連續(xù)管全工序作業(yè)在墩1H井的成功應(yīng)用

任勇強(qiáng) 崔世杰 吳 德 鄭子龍 儀忠建 曾 昊

中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司井下作業(yè)分公司

連續(xù)管全工序作業(yè)在墩1H井的成功應(yīng)用

任勇強(qiáng) 崔世杰 吳 德 鄭子龍 儀忠建 曾 昊

中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司井下作業(yè)分公司

連續(xù)管作業(yè)技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、起下速度快、安全系數(shù)高、帶壓作業(yè)、保護(hù)儲(chǔ)層等優(yōu)點(diǎn)，適用于水平井和小井眼井等復(fù)雜井下作業(yè)及應(yīng)急處理。以玉門油田墩1H井為例，介紹了該井的井況、施工難點(diǎn)，以及實(shí)施φ50.8mm連續(xù)管通洗井、儲(chǔ)存式測(cè)井校深、多簇水力噴砂射孔及氣舉排液等多工藝的全工序井下作業(yè)。該井應(yīng)用表明，充分利用連續(xù)管作業(yè)技術(shù)特點(diǎn)，發(fā)揮其多工藝組合作業(yè)優(yōu)勢(shì)，在小井眼水平井的復(fù)雜井段中實(shí)現(xiàn)了通洗井一體化、測(cè)井精確校深，完成了鉆桿完井管柱一趟管柱多簇噴砂射孔作業(yè)等常規(guī)工藝難以實(shí)現(xiàn)的井下作業(yè)。施工效率高、作業(yè)效果好，解決了現(xiàn)場(chǎng)難題，施工后該井試油日產(chǎn)原油近2t，滿足了后續(xù)壓裂條件。

水平井；小井眼井；連續(xù)管；全工序作業(yè)；多工藝組合

1 墩1H井基本井況

墩1H井是玉門油田花海地區(qū)的一口重點(diǎn)探井，因地處花海凹陷的斷裂破碎帶，鉆井過(guò)程中4次發(fā)生因井壁坍塌造成的卡鉆事故。2014年2月，該井完鉆后采用D215.9mm三牙輪鉆頭通井時(shí)發(fā)生第5次卡鉆，被迫采用D127mm鉆桿完井，完井深度3351.33m。該井井況復(fù)雜，難以進(jìn)行常規(guī)開發(fā)作業(yè)，并面臨報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)。該井井身結(jié)構(gòu)如圖1所示。

墩1H井施工難點(diǎn)如下：

（1）該井為側(cè)鉆水平井，最大井斜為92.4°，井斜大、井眼尺寸小且通徑不均勻；其完井管柱的最小內(nèi)徑僅為92.1mm，且存在臺(tái)階，管柱起下摩阻大，卡鉆風(fēng)險(xiǎn)高。

（2）因采用D127mm、壁厚9.19mm的S135鋼級(jí)小尺寸鉆桿，鉆桿強(qiáng)度高且井壁和環(huán)空水泥環(huán)厚度均高于常規(guī)井，井筒內(nèi)有較多水泥殘留。前期采用鋼絲下至井斜為48.1°的2812m時(shí)遇阻，無(wú)法對(duì)目的層校深，難以采用常規(guī)技術(shù)進(jìn)行后續(xù)的電纜射孔、分層壓裂及測(cè)試作業(yè)。

（3）因采用鉆桿被動(dòng)固完井，缺少地層自然伽馬等原始數(shù)據(jù)，且無(wú)用作深度基準(zhǔn)的短套管，校深測(cè)試難度較大；此外，本井試油層位為3個(gè)厚度均不超過(guò)3m、井斜為78°以上的薄油層，若校深不準(zhǔn)易因誤射孔造成措施作業(yè)失敗。

表1 墩1H井井徑測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)表

（4）鉆井過(guò)程中地層多次坍塌，該井下部井段井眼擴(kuò)徑嚴(yán)重（表1），井徑平均增大13.26%，最大增大29%；若再次采用開窗側(cè)鉆完井，也難以排除類似卡鉆事故的發(fā)生，且施工作業(yè)成本將成倍增加，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)建產(chǎn)的目的。

圖1 墩1H井井身結(jié)構(gòu)圖

2 連續(xù)管全工序作業(yè)工藝實(shí)施與成效

連續(xù)管具有自動(dòng)化程度高、作業(yè)效率高、應(yīng)用范圍廣、可帶壓作業(yè)、安全可靠、可根據(jù)需要進(jìn)行精確定位、保護(hù)油氣層等優(yōu)點(diǎn)，適用于大斜度井、水平井和小井眼井等復(fù)雜井況作業(yè)[1-8]。鑒于該井完井管柱的特殊結(jié)構(gòu)，難以實(shí)施常規(guī)工藝改造，為經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行后續(xù)開發(fā)，經(jīng)綜合考慮，決定對(duì)該井實(shí)施φ50.8mm連續(xù)管通洗井+儲(chǔ)存式測(cè)井校深+水力噴砂射孔+氣舉排液一體化全工序作業(yè)。墩1H井噴砂射孔曲線如圖2所示。

主要做法包括：

（1）針對(duì)該井井斜大、井眼尺寸小且通徑不均勻，以及存在內(nèi)臺(tái)階、管柱起下摩阻大、卡鉆風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題，優(yōu)選了φ50.8mm連續(xù)管，并于施工前采用專業(yè)軟件對(duì)管柱和相關(guān)工具串的通過(guò)性進(jìn)行模擬、驗(yàn)證。

（2）該井采用鉆桿完井，接箍位置存在縮頸，導(dǎo)致管柱內(nèi)部殘留較多水泥。為保證井眼清潔和后續(xù)作業(yè)的安全，先后采用連續(xù)管底帶旋轉(zhuǎn)噴射工具通洗井探底和清洗井筒。連續(xù)管攜帶φ85mm特制通井規(guī)通井，實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼的充分清理，為進(jìn)一步措施作業(yè)做準(zhǔn)備。

（3）由于該井完井后無(wú)法采用常規(guī)測(cè)井技術(shù)進(jìn)行測(cè)井，缺少管柱與儲(chǔ)層的位置關(guān)系。為減少后續(xù)射孔施工誤差，采用連續(xù)管絞車深度、地層自然伽馬值與鉆桿磁定位相結(jié)合的方法進(jìn)行校深，經(jīng)比對(duì)計(jì)算得出相互對(duì)應(yīng)的絞車深度和實(shí)測(cè)深度，作為后續(xù)連續(xù)管輸送工具射孔作業(yè)的依據(jù)，經(jīng)校對(duì)后的各射孔段位置如圖3所示。

（4）厚壁鉆桿完井采用常規(guī)手段射孔存在困難而且不能連續(xù)作業(yè)，選用連續(xù)管水力噴砂射孔技術(shù)，該技術(shù)切割能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)多簇射孔，作業(yè)效率大幅提高。此外噴砂射孔技術(shù)具有對(duì)地層傷害小、不易砂卡、施工后能立即沖砂[9，10]、可有效提高近井帶滲透率等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)井筒與儲(chǔ)層的有效溝通。

（5）針對(duì)本井儲(chǔ)層低滲透特征，為盡量減少施工對(duì)地層的傷害，設(shè)計(jì)了連續(xù)管水力噴砂射孔、沖砂及氣舉排液復(fù)合作業(yè)，在有效溝通地層的同時(shí)保護(hù)了儲(chǔ)層，取得了較好的作業(yè)效果。

2014 年5月，該井設(shè)備安裝、試壓完畢后，僅用13d就完成了連續(xù)管全工序復(fù)合作業(yè)工藝，解決了復(fù)雜工況下的小井眼水平井薄油層試油難題。通過(guò)優(yōu)選相位120°（60°）、4×φ6mm噴砂射孔工具，一趟管柱在小直徑高強(qiáng)鉆桿內(nèi)成功實(shí)施了3層15簇（80孔）拖動(dòng)射孔作業(yè)，達(dá)到了精確定位射孔、有效溝通儲(chǔ)層的目標(biāo)。施工后該井試油日產(chǎn)原油達(dá)到近2t，滿足了后續(xù)壓裂條件，該重點(diǎn)井被成功挽救。

圖2 墩1H井噴砂射孔曲線圖

圖3 經(jīng)校對(duì)后的各射孔段

分析1H井作業(yè)過(guò)程，主要有如下成功經(jīng)驗(yàn)：

（1）正確選取工藝方法和具體措施。

針對(duì)本井復(fù)雜井況，科學(xué)合理地選取了連續(xù)管一體化作業(yè)方法，將連續(xù)管通洗井+測(cè)井校深+水力噴砂射孔+氣舉排液等工藝加以集成優(yōu)化，以較低的成本經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)該井試油作業(yè)；

（2）工具選用合理，應(yīng)急保障到位。

針對(duì)本井復(fù)雜井況下作業(yè)需求，施工前對(duì)相關(guān)工具進(jìn)行優(yōu)化，有針對(duì)性地優(yōu)選了φ85mm低水阻通井規(guī)、高性能旋流噴射器、磁定位+自然伽馬存儲(chǔ)短接及強(qiáng)力噴砂射孔工具，并在施工前采用專業(yè)軟件進(jìn)行了管柱通過(guò)性和作業(yè)安全性模擬分析，從理論上驗(yàn)證了工具起下的可行性；為盡量減小作業(yè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的掛卡和遇卡風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備和配套了D88mm高效磨鞋和各類解卡、切割應(yīng)急工具，保障施工順利。

（3）相關(guān)單位重視，施工組織到位。

本次施工作業(yè)中，渤海鉆探井下作業(yè)公司、玉門油田井下作業(yè)公司和江漢機(jī)械研究所3家單位高度重視、密切配合，施工組織到位，僅13d就完成全工序復(fù)合作業(yè)，幾乎未出現(xiàn)等停現(xiàn)象，確保了施工的高效運(yùn)行。

3 幾點(diǎn)意見和建議

（1）連續(xù)管作業(yè)在墩1H井的成功實(shí)施，充分展現(xiàn)了連續(xù)管工藝技術(shù)在小井眼井及水平井中的適用性和時(shí)效性，為水平井、大斜度井及小井眼井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井況下的措施作業(yè)提供了借鑒，今后應(yīng)加大連續(xù)管作業(yè)技術(shù)在復(fù)雜井、疑難井中的工藝、工具攻關(guān)，以進(jìn)一步提升作業(yè)水平。

（2）本次成功作業(yè)證明了連續(xù)管工藝技術(shù)可以滿足全工序試油的技術(shù)需求，若將連續(xù)管與徑向水平井技術(shù)加以結(jié)合，則可實(shí)現(xiàn)連續(xù)管鉆完井一體化作業(yè)，提高作業(yè)時(shí)效、提升綜合經(jīng)濟(jì)效益。

（3）連續(xù)管通洗井、測(cè)井校深、水力噴砂射孔和氣舉排液的全工序作業(yè)充分體現(xiàn)了多工藝組合作業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，今后應(yīng)加大對(duì)連續(xù)管多工藝組合技術(shù)的研究和推廣力度，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為拓寬連續(xù)管的應(yīng)用市場(chǎng)助力。

（4）本次作業(yè)唯一的不足在于，因采用井下存儲(chǔ)式校深，需地面回放讀數(shù)后再比對(duì)絞車深度、地層自然伽馬值與鉆桿磁定位，才能以絞車將射孔工具準(zhǔn)確下到射孔層段，過(guò)程較為煩瑣，建議使用內(nèi)置電纜的連續(xù)管進(jìn)行實(shí)時(shí)校深、射孔，以便進(jìn)一步提高射孔精度、提升作業(yè)時(shí)效，這將是今后連續(xù)管技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。

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Successful Application of Full Coiled Tubing Process for Dun-1 H Well

Ren Yongqiang,Cui Shijie,Wu De,Zheng Zilong,Yi Zhongjian,Zeng Hao
(Downhole Service Company,CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited,Renqiu 062552,China)

Coiled tubing service technology has a series of advantages,such as high automation,short operational period,high safety coef fi cient,snubbing service and protection of formation. This technology is especially suitable for complicated downhole services and handling emergence cases like horizontal well and slim-hole well. Taking Dun-1 H Well for instance,this article makes brie fi ngs about the complicated conditions of this well and the bottlenecks for downhole services. It also introduces the integrated coiled tubing service process based on combination of procedures,such as usingφ50.8mm coiled tubing for fl ushing,logging depth correction,multi-cluster hydraulic jet and perforation,and gas lift displacement of liquid.Field application indicated that with the technological advantages of coiled tubing service and its multi-process assemblage superiorities,integration of well drifting and flushing and logging accurate depth correction were brought about in the complicated segment of the slim-hole horizontal well,thus competing one-trip string multi-cluster jet perforation service,which is dif fi cult to be completed in the downhole service of conventional process. Coiled tubing process technology is high in operational ef fi ciency and remarkable for service results,solving the on-the-site bottlenecks. This well was tested to produce two tons of crude oil per day in the wake of service,satisfying the follow-up fracturing conditions.

horizontal well,slim-hole well,coiled tubing,integrated service process,combination of processes

10.3969/j.issn.1002-302x.2017.05.010

TE358；TE935

A

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大推廣專項(xiàng)“連續(xù)管作業(yè)技術(shù)推廣專項(xiàng)”（編號(hào)：2011B-1711）。

任勇強(qiáng)，1983年生，2014年畢業(yè)于北京科技大學(xué)，現(xiàn)主要從事井下作業(yè)工具及工藝技術(shù)研究工作。E-mail：renyongqiang@cnpc.com.cn

2017-09-12）