篩管完井工藝技術(shù)的應(yīng)用

雷齊松 李振 王海紅 王玉云 李欣宇 張艷玲

摘要：文章通過(guò)對(duì)篩管完井工藝技術(shù)的應(yīng)用研究，逐步探索一條新的水平井完井工藝方式。文章從完井工藝技術(shù)中篩管特點(diǎn)、性能開(kāi)始介紹，對(duì)精密微孔復(fù)合防砂管、割縫篩管、“STARS”星孔篩管以及“STARS”星孔篩管的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行全方位闡述，為現(xiàn)場(chǎng)的施工積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：篩管；割縫篩管；“STARS”星孔篩管

中圖分類號(hào)：TE257文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）15-0132-02

隨著油田開(kāi)發(fā)力度加大，越來(lái)越多的完井工藝技術(shù)及技術(shù)應(yīng)用與油田生產(chǎn)中，篩管完井是目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的一種水平井完井方式，在生產(chǎn)水平段下入篩管，它可以支撐井壁，避免坍塌。對(duì)于水平井的不出砂的儲(chǔ)層，如灰?guī)r儲(chǔ)層，普遍采用打孔管完井，出砂不嚴(yán)重，普遍采用割縫篩管防砂完井，出砂嚴(yán)重的地層，普遍采用防砂篩管完井，先期礫石充填完井主要用于地層易坍塌的軟儲(chǔ)層，埋藏較淺，而壓裂礫石充填完井是固完井后，在管內(nèi)進(jìn)行高壓礫石防砂充填作業(yè)，主要用于埋藏較深，地層較穩(wěn)定的儲(chǔ)層，我們這里主要介紹幾種篩管的特點(diǎn)與性能，還介紹STARS星孔篩管現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況。

1篩管種類及特點(diǎn)

1.1精密微孔復(fù)合防砂管

精密微孔復(fù)合防砂管是由基管、帶側(cè)流孔的保護(hù)套和復(fù)合防砂過(guò)濾層組成。

1.1.1精密微孔復(fù)合防砂管技術(shù)特點(diǎn)

具體的特點(diǎn)為：（1）用標(biāo)準(zhǔn)套管或油管作基管，過(guò)濾層為優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料，抗腐蝕能力強(qiáng)，適應(yīng)酸化作業(yè)。對(duì)于一般要求，基管采用API標(biāo)準(zhǔn)套管油管，材質(zhì)為J55、N80等鋼級(jí)，防砂過(guò)濾套和外保護(hù)套采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料。對(duì)于含H2S、CO2、高Cl-井的特殊要求，基管采用抗腐蝕套管或油管，甚至采用不銹鋼管，防砂過(guò)濾套和外保護(hù)套均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料， 抗酸、堿、鹽腐蝕；（2）保護(hù)套保護(hù)防砂過(guò)濾層，便于現(xiàn)場(chǎng)施工；（3）在生產(chǎn)過(guò)程中，帶側(cè)流孔的保護(hù)套可防止流體對(duì)防砂網(wǎng)的直接沖蝕破壞；（4）采用多層316L不銹鋼精密微孔復(fù)合過(guò)濾層，防砂能力強(qiáng)；（5）復(fù)合防砂過(guò)濾層抗擠壓變形、抗彎曲變形能力強(qiáng)，適合水平井使用；（6）過(guò)濾面積大，流動(dòng)阻力小。

1.2割縫篩管

割縫篩管以石油套管為基管，以機(jī)械割刀或激光方式根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)在基管上切割成縫，形成油氣滲流通道。根據(jù)防砂的特殊要求，割縫篩管的縫型有直縫和梯形縫。目前兩種篩管在國(guó)內(nèi)油田仍在使用。

割縫篩管的特點(diǎn)：（1）其適用的地質(zhì)條件為產(chǎn)層堅(jiān)固，不準(zhǔn)備實(shí)施生產(chǎn)壓裂；產(chǎn)層只有一層、產(chǎn)層橫向均質(zhì)，無(wú)氣頂、無(wú)底水或有底水、有氣頂；井眼不穩(wěn)定，可能發(fā)生井眼坍塌，不需要實(shí)施生產(chǎn)措施；天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖油層。（2）最大限度的裸露油層，增大泄油面積；在厚油層中上部布水平井，利于油層均衡出力，增強(qiáng)開(kāi)采效果；（3）避免了固井水泥濾液對(duì)油層的污染；（4）便于實(shí)施完井酸洗作業(yè)，改善泄油通道；（5）節(jié)省了水平段油層昂貴的射孔費(fèi)用，完井成本低；（6）篩管能對(duì)井壁坍塌起到有效的支撐。

1.3“STARS”星孔篩管

“STARS”星孔篩管多用于直井、定向井、水平井及分支水平井的篩管完井，“STARS” 優(yōu)質(zhì)星孔篩管是以單層厚壁優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管做基管，也可以直接用單層厚壁油管或套管做基管，基管上鉆有若干個(gè)階梯孔，濾砂件采用SS304、SS316材料制作，通過(guò)螺紋旋接在管孔中，整體結(jié)構(gòu)與油管或套管相似。

“STARS”星孔篩管的特點(diǎn)為：（1）以石油套管為基管，外徑不增大，內(nèi)徑與套管通徑；（2）防砂能力與復(fù)合濾砂管基本相當(dāng)；（3）星孔篩管外徑與常用套管相同，重量基本不變，容易下入；（4）適用于定向井、水平井、側(cè)鉆井等大曲率井防砂；（5）星孔濾砂層流通摩阻小，單元滲透率高；（6）采取正循環(huán)酸洗作業(yè)時(shí)，泵壓有所限制，孔眼填充防砂部件有被沖掉的可能；（7）價(jià)格相對(duì)較高，與復(fù)合濾砂管相當(dāng)。

2“STARS”星孔篩管現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

因篩管表面設(shè)計(jì)出各種篩孔，因此篩管本體強(qiáng)度較低，為保證現(xiàn)場(chǎng)篩管連接質(zhì)量，應(yīng)采取一些技術(shù)措施。

2.1技術(shù)措施

技術(shù)措施為：（1）“STARS”篩管在運(yùn)輸中和施工前做好保護(hù)摸，施工中才可去除保護(hù)摸，防止灰塵和沙粒進(jìn)入篩孔，導(dǎo)致篩管失去作用；（2）當(dāng)起吊“STARS”篩管時(shí)，應(yīng)緩慢和平穩(wěn)，防止磕壞篩管；（3）“STARS”篩管的螺紋應(yīng)均勻涂抹Catts101高級(jí)螺紋密封脂；（4）使用套管鉗或油管鉗對(duì)“STARS”篩管進(jìn)行機(jī)械緊扣施工，套管鉗或油管鉗不應(yīng)夾持篩管孔部位，防止擰壞篩管孔；（5）“STARS”篩管在現(xiàn)場(chǎng)連接時(shí)應(yīng)使用扭矩儀，控制上扣扭矩在規(guī)定范圍內(nèi)，防止扭矩過(guò)大擰憋套管，扭矩過(guò)小，篩管螺紋過(guò)松，造成篩管柱落井事故。

2.2現(xiàn)場(chǎng)施工情況介紹

2010年，“STARS”篩管在埕海二區(qū)的張海27-26的水平分支井中應(yīng)用，該井設(shè)計(jì)井深為4100米.其主井眼為Φ241.3mm，水平段下入Φ114mm “STARS”篩管600m，篩管鋼級(jí)為N80，該井采取在Φ177.8套管上懸掛Φ114mm“STARS”篩管的完井方式，滿足求產(chǎn)和防砂要求。此次篩管施工由專業(yè)套管隊(duì)伍負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工，并配備扭矩監(jiān)控儀對(duì)篩管的上扣扭矩進(jìn)行控制，從而保證STARS篩管的連接質(zhì)量。

2003年，“STARS”篩管在Phillips中國(guó)公司PL19-3油田Penglai 19-3 wellA-1、wellA-19、wellA-13井中采用Φ177.8mm STARS篩管完井，取得預(yù)期的效果。

2005年，STARS”篩管在渤海灣地區(qū)中國(guó)自營(yíng)區(qū)塊旅大10-1油田旅大LD10-1-A11井應(yīng)用，采用在Φ244.5mm套管上懸掛Φ177.8mm STARS篩管的完井方式。

3結(jié)論與建議

第一，水平井完井技術(shù)是作為油藏工程和鉆井工程、采油工程的橋梁。這幾種工程結(jié)合的好壞，直接關(guān)系到水平井實(shí)施效果的成敗。而水平井完井技術(shù)是這些工程的關(guān)鍵技術(shù)。它是為油藏工程，鉆井工程，采油工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的效果的結(jié)果。因此越來(lái)越受到重視。

第二，為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)油氣層效果，我們建議采用油層專打?qū)崿F(xiàn)鉆井工程，即把技術(shù)套管下到油層頂部，然后采用與地層匹配的完井工作液打開(kāi)油氣層，再根據(jù)油層的出砂情況選擇完井套管，實(shí)現(xiàn)完井作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1]石仁?。F(xiàn)代完井工程（第2版）[M]．北京:石油工業(yè)出版社，2000．

[2]孫明光，等．石油工程基礎(chǔ)知識(shí)手冊(cè)叢書(shū)（鉆井、完井工程基礎(chǔ)知識(shí)手冊(cè)）[M]．石油工業(yè)出版社，1996．

[3]周守衛(wèi)．國(guó)外深層氣藏水平井定向井完井技術(shù)[M]．石油工業(yè)出版社，1997．

（責(zé)任編輯：葉小堅(jiān)）