普光氣田大灣區(qū)塊套管水平井管柱防卡技術(shù)

摘 要

摘要:四川盆地普光氣田大灣區(qū)塊套管水平井存在儲(chǔ)層跨度大、水平段長(zhǎng)、摩阻高、射孔后篩管以下水平段無法建立循環(huán)、暫堵后殘留大量暫堵漿等問題,常常造成射孔、完井管柱阻卡。

摘要:四川盆地普光氣田大灣區(qū)塊套管水平井存在儲(chǔ)層跨度大、水平段長(zhǎng)、摩阻高、射孔后篩管以下水平段無法建立循環(huán)、暫堵后殘留大量暫堵漿等問題,常常造成射孔、完井管柱阻卡。為此,采用酸浸工藝、模擬通井等井筒處理技術(shù)來降低黏附在套管壁的膠凝物對(duì)管柱起下摩阻,消除套管壁上射孔毛刺、殘留物對(duì)射孔及完井管柱的阻卡;通過對(duì)暫堵劑的改進(jìn)以及暫堵工藝的優(yōu)化,減小了暫堵劑沉積物造成的管柱阻卡風(fēng)險(xiǎn)。截至目前,該技術(shù)已在4口套管水平井成功應(yīng)用,保障了大灣區(qū)塊套管井的順利投產(chǎn),可為該類氣井的投產(chǎn)作業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞:普光氣田  大灣區(qū)塊  水平井  射孔  管柱  防卡  暫堵

四川盆地普光氣田大灣區(qū)塊套管水平井水平段長(zhǎng)、摩阻大(水平段摩阻達(dá)到80 kN),射孔井段超長(zhǎng)(最大射孔跨度l 215.5 m),射孔后卡槍風(fēng)險(xiǎn)大;屏蔽暫堵后篩管以下水平井段無法充分循環(huán),導(dǎo)致暫堵劑、射孔彈碎片等在水平段殘留沉積,暫堵過程的濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,都可能造成完井管柱下井過程中遇卡。為解決套管水平井防卡難題,保障完井投產(chǎn)施工安全順利開展,在深入分析水平井管柱阻卡因素基礎(chǔ)上[1-2],通過改進(jìn)井筒處理技術(shù)、優(yōu)化射孔暫堵工藝,為大灣套管水平井管柱防卡探索出了一條途徑。

1 大灣套管水平井管柱遇卡原因分析

1)水平段長(zhǎng),射孔跨度大,射孔后大量彈片碎屑在水平段沉積,并與暫堵漿混雜形成膠凝物,黏附在套管壁、射孔毛刺上,極大地增加了管柱起下摩阻,導(dǎo)致射孔及完井管柱遇卡。

2)屏蔽暫堵后,射孔槍篩管以下水平段無法建立循環(huán),多余暫堵漿無法排出而在水平段沉積,暫堵過程的濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,都對(duì)完井管柱的下入造成極大阻卡。

3)大灣套管水平井主要采用分段酸壓-完井一體化[3]生產(chǎn)管柱,工具多、直徑大、管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在完井管柱下井過程中,井壁殘留物、射孔碎屑、暫堵漿等雜質(zhì)極易對(duì)大直徑工具造成阻卡,甚至導(dǎo)致封隔器中途坐封。

2 套管水平井井筒處理技術(shù)

根據(jù)井筒條件及射孔、完井管柱下井要求,在常規(guī)通井、刮削基礎(chǔ)上,增加井筒酸浸及射孔后刮削、模擬通井等工藝措施。

2.1 井筒酸浸

2.1.1 井筒酸浸井段選擇

酸浸能有效清洗管壁殘留的同井水泥等雜質(zhì),提高管壁光潔性。鑒于封隔器坐封位置上部井段井斜較小,管柱起下過程摩阻小、阻卡風(fēng)險(xiǎn)小,因此,選擇射孔至永久封隔器坐封的重點(diǎn)井段進(jìn)行酸浸施丁,既保障射孔段井壁光潔,降低起下管柱阻卡風(fēng)險(xiǎn),還能提高封隔器坐封效果。

2.1.2 酸浸工藝

根據(jù)酸浸工藝要求,同時(shí)兼顧管柱的腐蝕防護(hù),酸液以土酸為主劑,加入合適添加劑配制而成。酸浸采取正替反洗工藝。正替井底回壓小,酸液在油套環(huán)空中上返速度慢,充分溶蝕管壁雜物;反洗井底回壓大,對(duì)套管壁上臟物的沖洗力度大,能充分排除殘酸,提高井筒處理效果。在酸浸過程中多次上提下放活動(dòng)管柱,酸浸后大排量反洗井,提高酸浸效果,充分排出殘酸及雜質(zhì),能一定程度上防止酸浸過程雜質(zhì)沉積阻卡管柱。

2.2 射孔后刮削、模擬通井

為降低射孔毛刺對(duì)完井管柱造成的阻卡,在射孔后井筒處理工藝上,增加套管刮削和模擬通井作業(yè)。通過刮削處理,清理炮眼毛刺,保證井眼暢通;采用“模擬封隔器”模擬通井,保障大直徑封隔器順利下井,防止完井管柱下井阻卡。

3 暫堵工藝優(yōu)化

屏蔽暫堵后篩管以下水平段無法充分循環(huán)造成暫堵劑、射孔彈碎片等殘留沉積,暫堵過程的濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,是造成完井管柱下井遇卡的重要原因。為降低暫堵劑卡管柱的影響,對(duì)暫堵劑性能進(jìn)行改進(jìn),并優(yōu)化暫堵工藝。

3.1 暫堵劑改進(jìn)

根據(jù)普光氣田儲(chǔ)層物性及暫堵工藝要求,暫堵劑通常以現(xiàn)場(chǎng)壓井液作為攜帶液,以NFJ為主劑,優(yōu)選耐溫、高強(qiáng)度、酸溶性剛性骨架填充材料配制。由于大灣套管水平井射孔段超長(zhǎng),為減輕暫堵劑沉積對(duì)管柱的阻卡,一方面暫堵劑中添加纖維類提黏切劑,在滿足泵送要求的前提下,能提高暫堵漿的懸浮穩(wěn)定性,有助于暫堵漿分散均勻,減緩暫堵漿沉積;另一方面使用可降解的有機(jī)暫堵劑,降解后固相含量低;在配制暫堵劑時(shí),還根據(jù)儲(chǔ)層特征優(yōu)選暫堵劑粒徑組成。在保證暫堵效果的同時(shí),盡量減小暫堵劑沉積造成的管柱阻卡風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 暫堵工藝優(yōu)化

暫堵工藝實(shí)施過程中[4],若先替入暫堵劑再上提管柱循環(huán),由于射孔段超長(zhǎng),替入暫堵劑后摩阻增大,可能造成射孔管柱因黏卡而無法順利起出。為保障射孔管柱起下安全,兼顧暫堵工藝效果,優(yōu)化采用射孔后提槍暫堵工藝,將射孔管串提離水平段后再進(jìn)行暫堵、循環(huán)洗井排出多余暫堵漿。采用這種工藝暫堵,水平段上部暫堵劑通過循環(huán)洗井排出,不會(huì)對(duì)射孔管柱造成阻卡;篩管以下水平井段即使無法充分循環(huán),發(fā)生暫堵劑沉積、或暫堵過程濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,一方面不會(huì)對(duì)水平段上部射孔管柱造成阻卡,另一方面,有機(jī)暫堵劑可降解,固相含量低,對(duì)后期完井管柱的阻卡影響小。兇此,通過改進(jìn)暫堵劑性能,采取提槍暫堵工藝,能有效降低暫堵過程中射孔、完井管柱的阻卡風(fēng)險(xiǎn)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

在大灣套管水平井完井投產(chǎn)過程中,通過改進(jìn)酸浸、暫堵工藝,運(yùn)用有機(jī)暫堵劑等,形成了套管水平井管柱防卡系列技術(shù),并在水平井完井投產(chǎn)中取得了良好效果。至20123月,大灣區(qū)塊已進(jìn)行的4口套管水平井射孔、完井管柱均一次性下井成功,沒有出現(xiàn)管柱阻卡,為順利開展完井投產(chǎn)施工提供了重要保障。

5 結(jié)論

1)酸浸處理能有效清洗套管壁殘留的固井水泥等雜質(zhì),提高管壁光潔性,保證了射孔、完井管柱順利下井、封隔器有效坐封。

2)使用有機(jī)暫堵劑,同時(shí)運(yùn)用提槍暫堵工藝,能有效減少水平段暫堵劑的沉積及炮眼附近固相顆粒的堆積,減小了管柱阻卡風(fēng)險(xiǎn)。

 

參考文獻(xiàn)

[1] 孔凡群,王壽平,曾大乾.普光高含硫氣田開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)[J].天然氣工業(yè),2011,31(3)1-4.

[2] 孔凡群,張慶生,魏鯤鵬,等.普光高酸性氣田完井管柱設(shè)計(jì)[J].天然氣工業(yè),201131(9)76-78.

[3] 張慶生,吳曉東,史曉貞,等.普光高含硫天然氣田完井方式探討[J].石油鉆采工藝,200931(1)99-101.

[4] 范小波,任生軍,丁潔茵,等.普光氣田超深水平井暫堵后防卡技術(shù)研究[J].石油鉆采工藝,2010,3284-87.

 

本文作者:張慶生 雷有為 魯俊 黨軍勝 姜鵬

作者單位:中國(guó)石化中原油田普光分公司天然氣技術(shù)管理部中國(guó)石化天然氣丁程項(xiàng)日管理部工程技術(shù)處 中國(guó)石化中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院