的是φ85mm、95mm等。

2.3施工工艺方面

在疑似套变点处，累计钻磨60min无进尺且有频繁憋泵或上提挂卡情况，应立即起出检查工具，防止卡死。在对套变点打铅印前，为防止杂物影响打印效果必，须清理干凈井筒，根据铅印情况，选择相匹配尺寸的小磨鞋进行钻磨。小磨鞋钻磨时，每钻除2-3支桥塞，就必须起出工具，下入一趟强磁进行清理作业。

3 高压气井连续油管作业技术

3.1高压井连续油管作业设备配套

对于连续油管作业，高压井指井口压力大于35MPa的施工井。而针对在川渝地区井口压力大于45MPa的高压气井，建议使用105MPa的防喷系统进行施工。针对井口压力大于52MPa的高压气井，建议使用两组105MPa防喷器，并使用双联防喷盒。

3.2高压气井施工常见问题

高压气井连续油管施工常见问题一是内防喷工具单流阀因试高压导致寿命缩短，基本每口井需更换几个。二是防喷盒胶芯在高温高压情况下，胶芯磨损较快。三是滚筒的高压旋转接头在高压情况下，易失效渗漏。四是连续油管管材在高压情况下作业，管材寿命对比正常压力寿命会快速降低。

3.3工具、设备及工艺优化措施

工具方面，对单流阀进行改进，现场试压实验了连接两个双活瓣单流阀但是无法稳压，建议改进为三活瓣式或其他先进工艺。设备材料方面，针对高压气井的高温高压情况，对高压管线的盘根、防喷管的密封圈、防喷盒的胶芯等，勤加检查，采用耐高温的材质。防喷盒胶芯保证要求每趟起出后都进行单独检查，及时更换磨损的胶芯。在施工方面，起下和静止情况下，要保证油管的外压差不超过35MPa。在循环情况下，保证液体的减阻性能，且排量降低至300L/min，尽量降低油管的内压。

4 常见复杂故障及处理情况

4.1遇阻遇卡的判断和预防

（1）出砂明显时，一定要通过加大排量、打胶液等方式清理干净井筒。

（2）短起上提时，密切关注悬重变化，在同样深度、同样排量、同样压力情况下，悬重增加超过2吨，则必须降低上提速度，打胶液，充分循环，防止磨鞋上包裹碎屑，导致卡死的情况发生。每起500m，进行一次下放测试，记录悬重变化。

（3）遇卡的几种情况

硬遇卡类型主要表现为马达憋停，起泵后泵压偏高，返排出口液量变化不大。软遇卡类型主要表现为马达憋停，起泵后泵压偏高，返排出口液量明显变小。包裹工具或油管遇卡类型主要表现为马达正常工作，返排出口无液返出，但可能有气。

4.2处理措施

（1）硬遇卡处理措施

可以优选上下活动解卡、泵注金属减摩剂解卡、反泵解卡、启动震击器解卡、投球丢手等解卡方式。

（2）软遇卡处理措施

可以优选上下活动解卡、开大井口返排、井筒憋压放压、泵注金属减摩剂解卡、反泵解卡等方式。

（3）包裹工具或油管遇卡处理措施

可以采用查井史，查地质资料，分析地层漏失情况。反打罐液：补满遇卡点上部的井筒，再大排量大压力反打。氮气顶替：关井测井口压力恢复情况，使用液氮泵车持续泵注氮气，以改变包裹段的通道情况，以及增加上顶力。

5 结论

（1）针对川渝区块页岩气长水平段钻可溶桥塞、高压井、套变井作业等三类复杂水平井，提出相对应连续油管技术解决措施。

（2）针对复杂井页岩气水平井连续油管作业易出现的遇阻遇卡复杂情况，提供了预防方案，对硬遇卡、软遇卡、包裹卡三种类型，提出了解卡处理措施。

参考文献

[1] 王伟佳，熊江勇，张国锋，赵铭，尚琼.页岩气井连续管辅助压裂试气技术[J].石油钻探技术，2015，43（05）：88-93.

中石化江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司  湖北 武汉 430070