连续管冲盐解堵工艺在英西的应用

陈柯桦 盛国青 路彦森 朱 峰 徐惠军 陈微熙

1.中国石油青海油田公司井下作业公司；2.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所

连续管冲盐解堵工艺在英西的应用

陈柯桦1盛国青1路彦森1朱 峰2徐惠军1陈微熙1

1.中国石油青海油田公司井下作业公司；2.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所

英西地区是近几年青海油田增储上产的重点区域，但由于地层含盐且出盐量大，盐结晶速度快，很多油井投产后因生产通道堵塞致使产量急剧下降，给勘探开发工作带来很大阻力。针对这一难题，以“下得去、出得来、伤害小”为原则，制定了以旋流喷射工具冲盐+旋转喷射工具扩眼+热水溶盐为主，螺杆钻具钻磨、扶正喷射等为辅的多种连续管冲盐解堵方案，同时设计加工了旋流喷射工具、旋转喷射工具、尖状工具等多种冲盐工具，并在施工中不断优化工艺参数，形成连续管冲盐解堵工艺系列技术，成功应用近50井次，为高压高产油井的正常生产提供了有力保障。

连续管；盐结晶；冲盐解堵；喷射洗井；英西地区

英西地区位于CDM盆地西部南区SZG构造HTG高点轴线附近，平均海拔3200多米，地面沟壑纵横，被称为地震勘探的禁区，储层属于典型的裂缝性油气藏，地下情况尤其复杂。近年来，通过勘探理念的重大创新，英西勘探开发获得重大成果，连续在深层发现多个高压高产储层，单井产量纪录不断刷新，成为青海油田增储上产的重要地区[1]。英西深层油藏主要特点是矿化度高，在长期生产过程中，高矿化度地层水中的无机盐类随着温度、压力等物理和化学环境的变化在井筒内逐渐析出，结成盐垢，沉积形成盐桥，导致生产通道通径变小甚至完全堵塞，致使油井产能降低或失去生产能力，给英西的勘探开发工作带来很大困难。青海油田利用连续管实施带压冲盐解堵作业，为英西地区高压高产油井的正常生产提供了有力的保障。

1 英西地区井筒结盐特点及处理思路

1.1 井筒结盐原理

原油从油层流入井筒，随着压力、温度变化及气体逸出，原油中各组分（包括盐）的性质也在发生变化，部分盐从原油中析出，达到一定程度后以盐结晶的形式在油管不同部位逐渐沉积、变大，固结在井壁上，随时间增加逐渐形成盐桥，堵塞油井生产通道。流速越小、含盐越高、井温越低，形成盐桥的速度越快。

1.2 英西地区井筒结构与结盐特点

青海油田英西地区的完井方式主要有4种，包括全井段套管完井、上部套管+裸眼完井、裸眼封隔器完井、钻杆完井（钻遇高压高产油层时，因地层坍塌等因素导致钻柱遇卡且解卡无效，直接用钻杆完井）。全井段套管完井和上部套管+裸眼完井的井，正常情况可下入油管投产，利用生产管柱掺水生产以缓解上部生产通道结盐速度，但长时间生产后会出现上部油套管结盐、上部油套管和裸眼段均结盐的情况。由于地层异常高压等原因，部分上部套管+裸眼完井的井在未下入油管的情况下直接投产，这类井及裸眼封隔器完井和钻杆完井的井，没有掺水通道，生产通道结盐速度非常快，极易被堵塞，出现上部套管和裸眼段均结盐、钻杆内和环空均结盐、上部油套管和裸眼封隔器管柱均结盐等情况。

1.3 处理思路

英西地区多是高压高产油井，疏通盐结晶后井口还会出现瞬间高压，采用常规修井方式无法作业，使用带压设备又存在施工难度大、井控风险高、作业周期长、成本高等问题。除了未下入油管直接投产的上部套管+裸眼完井的井，该地区其他井筒结构也不适合常规油管作业。下入油管投产的井需要实施油管内冲盐解堵和过油管对裸眼段冲盐解堵，裸眼封隔器完井的井需要进入完井管柱实施过滑套解堵作业，钻杆完井的井要实施钻杆内解堵作业，这些井筒结构目前只适合使用连续管作业。由此青海油田提出使用连续管实施射流冲盐解堵工艺，借助连续管作业所具有的设备占地面积小、移运安装快捷、起下速度快、施工周期短等特点，以及能实现连续循环和带压作业的优势，最大限度降低作业成本和作业风险，减少地层伤害[2]。从综合评估和实施效果看，连续管射流冲盐解堵作业工艺是英西地区高压高产井解堵的最佳方法。

2 连续管冲盐解堵工艺设计

连续管射流冲盐解堵工艺应用的基本思路是使用连续管携带冲盐工具，在不停产、井口带压的情况下，利用高压水射流方式冲盐解堵，疏通堵塞的生产通道，恢复油井生产。

2.1 方案设计原则

安全至上，确保“下得去，出得来，伤害小”。这是由英西区块开采特点决定的，要求能在高压条件和复杂井筒内通过作业尽快恢复生产，并减少对井筒和地层的损害，同时也要避免二次卡堵的风险。因此，工具与工艺应采用简单实用的设计思路，工具外径尽量接近连续管，长度尽可能短小[3]，工艺步骤求稳不求快。

2.2 基本工艺过程设计

解堵施工方案应在对井身结构及堵塞情况分析预判的前提下制订。根据英西地区实际情况制订了以喷射方式为主、机械方式为辅的方案，包括“一探、二冲、三钻、四洗”基本工艺过程：一探，用洗井工具边洗边探，确认遇阻点；二冲，高速射流建立通道；三钻，单纯依靠射流冲不动，则结合机械冲击或钻磨工具打通通道；四洗，通道建立后用大排量喷嘴洗井、溶盐，扩大通径。

2.3 喷射工具选型与配套方案

喷射解堵工具大致可分为3种类型：一是固定式多孔喷嘴类，这类工具通过多个喷嘴的灵活布置和喷嘴孔径的调整达到洗井和解堵的作用，工具设计上灵活性大，参数的变化范围也很大，但有时由于喷嘴数量所限，难以实现全截面清洗；二是内旋流式喷嘴类，这类工具通过内部的导流原件在较小工具尺寸下实现较大范围的全截面清洗，容易获得更好的通过性，但其参数设计范围比较受限制。三是外旋转式喷嘴类，这类工具的外置喷嘴可以旋转，可实现全截面清洗，且清洗效率较高，但因结构相对复杂，尺寸通常也较大，通过性会略受影响。表1为常见的一些喷射洗井工具。

喷射类工具配套的基本方案归为两大类，可根据井况选择：（1）多孔及内旋流类：连接器+（加长杆）+多孔或内旋流工具，工具长度为0.2～0.3m；（2）旋转类：连接器+马达头+（加长杆）+（弹性扶正器）+旋转喷射工具，工具长度为1.6～2.3m。

2.4 喷射参数选择

选用多孔类喷嘴工具时，工艺方式以洗为主，喷嘴的射流速度应以大于120m/s为宜；内旋流类喷射工具工艺以喷钻为主，射流速度一般按180m/s左右设计；旋转类工具的射流速度宜取160～180m/s范围内。参数设计时还应综合考虑连续管尺寸及现场设备能力。

3 连续管冲盐解堵工艺现场应用情况

3.1 现场应用情况分析

2015年以来连续管冲盐解堵施工了17口井45井次，累计作业820h以上，连续管累计下深超13×104m。通过施工，疏通了盐结晶堵塞的生产通道，恢复了正常生产。从现场应用情况看，连续管射流冲盐解堵作业工艺必须结合井况对工具、参数和工艺过程做针对性设计，必要时需采取多种工具、工艺组合的方式来解决问题。如：多孔喷头和旋转喷头适用于通道未完全堵塞或已使用其他方式打通堵塞通道（作为后处理）的情况下，进一步清理井壁、溶盐解堵；尖状冲盐工具和锯齿状冲盐工具主要用作预处理，在通道堵塞且结晶较为密实的情况下，以射流与机械力结合的方式松动上部盐结晶较为密实的堵塞层；旋流喷头相对而言是适用性最广、解堵效果最好、作业有效期最长的一种方法，但也需要结合预处理、后处理措施来使用。

表1 常用喷射洗井工具及参数表

3.2 应用案例：S38井裸眼段冲盐解堵施工

S38井是青海油田英西地区的一口高压高产井，该井采用上部套管+裸眼完井的方式完井，套管下深3521.70m，人工井底3804.62m，采用下油管自喷生产，后改为掺水生产方式生产，生产管柱下深3327.40m。该井试产高达500t/d，之后稳产300t/d时间超过1mon，为国内多年来少见的高产井。但由于该井出盐量大，盐结晶速度非常快，掺水生产只能缓解3327.40m以上油套管内盐结晶速度，但3327.40m以下特别是裸眼段盐结晶速度非常快，造成日产量很快下降到百方以下。

为尽快复产，连续管连续进行冲洗作业，前4次施工均采用多孔喷嘴单纯洗井方式，效率低下，生产管柱洗后很快会再次堵塞，而在裸眼段则下入非常困难，同时在遇阻点长时间冲洗也存在地层坍塌和冲出“大肚子”的可能。针对S38井裸眼段结盐、地层易坍塌的特点及连续管在裸眼段施工的特殊性，提出第五次施工使用“内连接器+加长杆（2.1m）+旋流喷射工具”和“内连接器+加长杆（2.1m）+旋转喷射工具”两套工具串，采用旋流喷射工具冲盐+旋转喷射工具扩眼+热水溶盐的施工方案，减少工具在裸眼井壁上切边遇阻的可能性。具体施工工艺包括如下流程：

（1）按正常程序安装连续管作业车及其井口装置，配2m防喷管。

（2）在将连续管穿入注入头、防喷盒后，完成管端修整和内连接器的安装。

（3）将管前端约2m校直，然后穿过防喷管并连接加长杆和旋流钻孔工具，收入防喷管后进行井口设备连接和固定。

（4）完成安装连接后，以100～150L/min排量向连续管内泵入洗井液保持循环，控制速度不大于15m/min匀速下入工具（入井初期速度为5m/min），1500m时应上提10m记录载荷。

所有泵入过程中，泵的吸入端须设置过滤，保证无大的杂质入井造成喷嘴堵塞。下入过程出现异常时，应放慢下入速度，必要时上提一段后再下放。

（5）下至(喇叭口入口)，上提10m记录载荷，重新下放时速度降至10m/min以内，至裸眼段前将速度进一步降低至5m/min以下，增大排量至180～200L/min，低速送进直至遇阻，则向后拖动5～10m再次下放，遇阻点3次未变则确认深度，起管。若未遇阻则每下放50～60m向后拖动5～10m，直至3804.6m后执行起管作业。起管时速度控制在裸眼段5m/min，喇叭口以下10m/min，油管内20m/min，距井口100m速度降至10m/min以内，50m速度控制在5m/min以内。

（6）3520m（裸眼段起点）以上，关闭套管生产阀门（需装8～10mm油嘴），打开油管生产阀门（需装8～10mm油嘴）；3520m以下，打开套管生产阀门，关闭油管生产阀门，直至工具出井。

（7）工具出井后，从油管大排量泵入洗井液50m3，套管返出。

（8）更换旋转冲洗工具，再次入井，重复步骤（4）至（7），但不同的是全程打开套管生产阀门，关闭油管生产阀门。表2是两组工具串施工时泵注程序。

施工成功疏通至人工井底，并对裸眼段进行了充分冲洗，恢复了裸眼段的生产通道。该井恢复生产后产量达到百方以上。内旋流式冲洗工具在后续的应用中也取得了较好的效果，成为英西冲盐解堵的主流工具工艺。

表2 两组工具泵注程序

4 总结与认识

随着青海油田英西地区油气勘探开发力度逐年增高，对连续管冲盐解堵施工的需求快速增加。英西地区2015年至今连续管冲盐解堵施工达45井次，工艺模式从以往的溶洗为主转变为喷射为主，通过对施工工艺及参数的不断改进，冲盐解堵速度和效果明显提高，工艺日趋成熟。目前，连续管冲盐解堵工艺已成为英西地区油气开发中一项不可或缺的保障工艺。通过近两年的施工实践，取得如下几点认识：

（1）冲盐解堵工艺方案应根据不同完井形式区别对待，根据实际情况及时调整。如在油套管井段应防止下入速度过快造成二次卡堵，在裸眼井段要防止下入速度过慢造成地层空洞和坍塌。

（2）一定温度范围内，盐的溶解度随温度增高而增加，但变化趋势变小。因此单纯依靠提高温度冲盐的方式，实际效果与经济性均不佳，如采用高压喷射+热水溶盐的组合方式能获得更好冲盐解堵效果与效率。

（3）高压喷射冲盐时，采用合理的小孔径喷嘴可以加大射流速度提高破盐能力。应尽量减小套压，并使用可降阻的液体，提高射流有效施工压力和射流速度，达到更好的冲盐解堵效果。

（4）连续管冲盐解堵工艺并不复杂，但使用中对连续管的损伤不能轻视。应通过合理控制泵压及起下速度、减少遇阻时钻压的施加、施工后及时清洗等措施，避免连续管疲劳或腐蚀过快，提高施工安全性和经济性。

[1]王得刚.青海油田加快英雄岭构造勘探步伐[N].中国石油报,2016-11-02 (002).Wang Degang. Qinghai oilfield accelerates exploration of Yingxiongling structure[N]. China Petroleum Daily,2016-11-02 (002).

[2]赵明,石林,谭多鸿,等.青海油田连续管作业技术推广应用的启示[J].石油科技论坛,2014,33(2):18-22.Zhao Ming,Shi Lin,Tan Duohong,et al. Promote application of coiled tubing unit technology in Qinghai oilfield[J].Oil Forum ,2014,33(2): 18-22.

[3]朱峰,费节高,樊炜,等.连续管喷砂射孔解堵新工艺在苏里格气田的应用[J].石油机械,2014,42(2):88-90.Zhu Feng,Fei Jiegao,Fan Wei,et al. Application of coiled tubing sandblast perforation plugging removal technology in Sulige Gasfield[J]. China Petroleum Machinery,2014,42(2):88-90.

Application of Coiled Tubing Salt Flushing and Plug Removing Process in Yingxi Area

Chen Kehua1,Sheng Guoqing1,Lu Yansen1,Zhu Feng2,Xu Huijun1,Chen Weixi1
(1. Downhole Service Company,PetroChina Qinghai Oil fi eld Company,Mangya 816499,China;2. Jianghan Machinery Research Institute of CNPC Drilling Research Institute,Jingzhou 434000,China)

Yingxi area was a key block for Qinghai Oil fi eld to increase reserves and production in recent years. However,the formation of this area has a high content of salt. In addition,salt is rapidly crystallized. Production from a lot of oil wells dropped quickly owing to plugging of production channels,causing great dif fi culties for exploration and development. To solve this bottleneck,the plug removing scheme was designed on the basis of various coiled tubing processes and under the principles of “tripping-in,tripping-out and small damage.” The scheme was mainly focused on rotary spraying jet tools for salt fl ushing +rotary spraying jet for reaming +hot water for dissolution of salt,with the help of using screw drill for drilling and abrasion as well as stabilizing the spraying jet. Meanwhile,a variety of salt fl ushing tools were designed and processed,such as rotary fl ow jet tool,rotary spraying jet tool and sharp point tool,whose process parameters were continually optimized in the service. A series of coiled tubing salt fl ushing and plug removing process technologies was developed and successfully used at nearly 50 times in the well service,providing effective support for normal production of high-pressure and high-yield oil wells.

coiled tubing,salt crystallization,salt fl ushing and plug removing,jet fl ushing,Yingxi area

10.3969/j.issn.1002-302x.2017.05.008

TE358

A

中国石油天然气集团公司重大推广专项“连续管作业技术推广专项”（编号：2011B-1711）；中国石油天然气集团公司重大推广专项“连续管作业技术专项推广（二期）”（编号：2017B-4107）。

陈柯桦，1987年生，2010年毕业于西安石油大学石油工程专业，试油工程师，主要从事连续管技术研究与应用。E-mail：chkehuajxqh@petrochina.com.cn

2017-09-12）