水平井修井技术现状分析

2014-10-31

中国新技术新产品 2014年18期

（辽河油田曙光工程技术处作业一大队，辽宁盘锦 124109）

水平井修井技术现状分析

苗东

（辽河油田曙光工程技术处作业一大队，辽宁盘锦 124109）

在我国，油气资源是当前最重要度自然资源，而水平井作为油气开发技术中的重点技术，随着钻井技术水平的不断提高，如何提高油气采收率以及油气产量，降低开发成本，提高开发水平是当前油气开发中迫在眉睫的事情。由于水平井在不断的发展中，其应用范围越来越广，这就是的水平井的类型以及数量越来越多。从另一个角度讲，基于水平井的特性而言，油管套管很容易出现腐蚀、磨损等状况，故障发生率也相对较高，这就使水平井面对更加严峻的考验。但是由于我国的修井水平相对较为落后，技术发展起步较晚，工艺水平较之发达国家还有很大的差距，因而需要针对性的进行研究探索，从而满足不断提高的修井技术难度。

修井；水平井；工具；解卡

一、水平井发展状况

当前我国油气开发中使用最为广泛的技术即水平钻井技术，这项技术最早起源于上世纪初，在八十年代开始发展，为了保证原油采收率以及产量可以有效提高，并降低油气的开发成本，在各种油气钻井开发中，水平井得以应用。

我国的水平井在上世纪六十年代便有所应用，由于受到技术水平限制，四川油井尝试钻探了两口水平井，但是所得效益有限。一直到上世纪八十年代末期，受到技术水平进步的推动，水平井的技术应用又重新活跃，近些年来，水平井技术发展速度迅猛在多出油田得以应用。

作为油气田开发应用中最为高效的技术，水平井技术已经成为了石油工业发展中的重点技术。由于油气田已经到了开采后期，并且钻井技术也在不短的进步，水平井技术的应用必将越来越广泛。

二、修井现状分析

1 难点分析

由于水平井本身就具有结构特殊性，因而井身同直井相比修井难度相对更大，且风险也相对较大。具体表现在：

1.1 由于井眼轨迹对修井作业工具的限制，常规的修井工具应用会受到限制，管柱无法达到修井作业的要求。

1.2 由于管柱会再水平段以及斜井段更加贴近井壁底边，因而其所受摩擦力以及钟摆力相对较大，由于受到外力的影响，加之流体方向相异于重力方向，井内砂砾等异物很容易造成砂床，导致卡井。

1.3 修正困难、鱼头引入困难以及打捞作业困难。由于水平井的结构为水平状态，因而常规的工具无法正常工作，一旦遇到卡井，退出落鱼相对困难。

1.4 由于结构为水平状态，因而磨阻相对较大，钻压传递损失会随之加大，另外拉力以及扭矩的传递损失也会相对升高，解卡困难，并且还会遇到作业中和点确定不准的状况。

1.5 铅模容易在打印过程中受到损坏，因而无法对井下状况进行准确的判断。

1.6 水平井修井状态在铅工艺以及套磨工艺中难度相对较大，其中套管保护问题由于突出。

1.7 修井液的设计除了对钻具具有很好的保护功能，能够有效减少携砂外，还能够通过其对油气层进行良好的保护。这对于异常低压井的防漏以及保护等问题是一项巨大的挑战。

1.8 在水平井修井中，小井眼的修井难度以及风险更大。

2 技术现状

2.1 工具分析以及管柱分析。基于水平井秀结构，需要采用不同于常规直井的工具，无论是检测、解卡打捞以及钻磨铣等方面的工具，都需要满足特定的井眼轨迹，只有保证工具可以不但能够顺利下得去，且起的出，才能够满足精修作业的需求。这就需要对工具进行特殊的设计以及专门的加工。

在水平修井作业中，其特定的工具都需要根据结构特征进行专门的设计，例如打捞工具以及防掉铅模工具，防砂管捞矛工具等，以及常规的钻、磨、铣、万向节以及挠性接头盒相应的压力辅助工具等，从而有效满足水平修井作业的需求。

2.2 常规打捞方式分析：（1）打印。这里采用的打印方式为防掉铅模的形式，由于铅模整体被包裹，通过合理的设计，不但利于打印效果，而且还能够有效防止在操作中的刮碰。（2）鱼顶修整。主要使用了相应的扶正机构，或者具有扶正功能的专门机构，可以有效实现修正鱼头的居中设置，不但能够防止套管在作业过程中受到损害，同时还能够对鱼头进行修整，保证收鱼保鱼的效果，稳定管柱，减少对于套管的损坏。（3）打捞。筒类打捞工具采用带内外导角的引鞋导引，矛类打捞工具采用合适的一体式引锥引入鱼腔。打捞管柱：打捞工具+安全接头+扶正器+斜坡钻杆（或倒角的油管或无节箍油管）+钻杆（或油管）。必要时管柱安装震击器或液压增力器。

2.3 水平井解卡工艺技术：（1）水平井液压增力器解卡技术。液压增力器，不仅可以补偿钻具抗拉强度和地面设备提升力的不足，同时实现了大井斜段、水平段解卡力的传递问题，实现解卡目的。（2）震击解卡技术。适用于管柱掉井后砂卡或小件落物造成的管柱阻卡后的解卡。（3）震击倒扣解卡技术。上述方法无法解卡的，可利用震击配合倒扣进行解卡。管柱结构和震击法管柱结构相似，只是打捞工具采用可倒扣打捞工具。

2.4 水平井连续冲砂技术。常规冲砂需要停泵接单根，岩屑容易二次沉积造成卡，连续冲砂技术有效地解决了该难题，广泛应用于国内各油田。该项技术有地面换向连续冲砂技术、套管内换向连续冲砂技术和连续油管连续冲砂技术等。

2.5 套损井大修工艺技术：（1）套管补贴。水平井造斜段和水平段套管补贴的最大困难是补贴工具如何通过造斜井段的问题。实现了既能对垂直段套损部位、也能对造斜段套损部位和水平管段套损部位进行补贴修复。（2）水平井错断套管大修技术。水平井错断套管大修关键技术包括水平段错断套管取出和利用鱼顶侧钻二次下套管完井两部分。