超深井施工作業(yè)工藝技術(shù)研究

摘要：受完井深度大、地層壓力高等因素影響，G區(qū)塊超深井施工作業(yè)中存在沖砂難度大、復(fù)雜事故發(fā)生率高等問(wèn)題，影響鉆井周期，為此開(kāi)展技術(shù)對(duì)策研究，包括制定超深井施工作業(yè)管理規(guī)定、優(yōu)化沖砂技術(shù)和擠注灰技術(shù)等，指導(dǎo)實(shí)施6口超深井，一次交井合格率100%，無(wú)復(fù)雜事故發(fā)生，階段累產(chǎn)油2.1萬(wàn)噸，生產(chǎn)效果較好，為區(qū)塊深部?jī)?chǔ)層有效動(dòng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：超深井 ? 施工作業(yè) ?技術(shù)研究

1.概況

G區(qū)塊為復(fù)雜斷塊邊底水油藏，開(kāi)發(fā)目的層為下第三系沙河街組沙三、沙四段油層，油藏埋深2350～3000m，上報(bào)含油面積5.56平方公里，石油地質(zhì)儲(chǔ)量1364.5萬(wàn)噸，標(biāo)定采收率25.0%，可采儲(chǔ)量341萬(wàn)噸，儲(chǔ)層呈現(xiàn)高孔高滲特征，平均孔隙度23.5%，平均滲透率1252.3mD.區(qū)塊1988年投入開(kāi)發(fā)，先后經(jīng)歷天然能量、注水開(kāi)發(fā)、精細(xì)注水+深部調(diào)驅(qū)等開(kāi)發(fā)階段，共有油井100口，開(kāi)井65口，日產(chǎn)液1072.4噸，日產(chǎn)油155.5噸，綜合含水85.5%。

2.開(kāi)發(fā)中存在問(wèn)題

經(jīng)歷30多年開(kāi)發(fā)歷程，G區(qū)塊淺層主力開(kāi)發(fā)目的層儲(chǔ)量動(dòng)用怠盡，新井效果逐年變差，老井措施挖潛空間減少，穩(wěn)產(chǎn)能力差，年自然遞減率高達(dá)40%以上。為確保區(qū)塊產(chǎn)量穩(wěn)定，2019年以來(lái)，勘探開(kāi)發(fā)重點(diǎn)向深層儲(chǔ)層轉(zhuǎn)移，但深井、超深井作業(yè)存在三方面難題，一是完井深度大，常規(guī)沖砂很難沖開(kāi)井底沉砂，易形成砂埋;二是作業(yè)負(fù)荷重，淺層作業(yè)修井機(jī)不滿足起升需求;三是鉆進(jìn)過(guò)程中復(fù)雜事故發(fā)生率高，突發(fā)異常情況頻繁，常規(guī)應(yīng)急措施難以應(yīng)付。

3.技術(shù)對(duì)策研究

3.1強(qiáng)化制度建設(shè)，規(guī)范施工作業(yè)流程

依據(jù)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)流程，圍繞超深井作業(yè)設(shè)備選型、配備、施工技術(shù)要求、工序、作業(yè)質(zhì)量以及安全管理等方面，詳細(xì)制定了超深井施工作業(yè)管理規(guī)定，確定安全、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)施工要求，確保全部工序在可控狀態(tài)下進(jìn)行，杜絕復(fù)雜工程事故發(fā)生。

3.2優(yōu)化沖砂技術(shù)，提高出砂返出率

（1）旋流沖砂技術(shù)

深井、超深井沖砂過(guò)程中，受完鉆井深大、壓裂液膠結(jié)、井底壓力高等因素影響，井底沉砂致密，沖砂難度大，優(yōu)選旋流沖砂技術(shù)，管柱由射流器、旋轉(zhuǎn)器、扶正穩(wěn)定器和可控閥組成，將沖砂液泵入射流器內(nèi)，沖砂液呈旋流狀況，當(dāng)沖砂壓力達(dá)3.0～5.0MPa時(shí)，控制壓力裝置打開(kāi)，產(chǎn)生向上舉升力，井底沉砂隨沖砂液返出地面。

（2）連續(xù)沖砂技術(shù)

針對(duì)常規(guī)停泵接單根沖砂工藝中存在卡管柱等問(wèn)題，采用地面換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)不停泵情況接單根，實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖砂，確保沖砂效果。連續(xù)沖砂技術(shù)主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)有三方面，一是實(shí)現(xiàn)不停泵連續(xù)沖砂，避免停泵造成環(huán)空砂粒沉降形成砂卡管柱事故;二是減少現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，避免疲勞工作和復(fù)雜作業(yè)工充帶來(lái)的安全隱患;三是沖砂質(zhì)量和返砂率高;四是針對(duì)深井作業(yè)管柱負(fù)荷和抗拉強(qiáng)度大問(wèn)題，優(yōu)選Φ73mm、Φ89mm換向短節(jié)，抗壓強(qiáng)度分別為75噸和100噸，滿足超深井施工作業(yè)要求。

3.3優(yōu)化擠注灰技術(shù)，提高井身質(zhì)量

（1）抗高溫堵漏劑

針對(duì)超深井注灰漏失問(wèn)題，優(yōu)選抗高溫暫堵劑，耐溫150攝氏度，適用于5000m井儲(chǔ)層堵漏，根據(jù)需求量調(diào)配堵漏劑用量，大幅度節(jié)省拉運(yùn)費(fèi)用，堵漏成功率高。以G125井為例，鉆至5250m時(shí)，遇到斷層，漏失鉆井液105方，多次調(diào)整鉆井液密度無(wú)果，后加入抗高溫暫堵劑，成功堵漏，順利完鉆至設(shè)計(jì)井深6250m。

（2）高溫水泥漿體系

在水泥中加入一定比例耐高溫降失水劑、緩凝劑、減阻劑、熱穩(wěn)定劑和消泡劑等（表1），具體用量根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定，可大幅度提高水泥漿耐溫性能，初始稠度10～20BC，稠度達(dá)到100BC所需時(shí)間300min左右，失水量50ml以下，24小時(shí)后水泥強(qiáng)度18MPa左右。

4.實(shí)施效果

在上述技術(shù)指導(dǎo)下，2019年以來(lái)，G區(qū)塊共實(shí)施超深井6口，一次交井合格率100%，鉆井質(zhì)量合格率100%，固井質(zhì)量全部合格，無(wú)復(fù)雜工程事故發(fā)生，平均單井初期日產(chǎn)油12.5噸，目前日產(chǎn)油9.6噸，階段累產(chǎn)油2.1萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)全生命周期累產(chǎn)油3.6萬(wàn)噸，生產(chǎn)效果較好，為區(qū)塊深部?jī)?chǔ)層有效開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

5.結(jié)論

（1）G區(qū)塊淺層儲(chǔ)量動(dòng)用怠盡，開(kāi)發(fā)效果逐年變差，亟需動(dòng)用深井儲(chǔ)層控制儲(chǔ)量，改善區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果。

（2）受完井深度大、地層壓力高等因素影響，深井施工中存在沖砂難度大、復(fù)雜事故發(fā)生率高等問(wèn)題，影響鉆井周期。

（3）開(kāi)展技術(shù)對(duì)策研究，包括制定超深井施工作業(yè)管理規(guī)定、優(yōu)化沖砂技術(shù)和擠注灰技術(shù)等，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得較好效果。

（3）本文在超深井施工作業(yè)方面取得的成果和認(rèn)識(shí)，可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：張升峰，男，1986年9月出生湖南邵陽(yáng)，回族，工程師，2012年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京），現(xiàn)于中石油遼河油田公司鉆采工程技術(shù)部從事鉆井管理工作。