帶壓拖動油管水力噴射改造技術(shù)與帶壓完井

鄭海旺 趙慶磊

(川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司油氣井修井大隊(duì)，陜西 咸陽 712000)

0 引言

水力噴射壓裂工藝是集射孔、壓裂、隔離一體化的新型增產(chǎn)改造技術(shù)，適用于低滲透油藏直井、水平井的增產(chǎn)改造，是低滲透油藏壓裂增產(chǎn)的一種有效方法。目前，由于PSK多級水力噴射封隔工藝管柱在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要上提管柱調(diào)整位置，但氣井地層能量較高，井控風(fēng)險(xiǎn)大，所以無法直接應(yīng)用于長慶區(qū)域氣井。所以，在長慶區(qū)域氣井水平井常用的水力噴射改造方法主要有兩種，分別是不動管柱多級水力噴射分層改造與連續(xù)油管水力噴射工藝。如果能直接拖動油管進(jìn)行水力噴射分段壓裂，每完成一個(gè)層段的改造后，起出一定長度的油管，使噴槍對準(zhǔn)下一個(gè)層段，使常規(guī)油管彌補(bǔ)連續(xù)油管的缺陷。但是，此時(shí)環(huán)空和油管內(nèi)均有一定的壓力，無法直接拖動油管。如果采取壓井的方法，不僅成本高、效率低、井控風(fēng)險(xiǎn)高，還不可避免的造成儲層二次污染。因此，帶壓作業(yè)可以為解決這一問題提供有效途徑。

1 帶壓拖動油管水力噴射的必要性

不動管柱多級水力噴射管柱由多級噴嘴與滑套組合，通過投球打落噴射器滑套，噴射器打開，滑套落入對應(yīng)的滑套座實(shí)現(xiàn)單向密封，可進(jìn)行多段水力噴砂射孔壓裂聯(lián)作。管柱相對簡單，成本較低，施工過程中風(fēng)險(xiǎn)小，但存在著層間無有效分隔，且各段對應(yīng)噴槍只能用一次，如遇到噴槍損壞，往往會造成該段壓裂效果不好或者放棄改造的結(jié)果。施工過程中如出現(xiàn)砂堵、滑套無法打開等情況，處理難度大。另外，施工后管柱提不出，只能在壓裂后當(dāng)作生產(chǎn)管柱，對日后再改造也會產(chǎn)生影響。而連續(xù)油管拖動水力噴射管柱可采用大管徑連續(xù)油管攜帶單級噴射工具入井，能夠在欠平衡狀態(tài)下作業(yè)，不用實(shí)施壓井，連續(xù)多層段完成水力射孔和壓裂，每個(gè)層段都能得到合理的改造，能夠有效減輕或避免對油氣藏的傷害。目前，多采用連續(xù)油管水力噴射，環(huán)空加砂壓裂的方式進(jìn)行改造，存在著連續(xù)油管拖動單級噴槍分段改造工藝，一趟管柱可實(shí)現(xiàn)更多層段的改造，但對于超深井，連續(xù)油管由于其強(qiáng)度的限制，無法實(shí)現(xiàn)達(dá)到理想改造效果的施工排量和壓力，另外，該工藝施工后，下入生產(chǎn)管柱需要壓井，對儲層會造成二次傷害。

綜合以上兩種氣井常用水力噴射改造方法中存在的問題，帶壓完井工藝的基本實(shí)施步驟如下：1、利用帶壓作業(yè)設(shè)備下水力噴射管柱到設(shè)計(jì)深度，使噴射工具對準(zhǔn)第一段；2、實(shí)施第一段的噴砂射孔和壓裂；3、帶壓拖動管柱使噴射工具對準(zhǔn)下一個(gè)層段；4、實(shí)施第二段的噴砂射孔和酸壓；5、重復(fù)上述3、4步驟直至完成所有層段的改造。

在帶壓作業(yè)工藝成熟的基礎(chǔ)上，配合拖動油管進(jìn)行水力噴射分段改造，就可以與常見的多級噴射工具組合應(yīng)用于氣井的分段改造，為水力噴射儲層改造技術(shù)在氣井的應(yīng)用上提供一條新的途徑；在具備連續(xù)油管拖動工藝簡化作業(yè)程序、降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，可以改進(jìn)其在深井、高壓、大排量施工的需求。另外，解決了多級噴射工具如果在施工未完成的情況下全部損壞，需要起出井內(nèi)、更換工具提供了有效的方法。

2 帶壓作業(yè)拖動油管水力噴射工藝的技術(shù)要點(diǎn)

目前，多級水力噴射工具已經(jīng)較為成熟，需要持續(xù)改進(jìn)的是噴槍結(jié)構(gòu)及材質(zhì)，以達(dá)到盡可能簡化入井工具的目的。但如何安全、可靠的帶壓拖動油管是該工藝的重難點(diǎn)。因此，確保帶壓作業(yè)技術(shù)順利實(shí)施的實(shí)質(zhì)是安全可靠的井控方式，帶壓作業(yè)的井控技術(shù)分為環(huán)空壓力控制技術(shù)和油管內(nèi)壓力控制技術(shù)。

首先工具入井到位后，測試器球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，通過旋轉(zhuǎn)管柱，PT封隔器座封。通過對管柱施加重力，經(jīng)過延時(shí)機(jī)構(gòu)作用，延時(shí)一段時(shí)間后，球閥打開。在球閥打開的一瞬間，管柱突然下墜，表明球閥已打開，這種現(xiàn)象在地面可以通過指重表明顯觀察到。連接注入頭，對第一段目的層段進(jìn)行水力噴射施工改造。改造完成后，只需關(guān)閉井口處油管旋塞閥，斷開注入頭，帶壓上提管柱，即可將測試器球閥關(guān)閉，同時(shí)PT封隔器解封。油管內(nèi)泄壓后繼續(xù)上提管柱至第二目的層段，重復(fù)第2步，隨后即可進(jìn)行第二段的改造。如此循環(huán)，通過反復(fù)上提和下放鉆柱，可將球閥多次開、關(guān)，完成施工。

至此，通過以上準(zhǔn)備工作及步驟，在解決了環(huán)空及油管內(nèi)壓力控制問題后，即可實(shí)施帶壓拖動油管水力噴射改造，盡管其中仍有許多細(xì)節(jié)問題需要深入考量與實(shí)踐，但該技術(shù)為氣井改造工藝提供了一個(gè)新思路。

3 帶壓完井

在壓裂酸化施工結(jié)束后，如何完井進(jìn)入生產(chǎn)階段同樣重要。帶壓完井涵蓋的范圍更廣，它是一項(xiàng)可以利用帶壓作業(yè)裝置下入帶底部油管堵塞器的生產(chǎn)管柱的帶壓作業(yè)服務(wù)項(xiàng)目。目前，在北美，帶壓完井的工作量占到了整個(gè)帶壓作業(yè)工作量的50%以上。它能產(chǎn)生顯著的綜合效益，如保護(hù)產(chǎn)層，提高儲量利用率(采收率)；實(shí)現(xiàn)零污染，延長油氣井生產(chǎn)周期；節(jié)約了產(chǎn)能恢復(fù)費(fèi)用；節(jié)約了壓井液成本；保護(hù)環(huán)境。

帶壓完井不僅可以應(yīng)用于帶壓配合拖動油管水力噴射改造后的下完井管柱，還可以應(yīng)用于：連續(xù)油管拖動水力噴射改造后的井、利用TAP閥直井分層壓裂完井技術(shù)改造后的井。

4 實(shí)例應(yīng)用

在桃XX井一口連續(xù)油管拖動水力噴射改造的水平井，完鉆井深4405.00m(斜深)，該井利用連續(xù)油管帶底封噴砂射孔，環(huán)空加砂逐層分段壓裂，盒8段改造了6段。在壓裂施工前，該井在井口大四通上安裝了一個(gè)液動大通徑平板閘閥，再在其上安裝壓裂六通、連續(xù)油管注入頭等配套設(shè)施，進(jìn)行連續(xù)油管水力噴射、環(huán)空加砂壓裂施工后，起出連續(xù)油管及工具，關(guān)閉平板閘閥。隨后，經(jīng)過考慮該井井況、油管抗外壓強(qiáng)度后，編寫施工設(shè)計(jì)，首次利用S-9帶壓作業(yè)裝置，在9天時(shí)間里下入帶油管堵塞器2-7/8″生產(chǎn)管柱至井深3205.67m(井斜50°)。待管柱下至預(yù)定位置后，帶壓坐油管懸掛器，拆帶壓作業(yè)裝置及平板閘閥，安裝采氣樹。利用700型水泥車油管內(nèi)打壓6MPa，切斷油管堵塞器銷釘，通過觀察油套壓力表，確認(rèn)油套聯(lián)通后，該井進(jìn)入正常放噴排液階段。該井的順利帶壓完井，有效避免了壓井下完井管柱的井控風(fēng)險(xiǎn)及壓井液對地層的污染，為目前這一服務(wù)項(xiàng)目的推廣應(yīng)用積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

5 結(jié)語

帶壓作業(yè)配合拖動油管水力噴射氣井改造工藝在施工完成后可起出水力噴射工具并下入生產(chǎn)管柱，帶壓作業(yè)不使用壓井液，有效避免了儲層的二次污染。做為理論，雖然還沒有在長慶區(qū)域進(jìn)行過實(shí)踐，但國內(nèi)已有公司在塔里木油田順利實(shí)施過多口井的帶壓拖動水力噴射分段酸壓，且都屬于超深井改造，為這項(xiàng)工藝?yán)碚撎峁┝藢?shí)踐論證，建議開展該工藝的試驗(yàn)項(xiàng)目，以證明對于氣井水平井改造，帶壓作業(yè)可以提供更加可靠、安全、環(huán)保、高效的方法。另外，目前隨著連續(xù)油管水力噴射及TAP閥應(yīng)用越來越廣泛，帶壓完井同樣可以作為一項(xiàng)重要服務(wù)項(xiàng)目，進(jìn)行推廣，并積累寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。