水平井完井零漏失技術(shù)在南海西部油田的應(yīng)用

馮雪松++王成林++李偉++張小路++蔣東雷

摘 要：該文介紹了海上油田最近采用的零漏失完井工藝技術(shù)，該技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)整個(gè)完井作業(yè)全程與地層隔絕，有效杜絕漏失，在國(guó)內(nèi)目前屬首次使用，以?xún)?chǔ)層保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，采用了水平井儲(chǔ)層保護(hù)閥，配套采用優(yōu)質(zhì)的鉆完井液體系，解決了水平井完井過(guò)程中完井液漏失對(duì)近井帶的污染，有效提高油井產(chǎn)能，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)操作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，在南海西部潿洲11-1N油田成功應(yīng)用，值得在海上油氣田開(kāi)發(fā)中廣泛推廣。

關(guān)鍵詞：水平井 零漏失 儲(chǔ)層保護(hù) 儲(chǔ)層保護(hù)閥 海上油田

中圖分類(lèi)號(hào)：TE35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（b）-0007-02

海上油田作業(yè)由于投入成本高，要求產(chǎn)量回報(bào)率高，保產(chǎn)量要從整個(gè)油田開(kāi)發(fā)實(shí)施階段來(lái)分析。在眾多提高產(chǎn)量的因素中，儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)無(wú)疑在源頭上發(fā)揮著重要作用。潿洲11-1N油田在完井作業(yè)中大膽創(chuàng)新，在中海油南海西部油田首次應(yīng)用儲(chǔ)層保護(hù)閥及配套技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了水平井完井全過(guò)程的零漏失，對(duì)于推進(jìn)儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用具有重大意義。

1 傳統(tǒng)儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)措施

造成儲(chǔ)層損害的主要原因是儲(chǔ)層黏土礦物水化膨脹，分散運(yùn)移和應(yīng)力敏感以及外來(lái)固相侵入。常規(guī)儲(chǔ)層保護(hù)措施是在項(xiàng)目初期由外委相關(guān)科研院所進(jìn)行的儲(chǔ)層敏感性、鉆完井液體系、鉆完井液與地層的配伍性等研究。完井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的主要方式有合理調(diào)配完井液比重、降低完井工作液中固相含量等。常規(guī)水平裸眼井，防砂管柱下到位破膠后漏失速度會(huì)明顯增大，為保證后續(xù)作業(yè)順利進(jìn)行，常規(guī)方法為連續(xù)向井筒內(nèi)灌滿(mǎn)完井液保證井控安全，漏失量往往遠(yuǎn)超估計(jì)值。這無(wú)疑會(huì)對(duì)近井帶儲(chǔ)層造成損害，影響油氣井產(chǎn)量。因此急需在傳統(tǒng)儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)之上研發(fā)一種新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)完井作業(yè)全過(guò)程零漏失。

2 水平井零漏失技術(shù)應(yīng)用

潿洲11-1N油田是第一次大規(guī)模開(kāi)發(fā)流沙港組，儲(chǔ)層敏感性專(zhuān)項(xiàng)研究表明，儲(chǔ)層對(duì)堿敏、速敏和水敏較敏感。WZ11-1N-A7h是該油田第一口進(jìn)行完井的水平油井，實(shí)鉆后測(cè)井解釋表明儲(chǔ)層物性較油藏預(yù)測(cè)變差，油藏配產(chǎn)要求無(wú)疑給后續(xù)完井作業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，如何采取相應(yīng)的儲(chǔ)層保護(hù)措施保證產(chǎn)量，通過(guò)認(rèn)真分析整個(gè)完井過(guò)程中可能對(duì)儲(chǔ)層存在損害的因素，率先提出零漏失的概念，最終確定采用閥板式儲(chǔ)層保護(hù)閥，實(shí)現(xiàn)完井全過(guò)程零漏失。

2.1 零漏失技術(shù)特色

零漏失技術(shù)的核心工具為儲(chǔ)層保護(hù)閥，儲(chǔ)層保護(hù)閥為閥板式結(jié)構(gòu)，采用閥板來(lái)控制地層流體與井筒的連通，儲(chǔ)層保護(hù)閥示意圖及相關(guān)參數(shù)見(jiàn)圖1及表1。閥板式儲(chǔ)層保護(hù)閥隨防砂管柱一同下入，正常防砂作業(yè)期間，閥板一直處于打開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)防砂作業(yè)完畢之后，閥板在自重和扭簧的雙重作業(yè)下自動(dòng)關(guān)閉，儲(chǔ)層保護(hù)閥以上的空間與其下的地層隔開(kāi)，在生產(chǎn)過(guò)程中，電泵抽吸作用使上部液柱壓力小于地層壓力，地層與管柱上下連通，管柱內(nèi)油氣只能單向向上流動(dòng)。在進(jìn)行其他作業(yè)時(shí)，就能夠阻止作業(yè)液流入地層中，從而起到了油層保護(hù)的作用。

當(dāng)需要再次作業(yè)時(shí)，井筒內(nèi)直接加壓達(dá)到一定壓力值時(shí)，便會(huì)將剪切銷(xiāo)釘剪斷，整個(gè)閥芯機(jī)構(gòu)便會(huì)在壓力的作用下掉入井底口袋內(nèi)，即可進(jìn)行后續(xù)其他再完井、大修井作業(yè)。

2.2 零漏失技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)

由于該項(xiàng)技術(shù)首次應(yīng)用于中海油南海西部油田，人員對(duì)工具結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)較少，工具自身仍處在研發(fā)階段，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用少，工具在井下能否起到理想的作用尚且存疑，應(yīng)積極組織相關(guān)技術(shù)人員，從工藝本身及應(yīng)用過(guò)程兩個(gè)方面來(lái)分析可能存在的隱患。

（1）從工具工藝、材質(zhì)、強(qiáng)度等方面嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。例如，在陸地試驗(yàn)階段，在對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)閥進(jìn)行密封及剪切壓力試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，銷(xiāo)釘理論剪切壓力值與試驗(yàn)值存在差異，工具的井下穩(wěn)定性必然存在問(wèn)題，通過(guò)及時(shí)采用相關(guān)軟件校核分析，選取材質(zhì)更穩(wěn)定的銷(xiāo)釘，最終達(dá)到理想的使用效果，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

（2）從工具制造、組裝、現(xiàn)場(chǎng)人員操作等方面嚴(yán)把操作關(guān)。例如，在陸地試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)，中心管與防污染閥在組配過(guò)程中，由于儲(chǔ)層保護(hù)內(nèi)徑偏小、中心管接箍部分外徑偏大及平臺(tái)階在通過(guò)儲(chǔ)層保護(hù)閥時(shí)存在阻掛現(xiàn)象，此問(wèn)題若未提前發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)必將帶來(lái)很大隱患及事故，通過(guò)加工改造，將防污染內(nèi)徑盡量擴(kuò)大，中心管接箍在滿(mǎn)足一定強(qiáng)度的前提下盡量打薄，同時(shí)上下打磨成45°倒角，方便下入及取出。

3 零漏失技術(shù)應(yīng)用實(shí)例及效果

現(xiàn)場(chǎng)在儲(chǔ)層保護(hù)閥下入井筒之前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行交底，大家對(duì)存在的隱患進(jìn)行討論分析，最終在各個(gè)單位的共同努力配合下將防砂管柱順利下入到設(shè)計(jì)深度。在頂替完井液及破膠液時(shí)，由于完井液比重低于泥漿比重，頂替壓力高，現(xiàn)場(chǎng)為防止憋壓及激動(dòng)壓力，提前將防污染閥閥體剪切，時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排量、泵壓變化。在起防砂送入管柱時(shí)，起鉆速度平穩(wěn)，防止中心管卡阻儲(chǔ)層保護(hù)閥閥板。起鉆后防污染閥板關(guān)閉，使整個(gè)裸眼段井壁泥餅破膠充分且破膠后未受到井筒內(nèi)完井液漏失影響，減少對(duì)近井帶儲(chǔ)層的損害，表皮系數(shù)恢復(fù)效果好。在中心管起出儲(chǔ)層保護(hù)閥后及下入生產(chǎn)管柱期間分別多次測(cè)量漏失速度，測(cè)得漏失速度均為0，儲(chǔ)層保護(hù)閥性能穩(wěn)定有效，達(dá)到零漏失的目標(biāo)。清井排液，開(kāi)啟電潛泵后防污染閥正常打開(kāi)，成功清井排液24 h后含油率達(dá)到92%以上。油井日產(chǎn)液可達(dá)140 m3/d，超出配產(chǎn)的100 m3/d。該工藝有效縮短了排液時(shí)間，排液時(shí)效提高50%以上，同時(shí)減少了相應(yīng)的作業(yè)費(fèi)用。投產(chǎn)后產(chǎn)量穩(wěn)定在200方/天，增產(chǎn)效果明顯。

4 結(jié)語(yǔ)

該次在潿洲11-1N油田完井過(guò)程中，水平井成功實(shí)現(xiàn)整個(gè)完井過(guò)程零漏失的新工藝技術(shù)，在國(guó)內(nèi)目前屬首次使用，后續(xù)作業(yè)及油井投產(chǎn)前實(shí)現(xiàn)零漏失，有效保護(hù)儲(chǔ)層，最優(yōu)化開(kāi)發(fā)，提高單井產(chǎn)能。零漏失技術(shù)克服工藝本身的不足、工具研發(fā)不成熟、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)少及人員操作熟練性差等諸多不利因素，最終成功實(shí)現(xiàn)了完井全過(guò)程的零漏失，在油藏保護(hù)方面具有重大意義，值得今后在海上油田廣泛推廣應(yīng)用。

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