水平井修井技術(shù)探討

謝歡

【摘要】水平井是井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井。這類油井的修井技術(shù)難度較大，風(fēng)險(xiǎn)較高而且技術(shù)工藝復(fù)雜。在水平井實(shí)施修井作業(yè)過程中，需要面臨和克服多種困難。鑒于水平井修井技術(shù)存在的一些困難，筆者淺析水平井修井技術(shù)中各環(huán)節(jié)的針對(duì)措施。

【關(guān)鍵詞】水平井 修井 技術(shù)

水平井是井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井。這類油井的修井技術(shù)難度較大，風(fēng)險(xiǎn)較高而且技術(shù)工藝復(fù)雜。在水平井實(shí)施修井作業(yè)過程中，需要面臨和克服多種困難?？紤]到水平井的造斜井段及水平井段較長(zhǎng)、井筒軸線變化不規(guī)則等原因在水平井實(shí)施修井作業(yè)時(shí)，一定要遵循以下原則：工藝過程必須保證安全、靈活、可靠：采用有效的油管扶正技術(shù)，提高成功率和有效率鑒于水平井修井技術(shù)存在的一些困難。

1 水平井修井技術(shù)現(xiàn)狀

因?yàn)榫苯沁_(dá)到或接近九十度，井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井。井眼在油層中水平延伸相當(dāng)長(zhǎng)一段長(zhǎng)度。有時(shí)為了某種特殊的需要，井斜角可以超過九十度，呈向上翅起的姿態(tài)。水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性，與直井相比，水平井修井難度大，工程風(fēng)險(xiǎn)大。主要體現(xiàn)為：

其一，斜井段、水平段管柱貼近井壁低邊，受鐘擺力與磨擦力影響，還有流體流動(dòng)方向和重力方向不一致和接單根，井內(nèi)贓物易形成砂床，導(dǎo)致作業(yè)管柱被卡。

其二，受井眼軌跡限制，直井常規(guī)井下工具、管柱難以滿足水平井修井要求。尤其是小井眼水平井修井難度和風(fēng)險(xiǎn)更大。

其三，打撈作業(yè)，魚頭引入和修整困難；斜井段、水平段常規(guī)可退式打撈工具不能正常工作，遇卡不易退出落魚。

其四，設(shè)計(jì)的修井液除了保證減少鉆具摩阻和具有較好的攜砂能力還要減少漏失保護(hù)油氣層。這對(duì)低壓中和特別是異常低壓井，防漏及油氣層保護(hù)問題難度大。

其五，打印過程中鉛模易被掛磨損壞，井下準(zhǔn)確判斷難。套、磨、鉆工藝難度大，套管磨損問題突出，套管保護(hù)難度大。

其六，水平井摩阻大，扭矩、拉力和鉆壓傳遞損失大，解卡打撈困難；倒扣作業(yè)中和點(diǎn)掌握不準(zhǔn)。

2 水平井修井工藝技術(shù)分析

（1）水平井的清洗技術(shù)分析。清洗技術(shù)也即通常提到的沖砂工藝。在水平井開采過程中，最容易出現(xiàn)的問題就是井內(nèi)砂堵，因此，沖砂工藝是水平井修井作業(yè)中最常見的一種工藝。在水平段沖砂時(shí)，從安全和效果的角度出發(fā)，必須做好如下幾點(diǎn)：

其一，要采用高粘攜砂液加大排量進(jìn)行沖洗，提高攜砂能力和液流速度；其二，要盡量縮短洗井時(shí)管柱在井內(nèi)的靜止時(shí)間，以避免砂粒的二次沉淀所導(dǎo)致的卡鉆。其三，要實(shí)施暫堵技術(shù)，平衡井底壓力。對(duì)負(fù)壓層段用暫堵劑進(jìn)行暫堵，再對(duì)措施層段進(jìn)行沖洗。在井口壓力的許可范圍內(nèi)，泵的排量一定要大，以足以形成高速紊流，有效地將井筒中形成的致密砂床進(jìn)行破碎，對(duì)井筒進(jìn)行充分清洗。

（2）水平井的解卡技術(shù)分析。因?yàn)槭褂贸Ｒ?guī)解卡工藝在解卡不成功的情況下往往造成井下事故復(fù)雜化，本文根據(jù)水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性和解卡作業(yè)的具體要求，主要對(duì)以下工藝進(jìn)行探討：增力解卡技術(shù)。針對(duì)水平井井斜角大、在井口活動(dòng)管柱能量傳遞效果差、不易解卡的實(shí)際，利用井下打撈增力器把大鉤的垂直拉力轉(zhuǎn)變成水平拉力并具有增力效果，二力共同作用實(shí)現(xiàn)解卡。震擊解卡技術(shù)。針對(duì)水平井鉆壓傳遞困難的情況，可采用倒裝鉆具結(jié)構(gòu)或配合下?lián)羝鞴餐饔眠M(jìn)行震擊解卡，或利用連續(xù)油管配合連續(xù)油管震擊器、加速器等管柱進(jìn)行近卡點(diǎn)震擊解卡。

（3）水平井的打撈技術(shù)分析。和直井相同，水平井在生產(chǎn)、各項(xiàng)工作過程中，出現(xiàn)工具落井的意外情況時(shí)有發(fā)生，造成下步措施受阻，所以必須實(shí)施打撈作業(yè)，以保證后續(xù)工作實(shí)施。此外，鑒于防砂和堵水等工藝的要求，部分井下工具及管柱會(huì)留在井中。如果管柱失效，也必須進(jìn)行打撈。井下增力打撈工藝是針對(duì)水平井實(shí)施打撈的一項(xiàng)技術(shù)，對(duì)卡點(diǎn)附近的打撈解卡，尤其是防砂失效井濾砂管的解卡效果非常明顯。打撈管柱主要由可退式撈矛、井下打撈增力器、扶正器和配套工具等組成，對(duì)于普通落魚的打撈解卡，直接下可退式打撈工具倒扣處理至卡點(diǎn)附近，再下入井下增力器將落魚撈獲以井下打撈增加產(chǎn)生的大噸位拉力將落魚撈出。

（4）水平井的卡堵水技術(shù)分析。對(duì)長(zhǎng)井段、非均質(zhì)嚴(yán)重的水平井，以及階梯式水平井一般采用分段射孔的完井方案，先射開下部井段生產(chǎn)，生產(chǎn)一段時(shí)間后，由于受底水或邊底水的影響，射開井段含水率上升，將會(huì)影響了水平井的開發(fā)效果。

其一，機(jī)械卡堵水法。機(jī)械卡堵水法技術(shù)安全、可靠，成功率高，是利用在水平井中下入封隔器的機(jī)械辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)出水層段的封堵。并且需要重新利用油層時(shí)，可以打撈出分層工具，重新生產(chǎn)，用于水平井機(jī)械卡堵水的封隔器只要有卡瓦封隔器和皮碗封隔器，其中卡瓦封隔器卡水管柱只能實(shí)現(xiàn)下段油層的封堵，而皮碗封隔器卡水管柱可以實(shí)現(xiàn)任意油層的封堵，同時(shí)這兩種管柱都能夠可靠地封堵水層，重新射開新油層以后又可以正常生產(chǎn)。

其二，水泥封堵法。主要用于水平段油層與水層之間的封堵。但是由于水泥漿粘度低，懸浮性差，在重力的影響下會(huì)產(chǎn)生置換分離，造成同一截面的水泥漿密度不同，影響封堵效果，另外，水泥收縮后會(huì)在水平段套管內(nèi)壁形成微孔裂縫，并且封堵后油層不能再次開發(fā)利用，因此該項(xiàng)工藝應(yīng)用的比較少。

其三，化學(xué)堵水法。針對(duì)不同的出水原因，需要采取不同類型的注入調(diào)堵技術(shù)，化學(xué)堵水法又可細(xì)分為分隔注入，定位注入和籠統(tǒng)注入三種工藝。

（5）水平井的鉆銑技術(shù)分析。水平井鉆銑作業(yè)所使用的井下動(dòng)力鉆具管柱主要由鉆頭、滾動(dòng)扶正器、動(dòng)力鉆具等工具組成，其中動(dòng)力鉆具提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，滾動(dòng)扶正器可以保證鉆頭沿著井眼的方向鉆進(jìn)，防止工具損傷井壁，避免鉆側(cè)孔現(xiàn)象發(fā)生。采用該套鉆具組合能夠完成對(duì)水平井套管內(nèi)水泥塞、可鉆材料封隔器等井下工具的鉆銑。

（6）套損井修井技術(shù)分析。水平井造斜段與水平段套管補(bǔ)貼問題的關(guān)鍵在于補(bǔ)貼工具如何通過造斜井段。每級(jí)同步液缸可以擺動(dòng)二十八度，對(duì)于垂直段、造斜段和水平管段的套損部位均能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)貼修復(fù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，水平井的修井技術(shù)難度較大，工藝復(fù)雜，而且存著風(fēng)險(xiǎn)，是井下作業(yè)的重要技術(shù)。本文分析了水平井修井技術(shù)的現(xiàn)狀和問題。并圍繞著水平井的清洗、解卡、打撈、鉆銑等四方面淺析了水平井修井的工藝技術(shù)，希望能對(duì)這一問題的解決起到推動(dòng)作用。

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