TAP lite阀套管滑套完井技术在侧钻井中的应用

张大飞

(长城钻探工程有限公司压裂公司，辽宁盘锦 124010)



TAP lite阀套管滑套完井技术在侧钻井中的应用

张大飞

(长城钻探工程有限公司压裂公司，辽宁盘锦 124010)

苏53-82-50HC侧钻井井眼直径较小，对完井工具及完井方式的选择提出了较高的要求。经分析对比及优选，该井开展了TAP lite 阀套管滑套多级分层完井压裂的试验。该技术打破了常规套管射孔，油管连入分层压裂工艺思路，提出了将多个TAPlite 阀套管滑套与套管一起入井固井，然后通过套管注入进行分层改造的分层完井工艺理念。对该技术的实施流程及应用效果进行了详细阐述，并对TAPlite阀套管滑套位置校深技术、固井特殊工艺技术等关键技术进行了论述。实践结果表明，该技术简化了工艺流程、缩短了完井周期、节约了施工成本、大幅降低了施工压力、提高了工艺安全性；压裂后取得了较高的产量，具有一定的推广应用价值。

TAP lite 阀；套管滑套；侧钻井；水平井

1 侧钻井完井难点及技术优选

苏53-82-50HC是利用苏53-82-50H水平井直井段井筒进行侧钻的定向井(图1)。苏53-82-50H水平井直井段采用φ177.8mm套管固井完井，采用φ152.4mm钻头进行开窗侧钻，侧钻井眼φ152.4mm，由于其直径较小，完井技术的选择对后期压裂改造将产生较大的影响。

(1)套管固井，采用直井压裂工具封隔器[1-3]进行油管注入压裂改造。φ152.4mm井筒采用φ114.3mmN80套管进行固井，井眼内径为101.6mm，如果采用油管压裂则需要更小外径的封隔器，通径及滑套内径则更小，较高的排量必然会增加管柱摩阻，加上滑套内径节流的影响，施工压力和地面设备要求更高，存在一定的风险，增加成本。

(2)套管固井，下入可钻桥塞[4-7]进行分段压裂施工。该工艺管柱内径较大，能达到较高的施工排量，也没有滑套节流的影响，施工压力较低；唯一缺点是作业时间较长，施工结束后还需要钻磨桥塞，延长了施工周期，增加作业费用。

(3)裸眼封隔器分段完井[8-10]。该工艺采用φ88.9mm油管，管柱内径较大，施工排量能够满足要求。但直井段受狗腿度及井眼不规则等影响，裸眼封隔器存在密封性能不严的可能，施工时容易发生窜槽，导致施工失败；压裂后裸眼封隔器封隔失效，生产气流也会沿油管与裸眼井筒及上部生产套管环空上窜至地面，对生产造成不可估量的负面影响。

(4)TAP lite 阀套管滑套[11-13]完井。TAP lite 阀套管滑套与套管一起下入井底，然后进行固井作业。压裂施工时只需要投入相应低密度球打开液流进入地层通道就可进行施工，简单方便。既克服了套管固井油管压裂施工压力高的缺点，缩短了作业施工时间，又解决了裸眼封隔器密封不严和压裂后封隔失效的问题。

综合考虑施工风险、施工成本及经济效益等方面因素，决定采用TAP lite 阀套管滑套分层完井压裂技术对苏53-82-50HC进行分层改造。

2 TAP lite 阀套管滑套完井技术

2.1 技术原理

TAP lite 阀套管滑套完井技术是综合集成应用完井，其将多个针对不同产层的TAP lite 阀与套管一起入井并固井，固井后直接通过套管注入进行压裂施工。

2.2 工艺流程

(1)按设计将各个TAP lite 阀套管滑套与套管串连接，下入预定压裂井段，测井校深，保证TAP lite 阀套管滑套位置准确无误。

(2)实施固井、测井、完井作业。

(3)安装井口装置及套管试压作业。

(4)通过电缆射孔射开第一层，进行压裂施工。

(5)第二、三层投球，等球入座后，隔离下部产层，套管内形成密闭空间。

(6)井口加压，剪断销钉，内滑套下行，打开滑套，进行压裂施工。

(7)从下到上依次投球实现多层压裂，最后放喷返排，返出球。

2.3 工艺优点

TAP lite 阀套管滑套完井最大优势在于滑套与完井管柱一起下入，射孔压裂一体化，打破了常规油管分层压裂工艺理念，简化分层多级压裂施工及配套工序，克服了油管滑套高节流压差的影响，降低了施工压力，具有安全性高、施工效率高、加砂量大的优势。

2.4 关键技术

(1)TAP lite 阀套管滑套位置校深技术。 TAP lite 阀滑套实际位置与设计是否一致是工具下入的关键。为确保TAP lite 阀滑套与实际位置相符，需要采用电缆传输GR测井进行深度校正。深度校正时首先确定参考点，一般选取设计滑套位置上方50m以上的厚砂体作为校深参照点，在已知定位短节与TAP lite 阀滑套管柱之间长度一定的情况下，根据原始测井曲线对比实时GR值曲线形态，上提或下放管柱来调整TAP lite 阀滑套位置，最终确定TAP lite 阀滑套位置深度。TAP lite 阀滑套位置一般需进行多次校深才能确保与设计位置一致。

(2)固井特殊工艺技术。TAP lite 阀套管滑套固井工艺区别于常规固井艺。第一步是进行顶替量校验。当其他准备工作就绪后，地面安装顶塞/底塞到双级水泥头，按固井要求循环水泥浆，投入校正塞，顶替至浮箍位置做低压10MPa管柱压力测试，记录校正塞从井口到浮箍位置时的水泥浆体积，即顶替量。第二步固井，校正塞做完管柱压力测试后5min打压到18MPa，击穿校正塞破裂盘。按固井设计依次泵入前置液投底塞、优质钻井液、尾浆，释放顶塞顶替压塞直至碰压。顶替阶段注入压塞液为清水，当胶塞过第一个TAP lite 阀套管滑套前2m3时提前降排量至300L/min，确保碰压。碰压压力不超过30MPa。

3 苏53-82-50HC完井及压裂效果分析

据测井显示，苏53-82-50HC井含气砂岩厚度为19.2m，设计分3段进行压裂施工，考虑到TAP lite 阀套管滑套完井工艺及施工的成功率，设计第一段采用电缆射孔完井，第二和第三段采用TAP lite 阀套管滑套完井。该井于2015年10月4日12∶00TAP lite 阀套管滑套成功下入井底。之后进行阀滑套位置深度校正。首先选取参考点，该井改造层位设计最上部滑套位置为3311m，选取上部距离此滑套57m处的4号砂体作为校深参照点。然后将电缆下入井底，记录信号的同时缓慢上提电缆，对比实测GR曲线与原始GR曲线形态，寻找与4号砂体GR曲线最相似的曲线进行定位。确定4号砂体位置后，由于定位短节与TAP lite 阀滑套是连成一体的，可以通过定位短节位置判断阀滑套是否达到设计深度，并上提管柱实时调整TAP lite 阀滑套深度。最后确定TAP lite 阀滑套位置。

井口双级水泥头安装完毕后，循环水泥浆，投入校正塞，开始记量，顶替至浮箍位置时记录顶替量为53.0m3。做管柱压力测试，打压18MPa，压力明显下降，表明校正塞破裂盘已击穿。按固井设计泵入前置液6.0m3后投入底塞，然后泵注优质水泥浆、尾浆，释放顶塞，利用清水顶替压塞，直到碰压。施工排量为1.2m3/min，差2m3到达第一个TAP lite 阀滑套时降排量至300L/min。

10月31日上午7∶00采用φ51mm枪51弹对第一段进行射孔，孔密16孔/m，螺旋布孔；10∶00开始第一段压裂施工，破裂压力为36MPa，施工排量为2.8m3/min，施工压力为28～30MPa，加砂36m3。第一段施工结束后，从井口投直径为2.54in可溶球，球自由落体21min后提排量至1.0m3/min送球，15min后球到位，压力由18MPa上升至30MPa后瞬间回落至22MPa，表明滑套成功打开。随后开始第二段压力施工，破裂压力为28MPa，施工排量为2.6m3/min，施工压力为26～33MPa，加砂量为26m3，最高砂浓度为535kg/m3。施工结束后从井口投直径为2.663in可溶球，球自由落20min后提排量至1.0m3/min送球，15min后球到位，压力由19MPa上升至46MPa后瞬间回落至23MPa，表明滑套成功打开，开始第三段压力施工。第三段压裂施工破裂压力为28MPa，施工排量为2.8m3/min，施工压力为28～33MPa，加砂34m3，最高砂浓度为522kg/m3。施工结束停泵，停泵压力为16.5MPa。图2为压裂施工曲线。

该井共注入压裂液858.0m3，加砂96.0m3，最高砂比为30.9%。最高施工压力为36MPa，打滑套最高压差为26MPa。根据施工经验，该井施工压力明显低于普通井直井封隔器分层压裂施工压力。第二个滑套开启压差较高，可能是受井眼不规则、水泥环较厚的影响。

压裂结束后停泵半小时进行放喷返排， 48h放喷结束交井，交井油压为19MPa。共排液223.5m3，返排率为26%，最大火苗10mm(油嘴为8～10m)，排液时间短，返排率较高，效果良好。

该井11月9日投产，截止12月21日累计生产42天，累计产气量为120.8269×104m3，平均日产气量为2.8768×104m3，最高日产气量为4.2175×104m3，目前稳产气量约为2.5×104m3/d。与同区块相邻直井同期相比(表1)，在区块开发后期地层能量较低(套压较低)的情况下，该井通过改造获得较高的产量，效果十分明显。

表1 苏53-82-50HC井与同区块相邻直井同期改造效果对比表

注：生产时间为42d。

4 认识与总结

(1)在侧钻井中尝试应用TAP lite 阀套管滑套分层完井压裂并顺利完成施工，为苏里格气田侧钻井的改造方式提供了借鉴。

(2)与常规直井K344封隔器改造相比，该工艺缩短了完井周期、大幅降低了施工压力、降低了水马力、节约了成本、简化了完井流程。

(3)苏53-82-50HC井压裂后返排快、排液周期短、返排率较高，大大缩短了投产周期，减少了压裂液对储层的伤害，提高了排液效率。

(4)在区块开发后期，采用TAP lite 阀套管滑套进行水平井侧钻井储层改造能取得较高的日产气量，改造效果良好。

[1] 罗英俊，万仁溥，陈端宗，等. 采油技术手册(下册)[M].(第三版).北京：石油工业出版社，2012.

[2] 郭子义，王国庆，曾立军，等. 直井分层压裂新技术在青海油田的应用[J]. 青海油田，2012，30(1)：131- 134.

[3] 甘孝洪，陈飞宇，刘慎成，等.厚储层层内分段压裂工艺管柱[J].石油科技论坛，2015，34(增刊):174-176.

[4] 宋燕高，林立世. 川西气田可钻桥塞分段压裂技术[J].油气井测试，2015，24(3)：52-55.

[5] 曹雨辰，杨保军，王凌冰，等.涪页HF-1井泵送易钻桥塞分段大型压裂技术[J]. 石油钻采工艺，2012，34(5)：75-79.

[6] 任勇，叶登胜，李剑秋，等.易钻桥塞射孔联作技术在水平井分段压裂中的实践[J]. 石油钻采工艺，2013，35(2):90-93.

[7] 任勇，冯长青，胡相君，等. 长庆油田水平井体积压裂工具发展浅析[J].中国石油勘探，2015，20(2):75-81.

[8] 詹鸿运，刘志斌，程智远，等. 水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用[J]. 石油钻采工艺，2011，33(1): 123-125.

[9] 郑云川，陶建林，蒋玲玲，等. 苏里格气田裸眼水平井分段压裂工艺技术及其应用[J]. 天然气工业，2010，30(12)：44-47.

[10] 喻鹏，车航，刘汉成，等. 苏75-70-6H水平井裸眼封隔器10级分段压裂实践[J]. 石油钻采工艺，2010，32(6): 72-76.

[11] 白建文，胡子见，侯东红，等.新型TAP完井多级分层压裂工艺在低渗气藏的应用[J].石油钻采工艺，2010，32(4)：51-53.

[12] 贾振甲. 固井滑套多层压裂工艺在ls307井的应用[J]. 石油地质与工程，2014，28(1):118-120.

[13] 刘谦谦，张遂安，李宗田，等.压裂新技术在非常规油气开发中的应用[J].非常规油气，2015，2(2):78-86.

Application of Casing Sliding Sleeves with TAP Lite Valve in Sidetracking Well Completion

Zhang Dafei

(FracturingCompanyoftheGreatWallDrillingCorp,Panjin,Liaoning124010,China)

Due to a well SU 53-82-50HC has a sidetracking slim hole, the higher requirement for selecting the well completion tools and method has been put forward. Through analyzing, comparing and optimizing, the well has conducted multi-stage stratified fracturing test with casing sliding sleeve and TAP lite valve. The technology has broken the conventional thought of casing perforation, tubing connection and layered fracturing, put forward a new idea, i.e. put several TAP lite valvs with casing together and run in hole for cementing, and then completed the layered reformation and well completion by injecing fluid through casing. The paper has described the implementation process and application effect of this technology in detail, and discussed the key techniques, such as the depth correction of TAPlite valve and sliding sleeve, special cementing technique, etc. Practice results showed that the technology could simplify the operation process, shorten the well completion period, save the construction cost, significantly reduce the operation pressure, raise the safety of operation. After fracturing, the high yield was obtained, which has a certain value of popularization and application.

TAP lite valve; casing sliding sleeve; sidetrack well; horizontal well

张大飞(1982年生)男，硕士，工程师，从事压裂酸化技术研究与现场技术服务工作。邮箱：zhangdafei56@163.com。

TE242

A