川渝頁巖氣復(fù)雜水平井連續(xù)油管作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

馮德華

摘要：本文通過分析川渝區(qū)域頁巖氣三類復(fù)雜水平井連續(xù)油管作業(yè)現(xiàn)狀，提出針對性技術(shù)措施，提高連續(xù)油管作業(yè)效率，避免復(fù)雜事故的發(fā)生，達(dá)到提速增效的目的。

關(guān)鍵詞：可溶橋塞;低壓漏失;套變;高壓;復(fù)雜井

1 長水平段鉆可溶橋塞技術(shù)

1.1可溶橋塞鉆磨易出現(xiàn)難題

隨著壓裂工藝變化，川渝區(qū)塊原本復(fù)合橋塞分段壓裂逐漸被可溶橋塞分段壓裂代替，在川渝地區(qū)鉆掃可溶橋塞的井越來越多，包括長寧區(qū)塊和涪陵區(qū)塊都有全井為全可溶橋塞的井。在鉆掃可溶橋塞過程中出現(xiàn)了鉆時(shí)慢、無進(jìn)尺、遇阻遇卡的情況，導(dǎo)致這些情況的主要原因?yàn)楣ぞ哌x型不對、工作液體選擇不合適，以及施工工藝不匹配。

1.2鉆可溶橋塞工具優(yōu)化

一般推薦鉆磨工具串組合從上到下為鉚釘式連接器+雙活瓣單流閥+液壓丟手+震擊器+（水力振蕩器）+螺桿馬達(dá)+磨鞋，水力振蕩器根據(jù)施工設(shè)計(jì)模擬情況決定是否增加[1]。推薦采用的清理井筒工具串，從上到下為鉚釘式連接器+雙活瓣單流閥+液壓丟手+旁通閥++噴嘴。若可溶橋塞結(jié)構(gòu)有含鐵磁性的不溶物，可以在管串中增加強(qiáng)磁打撈器。

磨鞋選擇外徑不大于套管內(nèi)徑92%，選擇寬水槽、凹面的磨鞋。根據(jù)燜井情況進(jìn)行磨鞋優(yōu)選，對于燜井時(shí)間長的井，選擇外徑φ95～100mm的磨鞋，可加快鉆掃時(shí)效。對于燜井時(shí)間不長的井，選用外徑φ100mm以上的磨鞋，并現(xiàn)場檢測返排液的礦化度情況。在工具串上進(jìn)行改進(jìn)，在震擊器上部增加循環(huán)閥，若碎屑堆積在磨鞋以上時(shí)，可打開循環(huán)閥，在磨鞋上部形成通道進(jìn)行循環(huán)。

1.3鉆可溶橋塞工藝優(yōu)化

作業(yè)前采用軟件模擬工具串下深及受力情況，若下放不到位或施加鉆壓小于5kN，應(yīng)加裝水力振蕩器、準(zhǔn)備金屬減摩劑或使用更大尺寸的連續(xù)油管。

現(xiàn)場必須提前配備2-5噸的KCL材料，保障出現(xiàn)遇卡情況下，可及時(shí)配置泵注解卡。采用小鉆壓、勤劃眼的方式進(jìn)行鉆磨，每進(jìn)尺0.3m進(jìn)行上提5-10m，改變排量后再下放鉆磨，以達(dá)到改變磨鞋位置，減小碎屑的目的。短起時(shí)以8-10m/min的速度在水平段起油管，起至A點(diǎn)附近降至4-6m/min，打入膠液，盡量攜帶出橋塞碎屑。合理控制油嘴，準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)漏失量，原則上確保出口液量大于進(jìn)口液量。入井前現(xiàn)場檢測膠液粘度，防止因粘度不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致橋塞碎屑無法返出。建立金屬減摩劑循環(huán)利用流程，金屬減摩劑配置后經(jīng)過分離器建立獨(dú)立的循環(huán)使用，減摩效果更強(qiáng)。

2 套變井連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)

2.1套變井的狀況

因地質(zhì)、工程原因?qū)е绿鬃兙絹碓蕉?，在川渝地區(qū)連續(xù)油管施工的典型的套變井有焦頁195-5井（鉆水泥塞）、威206-H2井（修套）等。套變井因井筒內(nèi)套管內(nèi)徑發(fā)生變化，井筒通徑變小，可能會造成原來可用尺寸的井下工具無法正常通過，或者通過后工具在套變段發(fā)生遇卡的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2套變井作業(yè)工具優(yōu)化

鉆橋塞和水泥塞時(shí)，主要選擇小直徑磨鞋。針對套變段套管修復(fù)時(shí)，選擇相對應(yīng)的修套銑錐和平底磨鞋交替使用。下橋塞時(shí)，選擇小直徑的復(fù)合橋塞或可溶橋塞，在川渝地區(qū)套變井常使用的是φ85mm、95mm等。

2.3施工工藝方面

在疑似套變點(diǎn)處，累計(jì)鉆磨60min無進(jìn)尺且有頻繁憋泵或上提掛卡情況，應(yīng)立即起出檢查工具，防止卡死。在對套變點(diǎn)打鉛印前，為防止雜物影響打印效果必，須清理干凈井筒，根據(jù)鉛印情況，選擇相匹配尺寸的小磨鞋進(jìn)行鉆磨。小磨鞋鉆磨時(shí)，每鉆除2-3支橋塞，就必須起出工具，下入一趟強(qiáng)磁進(jìn)行清理作業(yè)。

3 高壓氣井連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)

3.1高壓井連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備配套

對于連續(xù)油管作業(yè)，高壓井指井口壓力大于35MPa的施工井。而針對在川渝地區(qū)井口壓力大于45MPa的高壓氣井，建議使用105MPa的防噴系統(tǒng)進(jìn)行施工。針對井口壓力大于52MPa的高壓氣井，建議使用兩組105MPa防噴器，并使用雙聯(lián)防噴盒。

3.2高壓氣井施工常見問題

高壓氣井連續(xù)油管施工常見問題一是內(nèi)防噴工具單流閥因試高壓導(dǎo)致壽命縮短，基本每口井需更換幾個。二是防噴盒膠芯在高溫高壓情況下，膠芯磨損較快。三是滾筒的高壓旋轉(zhuǎn)接頭在高壓情況下，易失效滲漏。四是連續(xù)油管管材在高壓情況下作業(yè)，管材壽命對比正常壓力壽命會快速降低。

3.3工具、設(shè)備及工藝優(yōu)化措施

工具方面，對單流閥進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)場試壓實(shí)驗(yàn)了連接兩個雙活瓣單流閥但是無法穩(wěn)壓，建議改進(jìn)為三活瓣式或其他先進(jìn)工藝。設(shè)備材料方面，針對高壓氣井的高溫高壓情況，對高壓管線的盤根、防噴管的密封圈、防噴盒的膠芯等，勤加檢查，采用耐高溫的材質(zhì)。防噴盒膠芯保證要求每趟起出后都進(jìn)行單獨(dú)檢查，及時(shí)更換磨損的膠芯。在施工方面，起下和靜止情況下，要保證油管的外壓差不超過35MPa。在循環(huán)情況下，保證液體的減阻性能，且排量降低至300L/min，盡量降低油管的內(nèi)壓。

4 常見復(fù)雜故障及處理情況

4.1遇阻遇卡的判斷和預(yù)防

（1）出砂明顯時(shí)，一定要通過加大排量、打膠液等方式清理干凈井筒。

（2）短起上提時(shí)，密切關(guān)注懸重變化，在同樣深度、同樣排量、同樣壓力情況下，懸重增加超過2噸，則必須降低上提速度，打膠液，充分循環(huán)，防止磨鞋上包裹碎屑，導(dǎo)致卡死的情況發(fā)生。每起500m，進(jìn)行一次下放測試，記錄懸重變化。

（3）遇卡的幾種情況

硬遇卡類型主要表現(xiàn)為馬達(dá)憋停，起泵后泵壓偏高，返排出口液量變化不大。軟遇卡類型主要表現(xiàn)為馬達(dá)憋停，起泵后泵壓偏高，返排出口液量明顯變小。包裹工具或油管遇卡類型主要表現(xiàn)為馬達(dá)正常工作，返排出口無液返出，但可能有氣。

4.2處理措施

（1）硬遇卡處理措施

可以優(yōu)選上下活動解卡、泵注金屬減摩劑解卡、反泵解卡、啟動震擊器解卡、投球丟手等解卡方式。

（2）軟遇卡處理措施

可以優(yōu)選上下活動解卡、開大井口返排、井筒憋壓放壓、泵注金屬減摩劑解卡、反泵解卡等方式。

（3）包裹工具或油管遇卡處理措施

可以采用查井史，查地質(zhì)資料，分析地層漏失情況。反打罐液：補(bǔ)滿遇卡點(diǎn)上部的井筒，再大排量大壓力反打。氮?dú)忭斕妫宏P(guān)井測井口壓力恢復(fù)情況，使用液氮泵車持續(xù)泵注氮?dú)猓愿淖儼蔚耐ǖ狼闆r，以及增加上頂力。

5 結(jié)論

（1）針對川渝區(qū)塊頁巖氣長水平段鉆可溶橋塞、高壓井、套變井作業(yè)等三類復(fù)雜水平井，提出相對應(yīng)連續(xù)油管技術(shù)解決措施。

（2）針對復(fù)雜井頁巖氣水平井連續(xù)油管作業(yè)易出現(xiàn)的遇阻遇卡復(fù)雜情況，提供了預(yù)防方案，對硬遇卡、軟遇卡、包裹卡三種類型，提出了解卡處理措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 王偉佳，熊江勇，張國鋒，趙銘，尚瓊.頁巖氣井連續(xù)管輔助壓裂試氣技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2015，43（05）：88-93.

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