提高水平井大修质量的工艺措施应用

杨军

中国石油冀东油田分公司 井下作业公司 （河北 唐海 063200）

提高水平井大修质量的工艺措施应用

杨军

中国石油冀东油田分公司 井下作业公司 （河北 唐海 063200）

水平井可有效增加油气层的泄露面积，提高油气采收率。通过G104-5P35水平井钻塞、打捞施工实例，对提高水平井钻磨、打捞施工质量的控制措施进行研究探讨，为以后的水平井大修作业提供有用的经验。

水平井 大修质量 工艺措施

水平井是井眼轨迹同油层走向基本一致、井斜角不低于86°的特殊定向井。它可有效增加油气层的泄露面积，提高油气采收率，是增加产油量的重要手段之一。

目前，我国水平井的技术发展非常迅猛，系统工程日趋完善，取得了显著的经济效益。但由于水平井复杂的工艺技术，给水平井的大修作业带来了很大难度，特别是钻磨、打捞作业，其施工质量的控制，尤为困难。

2002年以来，冀东油田加大了对水平井技术开发生产的投入，其作业工作量也相应增多。G104-5P35水平井的复杂钻磨、打捞工艺施工，涉及了水平井大修作业的质量控制措施及工具和钻具的优选组合，希望能对今后水平井的复杂大修作业提供一些思路和参考。

1 水平井大修作业技术难点

水平井井眼轨迹由直井段、斜井段、水平段3部分组成，对于水平井弯曲井段可看作是由井斜角不同的多边形组成，受重力作用，水平井与直井相比，在作业施工中存在以下技术难点。

（1）由于水平井中的油层砂粒更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时砂堵井眼。

（2）井内管柱贴近井壁底边，长井段 “砂床”中的管柱起下阻力大，倒扣、造扣扭矩传递困难，受摩擦面积大的作用，易形成卡钻。

（3）由于水平井摩擦效应随着井斜和方位的变化而增加，在双弯或“S”型井中数值相当大。钻压及上提负荷很大一部分与井壁的摩擦力抵消了，达不到预定效果，不易确定某一时刻钻压及上提负荷的实际值。

（4）在大斜度井段及水平段，无论修井液携砂能力有多强，总有部分钻屑在上返途中留在井壁底边，形成钻屑床，致使摩擦面积和扭矩增大，导致参数难以确定。

2 影响水平井钻磨打捞质量的因素分析

在水平井中的管柱受力较为复杂，特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多，致使钻磨时的钻压和扭矩不易最大限度的传递到钻磨工具处，所以，对于水平井钻磨，除满足一般直井的作业条件外，还应考虑钻头选择、钻具组合等影响因素。

2.1 钻头的选择

（1）钻头侧面尽可能是圆柱体，可以减少对套管磨损及钻具扭矩损耗。

（2）钻头底面尽可能是锥形或半球形，有利于钻压施加，防止钻头底面抵住套管连接处及工具台阶而损伤套管及工具。

（3）钻头底面铺焊碎碳化钨或带有相应利刃，对橡胶及铝铸件切削力强。

2.2 钻具的设计原则及组合

2.2.1 钻具的设计原则

（1）保证能够顺利通过大井斜段及水平段。

（2）有利于施加钻压。

（3）调整钻头偏心距，防止磨损套管及工具部件。

（4）有利于钻屑的上返。

2.2.2 钻具组合

钻头＋滚子扶正器＋φ73mm 18°斜坡钻杆1根＋滚子扶正器＋φ73mm 18°斜坡钻杆（长度根据造斜点以下井段确定，扶正器位置根据井眼曲率确定）＋φ73mm普通钻杆。

3 控制水平井大修作业质量的方法应用

G104-5P35井是冀东油田高尚堡作业区的一口水平井。该井为筛管完井，大修作业要求钻磨掉2 044.59～2 051.71m分级箍和盲板，打开油层，利用水平井开发Ng6油藏，提高该区块产能。

3.1 钻塞、打捞施工过程

（1）通井。下φ116mm×3m橄榄型通井规至2 039.98m，替泥浆，起出通井管柱检查通井规完好。

（2）钻盲板。下φ118mm六棱钻头,由2 039.98 m钻塞至2 044.59m，钻完灰塞,继续钻至2 051.26 m后无进尺，起出φ118mm六棱钻头。检查发现六棱钻头外径磨损至110mm，底部磨损严重。

（3）下φ118mm平底磨鞋，遇阻深度2 051.20 m，磨铣2h，无进尺。起出检查发现平底磨鞋侧面有刮痕，底部有轻微磨痕。

（4）打铅印。下φ108mm铅模正冲洗打印深度2 051.26m，起出检查φ108mm铅模端面有一外径87mm、内径77mm圆环，侧面有划痕。

（5）钻盲板。下φ116mm×0.47m空心磨鞋（内径95mm），遇阻深度 2 051.26m，钻通盲板。下通至2 143.42m。清水反循环替泥浆干净，起出φ116mm套铣筒。

（6）打捞。下φ114mm×1.0m开窗一把抓，冲洗打捞深度：2 143.6m捞出直径约90mm圆形盲板残片一块。第2次下开窗一把抓，捞空；打捞出的圆形盲板残片。

（7）打捞。下强磁打捞器2次，冲洗打捞。共捞出5小块铁块及少量铁屑。

（8）转入正常施工。通井、酸洗、下防落物、下螺杆泵生产。

4 提高水平井大修质量的控制措施分析

（1）根据水平井井深结构特点，结合地质情况，优选了适合水平井大修作业的钻具组合，并取得成功，为今后水平井钻塞等施工的钻具组合提供了可靠的依据。

（2）成功设计适合水平井大修作业的专用铅模，为今后在水平井验证落物情况提供了可靠保证。

（3）设计水平井强磁打捞器，并成功验证该工具的作用。

（4）专用铅模、强磁打捞器的设计为今后水平井工具的研制，开拓思路，指明方向。

（5）根据洗井阀底部结构设计开窗一把抓时，特意将一把抓的抓齿略内收，确保开窗一把抓井底打捞收口彻底，成功捞出落物。

5 存在问题

（1）水平井由于曲率半径的影响，大直径、较长工具能否顺利通过是决定大修井成功与否的关键。

（2）循环液携砂能力严重影响入井工具的安全。

（3）水平井的摩擦阻力严重影响扭矩和钻压的传递，对钻具的磨损极易导致钻具落井事故的发生，也易使操作者误判导致返工。

6 结 论

随着水平井技术的不断发展，水平井大修作业将成为油田企业维护油田生产，提高经济效益的重要手段。全面、详细了解和掌握水平井井深结构和数据，采取正确的方法，设计和优选合适的工具和钻具组合，水平井大修作业质量将会得到有效控制，大修作业中所面临的困难也将迎刃而解。

Horizontal wells can effectively increase the drainage area of oil and gas reservoirs and enhance the oil and gas recovery factor.The technological measures for improving drilling,grinding and fishing quality are discussed through the drilling plug and fishing operation in G104-5P35 horizontal well,which can provide the useful experience for the heavy repair operation of horizontal wells.

horizontal well;heavy repair operation;technological measures

杨军（1968-），男，长期从事井下作业监督工作。

2012-09-10▎