針對側(cè)鉆尾管固井技術(shù)的相關(guān)研究

劉國臣 顏江霏 胡培 韓遠(yuǎn)遠(yuǎn) 曹偉

【摘要】通過對我國鉆井現(xiàn)狀存在的問題的分析，提出側(cè)鉆尾管固井技術(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。即降低了原油的生產(chǎn)成本，又能提高產(chǎn)量，并且在實(shí)際的應(yīng)用中，解決了各種技術(shù)問題，采取各種措施適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境和要求。最終在應(yīng)用中取得了很大成功，極具推廣和研究價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】側(cè)鉆尾管 固井技術(shù) 經(jīng)濟(jì)效益 應(yīng)用 推廣

1 我國鉆進(jìn)問題現(xiàn)狀

我國各個(gè)老區(qū)的油田，在我國發(fā)展中不斷地開發(fā)，不斷地生產(chǎn)，在這個(gè)過程中，由于套管出現(xiàn)問題，比如套管變形或損壞，井下的事故顯得不那么容易處理，再加上井下的氣錐和水錐等的影響，使生產(chǎn)更加困難，其中的一部分的油水井更加不能正常的進(jìn)行生產(chǎn)活動，使石油和天然氣的產(chǎn)量慢慢下降，嚴(yán)重影響到油田的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而阻礙我國快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了提高鉆井效率，降低鉆井成本，并且使老區(qū)的油田發(fā)揮潛力，我國逐步進(jìn)行了小井眼開窗側(cè)鉆的技術(shù)研發(fā)，并加以推廣，使新技術(shù)盡快服務(wù)生產(chǎn)。在新技術(shù)的改進(jìn)下，老的油田利用老的設(shè)備新的工藝，延長了老井壽命，不但增加了產(chǎn)量，節(jié)約了成本，節(jié)省了施工時(shí)間，提高全面的經(jīng)濟(jì)效益。

2 側(cè)鉆尾管固井技術(shù)的發(fā)展過程

在1992-1994年間，起步階段的開窗側(cè)鉆固井技術(shù)的工藝還不夠完善，側(cè)鉆井的數(shù)量比較少，而且只能開窗側(cè)鉆于直徑177.8mm的套管內(nèi)，尾管直徑只有139.7mm，在應(yīng)用定量頂替的固井方法時(shí)，明顯受到了設(shè)備的限制，所以導(dǎo)致準(zhǔn)確度難以控制。經(jīng)常會出現(xiàn)尾管的地步水泥漿被替空或者尾管口水泥堵塞，最后只能采用直徑105mm的尖刮刀和直徑60.3mm的小鉆去除多余的水泥，這就導(dǎo)致了鉆井周期的增加，大約每口井增加2-3天，成本也隨之增加，會經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆、斷鉆的事故，安全性很低。最后，鉆塞鉆的尺寸小，剛性不強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力反復(fù)的敲打管壁，影響水泥的膠結(jié)質(zhì)量，進(jìn)而影響固井質(zhì)量。

在1994-1996年之間，為了解決尾管內(nèi)水泥阻塞問題，采用的是倒扣接頭與插入管柱的阻流板的插管發(fā)固井，經(jīng)過仔細(xì)的技術(shù)分析，決定用直徑60.3mm的油管作為固井的插入管，這樣就比原來的方法更具準(zhǔn)確度，還能減少尾管的水泥塞。但是這種方法也有其缺點(diǎn)，比如在插入管的調(diào)長上會受到嚴(yán)格的限制，如果圍觀伸長和插入不同步，很可能堵塞循環(huán)孔；插入管和密封環(huán)之間的密封較差，這樣對井斜大的，裸眼進(jìn)尺比較長的側(cè)鉆井，插入管時(shí)會比較困難。

在1996到2000年主要采用的是機(jī)械尾管懸掛、內(nèi)管柱和雙向阻流板配合的方法。那時(shí)，出現(xiàn)直徑139.7mm的側(cè)鉆井，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)直徑101.6mm的內(nèi)鉆水泥塞，我國的工程技術(shù)人員進(jìn)行了對整個(gè)固井工藝的研究，最終決定改進(jìn)阻流板，用雙向阻流板代替原來的阻流板，這使得它不但能起單流閥的作用，并且能夠有效地防止污染。這個(gè)方法為當(dāng)時(shí)的尾管固井技術(shù)開辟了新的思路，既降低了鉆井周期，又減少了固井成本。但這個(gè)方法也是不成熟的固井方法，也有其缺點(diǎn)。在易漏的區(qū)塊里，因?yàn)閮?nèi)管柱長度會增加，這樣導(dǎo)致循環(huán)管路的的壓耗增加，如果是深井的話，很容易出現(xiàn)無水泥情況，應(yīng)該擠水泥進(jìn)行補(bǔ)救，還可能會導(dǎo)致水泥泵壓力不正常而不能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

在2000年以后，碰亞式機(jī)械尾管懸掛器固井被技術(shù)人員開始研究，并開始推廣。它的逐步推廣和合理化使得固井的優(yōu)質(zhì)率提高到了78%，從而取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果和效益。為全面推廣這個(gè)技術(shù)，技術(shù)人員編寫了一些技術(shù)規(guī)程，指導(dǎo)側(cè)鉆固井的施工操作。它對于大斜井的坐掛成功率不高，所以尚需改進(jìn)。

隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，鉆井技術(shù)不斷發(fā)展和提高，各種深井和大深井，側(cè)鉆井，大斜度井也越來越多，這就增加了對尾管的需求，所以各個(gè)油田也針對相應(yīng)的問題進(jìn)行了仔細(xì)的研究和實(shí)驗(yàn)。盡量把風(fēng)險(xiǎn)高的施工難度大的鉆井技術(shù)做的更加純熟。使得尾管固井這個(gè)技術(shù)更加的方便，更容易掌握，有更強(qiáng)的可靠性，使成本更低，技術(shù)更強(qiáng)。但是在發(fā)展中仍然存在很多技術(shù)難題。

3 側(cè)鉆尾管固井技術(shù)的技術(shù)難題

在小井眼開窗尾管固井是的工具沒有標(biāo)準(zhǔn)的配套，導(dǎo)致使用不便。在鉆井井眼的半徑太小。采油的中后期，地層虧空時(shí)易發(fā)生井漏。井眼不夠居中，頂替的效率相對較低。在上層套管里小尾管懸掛器做掛難度比較大。因?yàn)閷?shí)在原有的生產(chǎn)中開出的井眼，所以容易受到上層套管磨損和復(fù)試，以及套管內(nèi)壁直徑變化的影響，最終給尾管的懸掛器做掛帶來困難。在新開的井眼中，固井時(shí)的水泥注入比較困難。因?yàn)樘坠艿膬?nèi)徑是一定的，受到這層限制，開窗時(shí)鉆頭的大小尺寸必然受到影響，所以鉆出的井眼直徑會比較小。但是生產(chǎn)時(shí)的尾管直徑又有一定的要求，所以會給注漿帶來壓力。下管時(shí)鉆井液難以串灌，導(dǎo)致鉆井困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。鉆水泥塞問題會出現(xiàn)。鉆水泥塞會導(dǎo)致施工費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還可能出現(xiàn)各種復(fù)雜的狀況，導(dǎo)致難以處理，還有可能破壞本來就比較薄弱的水泥環(huán)，使固井質(zhì)量減弱。

4 側(cè)鉆尾管古井技術(shù)的進(jìn)一步研究

面對一些大型的老油田，比如勝利、中原等，為提高碰壓的成功率，不留下水泥塞，需要全面的進(jìn)行一次全通徑固井工藝的研究工作。其中幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是倒扣的工藝技術(shù)，碰呀工藝技術(shù)，循環(huán)沖洗工藝技術(shù)。其中的倒扣技術(shù)是倒扣判斷的關(guān)鍵，這也是保證注水泥順利進(jìn)行的前提條件。全通徑尾管懸掛器的研制為大難度的尾管倒扣提供了基礎(chǔ)。碰壓技術(shù)是全通徑不鉆水泥塞固井的關(guān)鍵。循環(huán)沖洗工藝能夠解決懸掛器喇叭口水泥塞問題。

在勝利、中原等油田實(shí)現(xiàn)做掛成功率100%的可回收式全通徑固井技術(shù)，很好的解決了施工中，小井眼開窗側(cè)鉆的各種問題。提高固井質(zhì)量的還有擴(kuò)孔方法，在實(shí)踐中，擴(kuò)孔的工具要求和巖石的巖性有關(guān)，當(dāng)?shù)貙訛樯皫r時(shí)，要求要有耐磨性的擴(kuò)孔工具，，如果是泥巖地層，則需要更強(qiáng)的切削能力。只有合理組合才能達(dá)到合理理想的效果。實(shí)踐證明小井眼開窗技術(shù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，并具有很好的前景，能夠創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，在這之前我們需要更多研究，克服更多的技術(shù)問題。

5 結(jié)語

側(cè)鉆尾管固井技術(shù)改善了很多老油田的減產(chǎn)，效益降低的問題。在這個(gè)技術(shù)的逐步應(yīng)用中，出現(xiàn)了各種技術(shù)問題，而每一代的技術(shù)都會隨著科技進(jìn)步得到更好的更新，以適應(yīng)新的挑戰(zhàn)和新的要求。在側(cè)鉆尾管固井技術(shù)逐步改善，逐步走向成熟時(shí)，我國逐步實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)。然而仍有問題需要改進(jìn)，仍有技術(shù)難題需要面對。

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