連續(xù)油管分簇射孔技術(shù)在J23H1井中的應(yīng)用

張 朔，馬 杰，劉德正，劉 松，黃利超

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司井下技術(shù)服務(wù)分公司，天津 300283）

隨著連續(xù)油管制造工藝和作業(yè)技術(shù)的發(fā)展，連續(xù)油管的作業(yè)范圍得到極大的發(fā)展。利用連續(xù)油管分簇射孔及橋塞聯(lián)作具有傳統(tǒng)作業(yè)不可替代的優(yōu)勢(shì)：（1）可以帶壓作業(yè)，節(jié)約了大量的施工時(shí)間；（2）可以在水平井中進(jìn)行射孔作業(yè)[1-3]。

J23H1 水平井水平段長(zhǎng)度共計(jì)482 m，井斜基本控制在85°～90°，軌跡整體平滑，無(wú)鉆遇斷層等情況，完鉆井深3 879.20 m（斜深）/3 277.16 m（垂深）。輸送射孔槍的常規(guī)方式有三種：（1）電纜輸送；（2）普通油管輸送；（3）連續(xù)油管輸送[4]。J23H1 井在3 570 m 處的井斜角已經(jīng)達(dá)到89.6°，電纜傳輸射孔的井斜角一般小于60°，常規(guī)的油管外徑較大且起下時(shí)間長(zhǎng)，且射孔后，地層壓力易傳到井口，這樣只有在帶壓的情況下起出油管，對(duì)井控不利[5]。連續(xù)油管具有帶壓作業(yè)，起下速度快等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合該井實(shí)際施工需求，采取了連續(xù)油管分簇射孔及橋塞聯(lián)作的作業(yè)方式[6]。

1 連續(xù)油管可下入性分析

本井所用50.8 mm 連續(xù)油管參數(shù)如下：長(zhǎng)度5 000 m，屈服強(qiáng)度620.5 MPa，屈服力34 510 kg，累重21 796 kg。連續(xù)油管作業(yè)深度3 690 m，結(jié)合實(shí)際井眼軌跡，根據(jù)連續(xù)油管的性能參數(shù)，運(yùn)用軟件對(duì)連續(xù)油管的安全性進(jìn)行模擬，模擬計(jì)算結(jié)果表明：在3 690 m 處，連續(xù)油管工具端部最大上提力為7 449 kg，地面懸重顯示27 457 kg；工具端部最大下推力為1 462 kg，地面懸重顯示4 938 kg。連續(xù)油管的參數(shù)（見(jiàn)表1），其屈服力為34 510 kg，大于地面懸重27 457 kg，連續(xù)油管強(qiáng)度能夠滿足懸重的要求，連續(xù)油管可以正常進(jìn)行起下作業(yè)。

2 井下工具串優(yōu)化

由于射孔槍的壁厚要比連續(xù)油管厚，如果射孔槍長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)會(huì)在井眼彎曲處變形，增加工具串的摩擦力，射孔槍在井眼內(nèi)不發(fā)生彎曲的最大長(zhǎng)度計(jì)算公式如式（1）所示。

式中：L-射孔槍的長(zhǎng)度，m；R-水平井的最小彎曲半徑，m；d-射孔槍外徑，m；rc-射孔槍與套管之間的間隙，m。

這里套管內(nèi)徑0.125 m，射孔槍外徑0.086 m，則rc為0.039 m，根據(jù)井眼軌跡數(shù)據(jù)，造斜段最小彎曲半徑是101 m，根據(jù)公式（1）可以計(jì)算出，射孔槍最大長(zhǎng)度為7.96 m，射孔槍總成長(zhǎng)度為5.5 m，可以滿足工具串連續(xù)下入的條件。

該井采用分簇射孔及橋塞聯(lián)作工藝，井下工具串：50.8 mm 連續(xù)油管+φ73 mm 外卡瓦接頭+φ73 mm 雙瓣式單流閥+φ73 mm 液壓丟手+φ73 mm 變扣接頭+φ86 mm 分簇射孔槍總成+φ87 mm 橋塞坐封工具+φ111 mm 套管用橋塞。

3 生產(chǎn)工藝優(yōu)化

使用50.8 mm 連續(xù)油管帶分簇射孔及橋塞聯(lián)作工具（2 簇+2 簇+1 簇2 簇），分四次完成7 簇射孔，對(duì)該井的四段改造層段進(jìn)行分簇射孔坐封橋塞作業(yè)。

（1）使用黏度2 mPa·s 的滑溜水，以100 L/min～200 L/min 排量泵注，連續(xù)油管內(nèi)摩阻為6 MPa～10 MPa。

（2）通過(guò)環(huán)空打壓25 MPa，啟動(dòng)坐封工具，坐封橋塞。

（3）連續(xù)油管投球打壓?jiǎn)?dòng)射孔槍起爆器進(jìn)行點(diǎn)火，射孔槍與射孔槍之間通過(guò)延時(shí)系統(tǒng)控制，每射完一槍延時(shí)6 min 激發(fā)第二槍，在此期間上提連續(xù)油管至下一射孔段完成射孔，射孔發(fā)射率100 %。

射孔后,井口壓力由0 MPa 升到6.5 MPa，30 min后油管出口開(kāi)始出現(xiàn)液體，說(shuō)明射孔成功。J23H1 井射孔后建產(chǎn)，日產(chǎn)液16.82 m3，產(chǎn)油12.52 m3，產(chǎn)水4.3 m3，生產(chǎn)狀況良好。

表1 連續(xù)油管參數(shù)表

表2 J23H1 井射孔數(shù)據(jù)表

4 現(xiàn)場(chǎng)施工

根據(jù)井口壓力設(shè)計(jì)環(huán)空坐封壓力，調(diào)整銷釘數(shù)量，根據(jù)射孔段的要求（2 簇或1 簇）接入射孔槍，射孔位置和射孔參數(shù)以及復(fù)合橋塞深度（見(jiàn)表2）。

（1）下入連續(xù)油管至預(yù)計(jì)層段，以200 L/min 排量循環(huán)下油管過(guò)程中5 m～50 m 內(nèi)速度控制在5 m/min以內(nèi)，50 m～100 m 以內(nèi)速度控制在10 m/min，直井段以內(nèi)速度控制在20 m/min 以內(nèi)，每500 m 做懸重測(cè)試；進(jìn)入造斜段后，速度控制在15 m/min，每300 m 上提下放做懸重測(cè)試并記錄。

（2）環(huán)空開(kāi)泵，逐漸打壓至25 MPa，坐封橋塞，坐封后下探確認(rèn)。

（3）上提連續(xù)油管至預(yù)計(jì)層位，從連續(xù)油管內(nèi)投球，并泵注送球，打壓射孔地面監(jiān)測(cè)到射孔以后，上提（簇間距+1 根槍長(zhǎng)+延時(shí)裝置長(zhǎng)度），進(jìn)行第二簇射孔，依次類推，完成各簇射孔，射孔發(fā)射率100 %。

（4）上提連續(xù)油管至井口。本次施工一次成功，整個(gè)過(guò)程210 min，而且在射孔后，可以帶壓作業(yè)，保證了作業(yè)過(guò)程中的井控安全。

5 結(jié)論

（1）針對(duì)J23H1 井的井況,選擇了50.8 mm 連續(xù)油管帶分簇射孔及橋塞聯(lián)作工具施工方案。

（2）通過(guò)模擬軟件計(jì)算出，在該水平井中連續(xù)油管的強(qiáng)度能夠滿足懸重的要求，連續(xù)油管可以正常進(jìn)行起下作業(yè)。

（3）環(huán)空打壓25 MPa，啟動(dòng)坐封工具，坐封橋塞。然后連續(xù)油管投球打壓?jiǎn)?dòng)射孔槍起爆器進(jìn)行點(diǎn)火，射孔發(fā)射率100 %。

（4）本次施工一次成功，整個(gè)過(guò)程210 min，大大縮短了施工時(shí)間，而且在射孔后，可以帶壓作業(yè)，保證了作業(yè)過(guò)程中的井控安全。