摘要:相比常規(guī)修井作業(yè),連續(xù)油管工藝技術(shù)具有不用壓井、不用動井內(nèi)管柱、節(jié)約成本及降低勞動強度等特點。本文在對連續(xù)油管作業(yè)類型分析基礎(chǔ)上,以L油田為例,詳細分析連續(xù)油管常用技術(shù),即連續(xù)油管拖動水平井分段壓裂技術(shù)、連續(xù)油管徑向水力噴射射孔技術(shù)及連續(xù)油管注氮氣排液技術(shù),現(xiàn)場應(yīng)用效果顯著,可為同行提供借鑒經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:連續(xù)油管;工藝技術(shù);分析研究
1.前言
連續(xù)油管技術(shù)發(fā)展于二戰(zhàn)期間,主要用于海底鋪設(shè)管線運輸石油,我國引進和使用連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)始于20世紀70年代,主要在四川油田用于進行氣井小型酸化、氣舉排液、沖砂清蠟等簡單作業(yè),取得一定成果,后逐步推廣至大港油田、冀東油田、長慶油田,主要應(yīng)用于修井、完井、鉆井及測井施工中,大幅度提高工作效率,節(jié)約施工成本。本文以L油田為例,分析連續(xù)油管工藝技術(shù)類型及應(yīng)用效果。
2.連續(xù)油管技術(shù)特點
相對常規(guī)修井作業(yè),連續(xù)油管作業(yè)具有五方面特點,一是不用壓井,直接作業(yè);二是不用動井內(nèi)管柱,保護生產(chǎn)油管;三是能完成一些常規(guī)方法施工難度大作業(yè),比如水平井連續(xù)均勻酸化、大斜度井或水平井射孔等;四是能替代一些常規(guī)作業(yè),施工效率及質(zhì)量更高;五是節(jié)約成本,減少施工人員勞動強度,降低施工風(fēng)險,安全可靠。
3.連續(xù)油管作業(yè)類型
連續(xù)油管作業(yè)類型主要有修井作業(yè)、永久性安裝作業(yè)、非常規(guī)連續(xù)油管作業(yè)、鉆井作業(yè)等四方面,其中修井作業(yè)分為泵注作業(yè)和機械性作業(yè),具體見表1。
4.連續(xù)油管技術(shù)分析
4.1連續(xù)油管拖動分段壓裂
連續(xù)油管拖動分段壓裂技術(shù)主要用于水平井,可實現(xiàn)水平段分段壓裂,其工藝管柱主要由連續(xù)油管接頭、扶正器、水力噴射工具、反循環(huán)接頭、封隔和錨定裝置以及機械式套管接箍定位器等組成,具體壓裂過程中分為以下幾步,一是起出待壓裂井生產(chǎn)管柱后,通井至人工井底;二是下入分段壓裂工藝管柱,需要定位器進行校深,精確卡準封隔器卡封位置;三是對待壓裂井段進行射孔;四是對射孔井段進行水力壓裂,壓裂成功后解封封隔器;五是利用連續(xù)油管車上提管柱,將封隔器坐封在第二個壓裂井段底部進行壓裂,如此循環(huán),直至完成全部壓裂設(shè)計井段。
L油田實施水平井連續(xù)油管拖動分段壓裂25井次,有效23井次,措施有效率92.0%,平均單井日增油5.5噸,水平井日產(chǎn)油量是相鄰直井2倍,階段累增油3.2萬噸,效果顯著。但連續(xù)油管拖動分段壓裂存在三方面技術(shù)限制條件;一是施工壓力,連續(xù)油管內(nèi)壓最大強度為69.5MPa,對于井深、施工壓力高井使用受限;二是施工排量,壓裂液與管壁之間存在摩阻,導(dǎo)致排量減小,井越深、摩阻越大,影響排量越大;三是水力噴射噴嘴存在截流壓差,連續(xù)施工易損壞,影響作業(yè)進度。
4.2連續(xù)油管徑向水力噴射射孔
連續(xù)油管徑向水力噴射射孔技術(shù)可以在油層任意深度和方位噴射多個長度100m以上的徑向水平孔,類似于于分支水平井,提高油井儲量控制范圍及泄油面積,進而提高油井產(chǎn)能。
該工藝技術(shù)主要設(shè)備有連續(xù)油管車組、高壓動力泵、連續(xù)油管、地面計算機監(jiān)控設(shè)備、數(shù)據(jù)采集及處理裝置以及相關(guān)井下工具等(導(dǎo)向、開窗、噴射工具等)。其中高壓動力泵為動力液驅(qū)動設(shè)備,連續(xù)油管為工具輸送管柱及入井動力液通道,油管作為連續(xù)油管入井通道,具體施工過程如下:
首先下入油管+定位短節(jié)+導(dǎo)向器管柱到預(yù)定位置,采用磁性定位+自然伽瑪測井儀進行深度和方位校正,然后再下入連續(xù)油管+電動機+萬向軸+鉆井管串,利用連續(xù)油管傳輸流體驅(qū)動電動機,電動機帶動鉆頭進行開窗作業(yè)。完成開窗后,起出開窗工具,下入連續(xù)油管帶噴嘴管串至開窗孔后,啟動高壓動力泵對油層進行徑向水力噴射射孔,直至達到設(shè)計徑向深度。
L油田實施連續(xù)油管徑向水力噴射射孔10井次,成功率100%,平均單井日產(chǎn)油10.5噸,階段累增油3.8萬噸。
4.3連續(xù)油管注氮氣排液技術(shù)
油井射孔投產(chǎn)或壓裂作業(yè)后,常規(guī)放噴難以排出井筒內(nèi)殘余壓井液,可實施連續(xù)油管注氮氣排液技術(shù),利用液態(tài)氮氣的膨脹能,將井筒內(nèi)的壓井液替出,降低井筒內(nèi)液柱壓力,達到誘噴排液目的,液氮注入方法可分為連續(xù)注入法和間歇注入法。
連續(xù)注入法是指連續(xù)油管從油套空間靜液面位置開始,邊下管柱邊注氮排液,管柱下入速度一般控制在10~15m/min,氮氣注入排量60~80L/min,主要優(yōu)點為注入泵壓低,且可控制地層產(chǎn)液壓差,避免生產(chǎn)壓差過大造成地層出砂或井底坍塌。
間歇注入法是將連續(xù)油管下至預(yù)定排液深度,氮氣注入壓力大于注入點上部液柱壓力,確保氮氣順利注入,一般連續(xù)油管下入深度為生產(chǎn)管柱中部進行注氮,若無法自噴則下到生產(chǎn)管柱喇叭口處注氮排液,若不噴再下到射孔井段進行注氮排液。L油田現(xiàn)場應(yīng)用80余井次,大幅度減少排液時間,提高油井生產(chǎn)時率。
5.結(jié)論
本文在對連續(xù)油管技術(shù)特點及作業(yè)類型分析基礎(chǔ)上,以L油田為例,詳細分析連續(xù)油管常用技術(shù),即連續(xù)油管拖動水平井分段壓裂技術(shù)、連續(xù)油管徑向水力噴射射孔技術(shù)及連續(xù)油管注氮氣排液技術(shù),對技術(shù)原理及施工工藝進行介紹,現(xiàn)場應(yīng)用效果顯著。
參考文獻:
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作者簡介:
張耀華,男,1969年7月出生于吉林省大安縣,漢族,工程師,2009年畢業(yè)于中國石油大學(xué),現(xiàn)于中國石油吉林油田公司英臺采油廠從事鉆修井作業(yè)工作。