淺析水平井的修井技術(shù)

【摘要】水平井是油田中較為常見的油井，該油井的延伸方向是水平方向。鑒于該類油井的特殊性，在進(jìn)行修井時，工作流程較為復(fù)雜，難度較大，且具有一定的風(fēng)險，可能出現(xiàn)許多意外狀況，因此水平井在進(jìn)行修井時需要較為先進(jìn)及嚴(yán)密的技術(shù)，以排除各項障礙。本文本文從水平井研究和應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，分析了水平井各項修井工藝，為從事水平井修井技術(shù)的人員提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】水平井；修井；施工工藝

水平井是井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長度的井。這類油井的修井技術(shù)難度較大，風(fēng)險較高而且技術(shù)工藝復(fù)雜。在水平井實施修井作業(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、井筒軸線變化不規(guī)則等原因在水平井實施修井作業(yè)時，一定要遵循以下原則：工藝過程必須保證安全、靈活、可靠。

1、水平井修井現(xiàn)狀

1.1難點水平段，斜井段管柱貼近井壁低邊，加之流體流動方向，受鐘擺力和磨擦力影響，與重力方向不一致和接單根，作業(yè)管柱容易被卡。小井眼水平井修井難度大，井內(nèi)臟物如砂粒等容易形成砂床，風(fēng)險大。與直井相比，水平井因為井身結(jié)構(gòu)的特殊性，水平井修井難度大，受井眼軌跡限制，工程風(fēng)險大。直井常規(guī)井下工具，斜井段，管柱難以滿足水平井修井要求。水平井摩阻大，水平段常規(guī)可退式打撈工具，不能正常工作，拉力、扭矩和鉆壓傳遞損失大，遇卡不易退出落魚。解卡打撈困難。打撈作業(yè)，魚頭引入和修整困難。套、磨、鉆工藝難度大，套管保護(hù)難度大。套管磨損問題突出，倒扣作業(yè)中和點掌握不準(zhǔn)。設(shè)計的修井液，還要減少漏失保護(hù)油氣層。這對低壓中和特別是異常低壓井，除了保證減少鉆具摩阻和具有較好的攜砂能力，防漏及油氣層保護(hù)問題難度大。

1.2工藝技術(shù)現(xiàn)狀針對水平井的特殊性，如打撈工具、防掉鉛模、磨、鉆、銑工具以及鋼球扶正器、防砂管撈矛、液壓式安全接頭、滾子扶正器、撓性接頭、萬向節(jié)、液壓增力器輔助工具等，基本能滿足水平井修井需要。由于水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性，各油田設(shè)計了相應(yīng)的水平井修井工具，解卡打撈工具、檢測工具、磨、鉆、銑工具，起得出，通常需要特殊設(shè)計加工以及其他輔助工具等必須滿足井眼軌跡要求，才能滿足修井要求。下得去，斜井段水平段修井管柱要求，或無節(jié)箍油管，油管柱采用節(jié)箍倒角的油管，鉆桿采用18°斜坡鉆桿。

1.3水平井解卡工藝液壓增力器，地面設(shè)備提升力的不足，不僅可以補(bǔ)償鉆具，同時實現(xiàn)了大井斜段、抗拉強(qiáng)度，水平段解卡力的傳遞問題，管柱結(jié)構(gòu)和震擊法管柱結(jié)構(gòu)相似，實現(xiàn)解卡目的。適用于管柱掉井后，只是打撈工具采用可倒扣打撈工具。上述方法無法解卡的，可利用震擊配合倒扣進(jìn)行解卡，砂卡或小件落物造成的管柱阻卡后的解卡。

2、水平井修井工藝技術(shù)分析

2.1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，從安全和效果的角度出發(fā)，必須做好如下幾點：（1）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；（2）要盡量縮短洗井時管柱在井內(nèi)的靜止時間，以避免砂粒的二次沉淀所導(dǎo)致的卡鉆。（3）要實施暫堵技術(shù)，平衡井底壓力。對負(fù)壓層段用暫堵劑進(jìn)行暫堵，再對措施層段進(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，對井筒進(jìn)行充分清洗。

2.2水平井的解卡技術(shù)分析。因為使用常規(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，主要對以下工藝進(jìn)行探討：增力解卡技術(shù)。針對水平井井斜角大、在井口活動管柱能量傳遞效果差、不易解卡的實際，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，二力共同作用實現(xiàn)解卡。震擊解卡技術(shù)。針對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)行近卡點震擊解卡。

2.3水平井的打撈技術(shù)分析。和直井相同，水平井在生產(chǎn)、各項工作過程中，出現(xiàn)工具落井的意外情況時有發(fā)生，造成下步措施受阻，所以必須實施打撈作業(yè)，以保證后續(xù)工作實施。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水平井實施打撈的一項技術(shù)，對卡點附近的打撈解卡，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。

2.4水平井的卡堵水技術(shù)分析。對長井段、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)械辦法來實現(xiàn)對出水層段的封堵。并且需要重新利用油層時，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現(xiàn)下段油層的封堵，而皮碗封隔器卡水管柱可以實現(xiàn)任意油層的封堵，同時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，因此該項工藝應(yīng)用的比較少。其三，化學(xué)堵水法。針對不同的出水原因，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。

2.5水平井的鉆銑技術(shù)分析。水平井鉆銑作業(yè)所使用的井下動力鉆具管柱主要由鉆頭、滾動扶正器、動力鉆具等工具組成，其中動力鉆具提供旋轉(zhuǎn)動力，滾動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。

3、結(jié)語

水平井修井技術(shù)是依靠直井修井技術(shù)發(fā)展起來的，是未來井下作業(yè)技術(shù)中重中之重，一種新型的井下作業(yè)技術(shù)。水平井修井處于初級階段，水平井作業(yè)技術(shù)滯后于鉆井技術(shù)，施工周期長，堵水工藝技術(shù)，水平井找水處于開發(fā)階段，工藝難度大，措施一次成功率低。小井眼水平井修井難度特別大，水平井欠平衡修井技術(shù)有待開發(fā)。