侧钻井管内高压充填防砂工艺技术研究

邵彦峰　陈琳　高春丽　阮刚　刘言理（.大港油田公司第六采油厂，.大港油田公司第二采油厂，.大港油田公司石油工程研究院，天津　0080）

侧钻井管内高压充填防砂工艺技术研究

邵彦峰1陈琳1高春丽1阮刚2刘言理3
（1.大港油田公司第六采油厂，2.大港油田公司第二采油厂，3.大港油田公司石油工程研究院，天津300280）

当前国际油价低迷，能否对对老油田的有效开发至关重要，侧钻井工艺能充分利用原井的部分套管和地表设施对剩余油进行开发，大大降低了施工成本，不失为一种有效的恢复老井产能的方案，对于易出砂油藏的侧钻井，一般采用管内高压充填防砂工艺实现防砂。本文结合大港油田孔1067K井的实际工况及所处层位的出砂分析进行了相关研究，对防砂工艺、防砂管柱及配套工具的性能特性进行了研究，通过现场应用有效解决了该区块侧钻井出砂的技术难题。该井施工过程顺利，防砂有效率100%，该井防砂后日产油2.5t，应用挤压充填技术在有效防砂的同时提高了采收率。该工艺在大港油田的成功应用为当前其它出砂侧钻井的施工提供了很好的参考作用。

侧钻井；高压充填；防砂；研究

孔1067K井位于大港油田孔店油田孔一断块构造边部，开发层位为馆陶组，埋藏浅，成岩疏松，孔隙度31.38%，渗透率854mdc，属于高孔高渗油气藏，容易出砂。为改造地层、降低生产压差，设计加砂2.5m3/m，共加砂8m3，其中地层加砂7.5m3，环空加砂0.5m3。该井设计深度1424.68m，最大斜度28.21度，造斜点877m。油层套管外径85.25mm，普通防砂工具难以下入，需要特殊防砂管柱及配套工具，这大大加大了对其防砂的工艺要求。要实现对出砂情况的有效预防，这对防砂工艺的设计和完井工具的可靠性都提出了巨大的挑战。为此，通过对该井的地质设计、油层物性及流体物性进行了深入分析后决定进行侧钻井管内高压充填防砂工艺技术研究及现场应用。

1　技术思路及技术要点

1.1技术思路

该工艺将侧钻井工艺技术和高压充填防砂工艺技术有效地结合在一起。使用该技术时先侧钻出设计的侧钻井眼，然后尾管悬挂固井，水泥凝固后测固井质量，固井质量合格后进行管内高压充填防砂。施工时下入高压充填防砂管柱，施工前向地层打入设计量的防膨剂，排量和压力稳定后进行加砂，施工结束后反洗井作业，最后投入钢球，打压丢手。该工艺充分利用原有井眼，在实现油层防砂的同时也实现了对油层的压裂改造，是一种低油价下开发油井的经济有效的方式。

1.2技术要点及难点

（1）侧钻井井眼内径小，需要设计研发小尺寸专用防砂工具，这对工具的强度和可靠性提出了新的挑战。

（2）侧钻井采用用悬挂尾管固井，钻头尺寸小，完井套管外径大，固井水泥环相对较薄，大大增加了高压充填施工中的串层的风险。

（3）该工艺施工过程中油套环空无套压，要求对无套压封隔器的皮碗过盈量适中，不仅要能顺利下入到预定位置，同时要承受施工过程中的高压。

（4）管内高压充填防砂加砂过程要求严格按照设计执行，同时又要对各种突发情况随机应变，实现将设计量的砂子加入到地层中的目的，对于施工人员的业务素质要求较高。

（5）由于侧钻井管柱直径较小，施工过程中排量较低，在施工过程中如对砂比控制不好容易产生堵塞，导致施工失败。

2　施工管柱设计

侧钻井管内高压充填防砂施工管柱从下到上依次为：Φ 66mm丝堵（1392.6m）+Φ66mm防砂管（1379m-1392.5m）+Φ 66mm安全接头（1377m）+Φ85mm防砂工具（1376.8m）+Φ 60.3mm油管串+Φ85mm无套压封隔器（820.5m）+Φ89mm套管串（至井口）。

3　管内高压充填防砂工具

本次施工主要涉及到的防砂工具有滑动井口、防砂管、油管短节、安全接头。

4　现场应用

4.1下入防砂工具管柱串

根据相关管内高压充填防砂设计，依次将丝堵、防砂筛管、安全接头、防砂工具、油管短节和无套压封隔器连接在套管串下端，下入井中。具体结构如图2所示。管柱下放过过程中要严格控制管柱下放速度为3-5m/s，在经过侧钻窗口时要求速度1-2m/s。下放管柱遇阻时加压不能超过2吨，上提管柱不允许超过4吨。

4.2充填施程序

（1）接好地面管汇。走泵试压25MPa，5min不刺不漏方可进行下步施工。

（2）挤压充填：待排量和压力稳定后，开始加砂，砂比控制在5%～25%，注意压力变化情况；当泵压上升4～5MPa后，砂比降低为15%，排量缓慢降至0.5m3/min，打顶替液7m3，进行循环充填。

（3）反洗井：用400型水泥车反循环洗井，排量为500L～600L/min，控制出口排量，将多余的砾石洗净为止。

（4）丢手：从油管投Φ45mm钢球，30分钟后正打压12～16MPa实现丢手，同时关闭充填通道，起出丢手管柱。

4.3施工效果分析

孔1067K井防砂管柱下入和高压充填过程均顺利进行。该井在2015年11月进行了了施工，施工结束后即安装采油树，下泵投产。该井防砂效果良好，生产到现在油井没有出砂，达到了预期效果。从2015年11月份投产，产量一直稳定在2～3吨/天。

5　结语

（1）该工艺一趟管柱即可实现管内高压充填防砂，减少了施工作业成本。

（2）该工艺采用无套压封隔器替代桥塞悬挂器对油井进行防砂，施工过程中油套环空无压力，安全可靠，同时避免了桥塞咬入套管对其造成损伤。

（3）该工艺形成了多级挡砂屏障，能有效阻挡地层出砂进入井筒，同时实现了对地层的改造，防砂增油效果显著。

（4）该工艺采用侧钻井管内高压充填防砂，充分利用原井部分套管，节省了钻井成本，提高了资源有效利用率。

（5）该工艺在现场应用中防砂效果、油井出油效果非常显著，可以在其它类似区块进行推广应用。