泵送橋塞射孔聯(lián)作關(guān)鍵控制點(diǎn)及常見問題探析

王潔輝 魏 冉

（1.中國石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長慶分公司，陜西 西安 710200；2.中國石油集團(tuán)測(cè)井有限公司培訓(xùn)中心，陜西 西安 710061）

近年來，我國的外頁巖氣藏開發(fā)技術(shù)水平在不斷提升，氣藏開發(fā)量以及產(chǎn)能也增長猛速，這對(duì)于保障我國的能源安全有著非常積極的作用，而在開發(fā)過程中，最為常用的一種方法就是利用泵送橋塞射以及射孔聯(lián)作分段的這一方式來進(jìn)行處理，在保障開采工作正常開展的同時(shí)，也有效地保障了開采工作人員的安全。然而在該技術(shù)的運(yùn)用中，卻也出現(xiàn)了較多的問題，比如射孔管串的意外丟手問題、異常高壓而導(dǎo)致的泵送困難問題，這些問題是此項(xiàng)施工中的常見問題，即便是當(dāng)下的施工技術(shù)已經(jīng)十分成熟，施工人員已經(jīng)極為重視施工中的安全細(xì)節(jié)，重視不斷提升自身的技術(shù)水平，但是在實(shí)際的開采工作中，仍然會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響，而難以取得較好的成效，以下則主要對(duì)泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)的運(yùn)用關(guān)鍵點(diǎn)做出分析，對(duì)該技術(shù)運(yùn)用中的常見問題進(jìn)行剖析，而后提出相關(guān)的建議。[1]

1 泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)與關(guān)鍵控制點(diǎn)分析

1.1 泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)概念

該技術(shù)的實(shí)施主要是通過電纜傳輸、復(fù)合橋塞射孔聯(lián)作的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)橋塞封堵以及分段射孔等技術(shù)操作的一次性、不間斷的完成，使得兩項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用中無縫銜接，提升技術(shù)運(yùn)用的效率與效果。此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用有著一定的流程，首先是壓裂工作，在做好了壓裂工作這一環(huán)節(jié)之后，就需要進(jìn)行泵入射孔的工作，其次是點(diǎn)火坐封橋塞，電纜上提、射孔等等。然后則是不斷重復(fù)此類操作，而在整個(gè)施工中，施工人員都需要重視施工細(xì)節(jié)，避免因?yàn)樽约旱氖韬龃笠?，而誘發(fā)各類影響最終施工質(zhì)量的問題發(fā)生，尤其是要避免因?yàn)槭┕と藛T的大意而導(dǎo)致的安全事故問題。根據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究顯示，該工藝更為適用于對(duì)套管固井完井的水平井分段壓裂的工作處理中，這一點(diǎn)需要工作人員在展開具體的施工時(shí)進(jìn)行明確，根據(jù)施工中的具體情況來合理施工，合理運(yùn)用此技術(shù)。

1.2 工藝運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)分析

在采用泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)時(shí)，需要明確改造目的層是低孔低滲儲(chǔ)層，因而在采用該項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，需要通過加壓處理來擴(kuò)大有效體積。在部分學(xué)者的研究中指出，在此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用中需要合理發(fā)揮低施工摩阻的這一優(yōu)勢(shì)，如此才能很好地提升施工的精確度，保障施工質(zhì)量，使得該項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行具體的施工操作時(shí)將其作用優(yōu)勢(shì)最大化地體現(xiàn)出來。[2]將泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)的運(yùn)用與固井套分段壓裂這一技術(shù)進(jìn)行比較，可明顯發(fā)現(xiàn)，后一技術(shù)的運(yùn)用中將會(huì)有著滑套打不開的這一風(fēng)險(xiǎn)問題，因而在具體的施工中就可能會(huì)發(fā)生施工安全問題，與固井套分段壓裂技術(shù)形成鮮明對(duì)比的則是，泵送橋塞技術(shù)在使用過程中較之于分段壓裂技術(shù)安全性更高，可靠性更高，在使用的時(shí)候，能夠很好地處理施工中發(fā)生的各類問題，同時(shí)，還能很好地保障施工人員的生命安全。而若是與傳統(tǒng)的油套同注分段壓裂技術(shù)相比較而言，泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)的應(yīng)用則明顯具備著較大的優(yōu)勢(shì)，具體則是可迅速地進(jìn)行鉆塞，節(jié)約了大量的施工時(shí)間，明顯地提升了施工效率，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了井筒的全通徑，除此之外，在傳統(tǒng)的施工中，還有光套管壓裂技術(shù)，相比而言，泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用可極大地?cái)U(kuò)大地層的改造體積?？偠灾?，泵送橋塞射孔聯(lián)作的技術(shù)運(yùn)用與其他各類技術(shù)的運(yùn)用相比，是有著極大優(yōu)勢(shì)的。[3]

1.3 工藝過程

在將泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用的這一過程中，需要施工人員明確此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用流程與步驟，進(jìn)而對(duì)具體的施工運(yùn)用步驟進(jìn)行分段處理，針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)生的實(shí)際問題做出解析，提出優(yōu)化措施，以此來保障此項(xiàng)技術(shù)的操作可行性，提升施工的安全系數(shù)，具體來說分為以下幾個(gè)步驟：（1）在正式進(jìn)行施工之前，將井筒進(jìn)行清理，保障井筒的清潔性，而做好這一工作之后，才可保障后續(xù)步驟的安全持續(xù)進(jìn)行。（2）在正確處理好井筒環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備工作之后，則是需要利用油管輸送射孔技術(shù)來射開第一層段，為后續(xù)的技術(shù)處理工作提供基礎(chǔ)環(huán)境。（3）采用光套管來壓裂第一段。（4）在井口帶有電纜密封裝置的條件下可利用測(cè)井電纜將橋塞/選發(fā)射孔聯(lián)作工具串輸送到大井斜段，采用泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)來分別完成橋塞坐封、射孔等等工作，再進(jìn)行第二段、第三段等等操作。在工作過程中，工作人員要合理按照使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，避免施工過程中發(fā)生意外事故，延誤施工進(jìn)程以及對(duì)施工人員的生命安全造成威脅。除此之外，在不同的地段、不同的施工環(huán)境中，施工人員還需要變更具體的施工操作，要合理地將此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮至最大。[4]

1.4 關(guān)鍵控制點(diǎn)分析

在采用這一技術(shù)來進(jìn)行具體的施工時(shí)，需要注意對(duì)施工關(guān)鍵的控制點(diǎn)進(jìn)行控制，將其作為整個(gè)技術(shù)的運(yùn)用關(guān)鍵點(diǎn)。因而在實(shí)際的施工處理過程中就需要保障施工人員能夠正確地處理各類突發(fā)情況，處理各類風(fēng)險(xiǎn)問題，同時(shí)更需要做好對(duì)自身生命安全的保障工作，避免發(fā)生其他威脅人員生命安全的問題發(fā)生。

1.電纜注脂密封壓力控制。通過采用注脂密封技術(shù)來保證井口不會(huì)出現(xiàn)泄露的這一問題，對(duì)此，我們建立水力學(xué)模型來做出分析，并進(jìn)行壓力控制方程的推導(dǎo)，具體為：

2.聯(lián)作管串質(zhì)量控制方程，通過對(duì)簡(jiǎn)化射孔與橋塞聯(lián)作管串結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可得到以下力學(xué)方程：

但是若想要在井口的位置將管串順利地下放，保障后續(xù)施工的順利開展，則同樣需要滿足一定的條件，即滿足以下的關(guān)系式：

而后則是通過此方程式進(jìn)行進(jìn)一步的推導(dǎo)，最后得出控制方程為：

其中，需要注意的是：

若是在進(jìn)行管串設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量小于Mmin時(shí)，就必須要進(jìn)行加重槍，以此來保障施工的安全進(jìn)行。除此之外，還需要做好對(duì)管串長度的控制、泵送排放量控制等工作。[5-6]

2 泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)運(yùn)用中的常見問題及建議分析

在實(shí)際的施工工作開展時(shí)，即便控制好以上的關(guān)鍵點(diǎn)，做好了積極的應(yīng)對(duì)措施，但是仍舊會(huì)受到多方面因素的影響，導(dǎo)致施工不能按照原定計(jì)劃進(jìn)行，或者在具體的施工工作開展時(shí)會(huì)發(fā)生其他相應(yīng)的影響事故，這就直接導(dǎo)致了施工質(zhì)量與效率方面出現(xiàn)問題。因而在實(shí)際運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，還需要重視對(duì)常見問題的分析，及時(shí)跟進(jìn)施工進(jìn)度，調(diào)整具體的施工方案。泵送橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)的運(yùn)用中，需要施工人員每隔4小時(shí)就停止施工，做好對(duì)下一階段施工的準(zhǔn)備工作，對(duì)儀器進(jìn)行檢查，對(duì)施工處的地質(zhì)條件等進(jìn)行勘察與分析工作，避免發(fā)生其他各類施工問題。如在2021年，某區(qū)塊同一井場(chǎng)進(jìn)行了3 口頁巖油水平井泵送橋塞/射孔聯(lián)作，計(jì)劃是一天兩段，分段壓裂每一段需要耗時(shí)4-5h 左右，射孔操作需要耗用3-3.5h，但是在實(shí)際的操作中，卻往往有著其他各類問題的發(fā)生，比如試油隊(duì)井口安裝平板閥不符合要求，壓裂隊(duì)在預(yù)壓時(shí)直接將固定平板閥的螺桿壓斷，造成各類設(shè)備不同程度損壞，更換設(shè)備耽誤三四天時(shí)間；原計(jì)劃日供水量4000m3，實(shí)際卻因供水不足，日供水量只有1500m3，進(jìn)而延誤工期。所以，我們必須要針對(duì)問題提出對(duì)應(yīng)的解決措施。[7]

2.1 射孔管串意外丟手問題

這是在此項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用中的一項(xiàng)常見問題，發(fā)生此項(xiàng)問題后容易造成射孔后管串落于井中，進(jìn)而延誤施工的周期。我們對(duì)具體的原因進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：在進(jìn)行油管加壓的時(shí)候，因?yàn)槭┕と藛T未能很好地考慮連續(xù)油管的內(nèi)外壓力差異，在施工時(shí)，就會(huì)發(fā)生一定的問題，最終導(dǎo)致射孔槍意外丟手而落井，而這將對(duì)整體的施工造成極大的不利影響，延誤整體的施工進(jìn)程，除此之外，還可能誘發(fā)其他相關(guān)的安全事故，對(duì)施工人員的生命安全造成威脅。

預(yù)防處理：在進(jìn)行施工的時(shí)候，需要施工人員按照套管抗內(nèi)壓、連續(xù)油管抗內(nèi)外壓差等等方法對(duì)管內(nèi)的壓力進(jìn)行控制，這樣一來，就可以很好地保障管內(nèi)外的壓力平衡，在管內(nèi)外的壓力趨于平衡之后，發(fā)生管串意外丟手的概率也將明顯降低，而這也是有效預(yù)防因?yàn)橛凸軆?nèi)外壓差而導(dǎo)致射孔管串意外丟手的重要措施。除此之外，施工人員需要注意的是，丟手工具的掉落往往發(fā)生在井底，因而打撈丟手工具的難度是相對(duì)較大的。因此，可在施工之前對(duì)施工人員進(jìn)行教育與培訓(xùn)提升，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵崗位操作人員，如隊(duì)長、操作工程師的技能要求，提升其安全施工與重視施工細(xì)節(jié)的意識(shí)，在井底口袋允許的情況下，可通過合理地將落魚椎入井底，大幅度地縮短處理時(shí)間，同時(shí)，也能夠很好地保障施工人員的生命安全。[8]

2.2 異常高壓導(dǎo)致的泵送困難問題

一般而言，在進(jìn)行具體的施工時(shí)，若是管串進(jìn)入水平井造斜段時(shí)，且已經(jīng)開始發(fā)生了小排量泵送的時(shí)候，就需要合理控制下放速度，通常會(huì)將速度控制在20m/min，若是進(jìn)入水平段后，則需要施工人員將排放量合理增加至1.2-1.8m3/min，具體的排放量控制需要依據(jù)施工實(shí)際情況而定，要合理地將下放速度控制在20-60m/min，且在距離座封位置100m 的時(shí)候，就需要合理地降低排放量以及排放速度，一直持續(xù)到距離為10m 的時(shí)候，則需要停止泵送。此期間發(fā)生的問題是電纜因?yàn)閺埩^大而剪短。究其原因是井筒在進(jìn)行清洗的時(shí)候沒有合理運(yùn)用有機(jī)溶劑清洗，最終造成少量油性沉淀物的堆積，導(dǎo)致泵壓過高的這一問題。同時(shí)也因?yàn)閴毫褧r(shí)大量的液體進(jìn)入地層，引起黏土的膨脹，為具體的施工工作開展造成了巨大的難題。[9]

預(yù)防處理：在進(jìn)行井筒的處理工作時(shí)，需要合理地重視采用有機(jī)溶劑對(duì)井筒展開浸泡與沖洗工作，重視清潔工作開展中的細(xì)節(jié)處理。若是在每段壓裂工作技術(shù)之后，則需采用膠液+滑溜水的方式來作為補(bǔ)充，將砂全部向地層中頂去，這樣一來可很好地防范因?yàn)楫惓８邏憾斐傻谋盟屠щy問題。除此之外，還需要施工人員合理采用連續(xù)油管下入橋塞并射孔的處理工作，通過此方式來防范泵送困難問題，提升施工質(zhì)量，這對(duì)于保障我國的頁巖氣藏開發(fā)質(zhì)量有著積極的意義。[10]

3 結(jié)語

總而言之，泵送橋塞射孔聯(lián)作在當(dāng)下的頁巖氣藏開發(fā)工作中發(fā)揮著重要作用，是當(dāng)下在該領(lǐng)域中所廣泛使用的一種技術(shù)，雖然可很好地提升施工效率，保障人員的生命安全，但同時(shí)也存在相應(yīng)的問題，需要施工人員引起重視，就其中的關(guān)鍵控制點(diǎn)做出分析，對(duì)常見問題做好積極的應(yīng)對(duì)，以此提速提效和降低事故復(fù)雜措施，提高橋射聯(lián)作業(yè)務(wù)整體水平，用高質(zhì)量服務(wù)、高效率保障油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)。