油田水平井修井技术研究

2014-08-15田永林

科技视界 2014年6期

田永林

（河南油田采油二厂，河南唐河 473400）

0 前言

水平井是一种井斜角达到或者接近九十度，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。水平井的特点包括：施工难度相对较高、产液量大、替浆后容易出现井喷的预兆、井段长、油层裸露、压力系数相对较高、结构复杂等。水平井主要应用与薄油藏、块状底水油藏、裂缝性油藏等油藏类型，其目的在于增大油气层的裸露面积，以此来增大产油量。

1 油田水平井修井面临的困难

其一，在进行水平修井的过程中，为了保护油气层，减少钻具的摩擦力，需要选用相应修井液，得到良好的效果；其二，因为水平井的形态特点，其受力状况和力的传递状况相对复杂，致使在进行解卡打捞时受力不明，并且倒扣操作无法掌握准确的中和点，容易出现较大的损失；其三，在进行打捞操作时，在水平段或者斜井段使用的可退式打捞工具很难满足现场的施工条件，很容易导致出现被卡的状况，并且一旦被卡将会很难退出；其四，水平井存在一定距离的水平井段与斜井段，这两部分的井壁边和管柱的距离相对较劲，很容易受到摩擦力和钟摆力的作用，再加上石油的水平流动作用，导致油层出砂后在井内的形成砂床，打捞工具台阶处带动沉砂堆积卡住作业柱管。

2 各项油田水平井修井技术研究

2.1 钻铣技术

油田水平井修井的钻铣技术，其主要的组成部门包括滚动扶正器、动力钻具、钻头等，通过利用该套钻具组合可以实现水平井可钻材料封隔器、套管内水泥塞等井下工具的钻铣，然后是用井下动力钻具管柱，其所有组成部分的作用不尽相同，滚动扶正器的作用是指导钻头根据井眼的位置进行作业，防止出现井眼偏离或者出现偏差而损坏井壁的状况，动力钻具的作用是为钻头提供足够的动力。

2.2 卡堵水技术

当遇到水平井非均质程度较深，或者长度较长时，通常采用分段数控的完井方案，但是由于受到边底水或者底水的作用，会逐渐的提高射开井段的含水量，这就影响了水平井的采油效率，这时就应该采取卡堵水施工，卡堵水技术包括以下几种：水泥封堵法，这种方法主要应用于位置在水层和水平段油层之间的水层；机械卡堵水法。这种方法主要是将封隔器置入水平井中的方式，以此达到封堵的效果，这种方法中的封隔器主要是皮碗封隔器和卡瓦封隔器，虽然这两种封堵器均能封堵出水，但是两者也存在一定的差异，皮碗封隔器卡水管住的适应性相对较强，能够应用在任何油层中进行封堵，卡瓦封隔器卡水管住主要应用在封堵下段油层，机械卡封堵水法的优点包括易成功、可靠性良好、安全性高；化学堵水法，根据注水方式的不同，可以将化学堵水法分为三种不同的类型，即笼统注入、定位注入、分隔注入三种，其中笼统注入法通常使用在无法确定储水层位或者进井区域无分割的水平井；定位注入处理的是明确、单一分层，但是无法借助机械手段控制流体进入的油藏层位；分割注入法与定位注入法处理的状况基本相同，但是其施工费用更低、施工更简单方便，是一项值得推广的技术，在采用这种堵水技术应该根据现场的施工状况分析出水的原因，根据得到的结果合理的选择科学的注入调堵技术。

2.3 水平井连续冲砂技术

水平井连续冲砂技术的工作原理为：冲砂液从冲砂自封侧向进入衬管与油管之间的环形空间后，向下的液流通道被密封总成阻断，向上的液流通道被自封胶芯阻断，液流职能通过换向阀外管侧孔进入换向阀，这是换向阀内管的测孔自动打开，推动阀芯向上移动，液流通过换向阀进入油管内，完成一次冲砂作用。水平井连续冲砂的地面流程为：由罐车或者除砂收油车为泵车提供液流，泵车泵出的高压冲砂液通过高压管进入井筒，经过反循环冲砂或者正循环后，泥砂从排砂口排出，从与井口四通连接的返液管进入多级除砂装置，液体通过溢流管进入大罐，下部的清水循环使用，较轻的原油留在罐体的上部。水平井连续冲砂的技术特点包括：冲砂液自动换向，施工简单，不需要任何控制；冲砂管上部不必接高压水龙带和冲砂活动弯头，能够有效的降低施工强度，不但能够提高生产的安全性，还能提高施工效率；冲砂过程中不停泵，能够有效的避免停泵出现的砂卡管柱的状况；能够有效的提高冲砂施工的施工效率和施工效果，增加原油产量、延长油井生产周期。

2.4 水平井落物打捞技术

针对水平井自身结构的特点和复杂性，通常应用以下几种打捞工具进行打捞：其一，水平井井下增力装置及其配套施工技术，当水平井的井斜超过84°时，采取前期地面投球放入，弹簧固定的的方式设计泄压机构，在起钻的时候，将泄压阀打开，这时油套畅通，将被捞物体起出；其二，水平井钻柱径向、轴向降摩阻扶正装置及其配套施工技术，该扶正器的应用提高钻柱加压力43.2%，应力平均降低上提摩擦阻力41.2%，减少反转圈数54.5%；其三，水平井小件落物液压打捞器，其主要应用与水平段打捞体积较小的落物，例如碎铁块、钳牙、铜球等，由于这种打捞法使用液压方式把爪牙推出腔体，将小件物体包裹起来的同时，还能将碎物打捞器、强磁打捞器、打捞杯等功能集于一身，因此是一种应用最广泛的打捞技术；其四，水平井套管破损检测装置，在水平井水平段，井底既是井壁，井壁又是井底，这种检测装置能够有效解决落物的形状印证、套管破损等问题。

2.5 井筒清理技术

水平井井筒清理技术，是对平井错断套管大修的关键技术，其是对该井筒的套铣配套工艺技术，其主要利用鱼顶侧钻二次下套管完井两部分，提出注水泥管柱完井，下管柱钻灰塞遇卡，但是灰塞上面有不明落物，下鱼尾刮刀无进尺，该井灰塞所在拐点处，将冲砂换向封隔器连接至油管上，如果需要进行反循环冲砂，就只能使用套铣解卡后才能将灰塞磨掉，这样才能有较好的效果。提前组装足够数量的冲砂单根，为了确保每一个油管下部的密封换向短节连接可靠，应该计算所需油管的短节长度，然后安装冲砂自封，进而完成地面流程。