连续油管分簇射孔技术在J23H1井中的应用

张 朔，马 杰，刘德正，刘 松，黄利超

（中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下技术服务分公司，天津 300283）

随着连续油管制造工艺和作业技术的发展，连续油管的作业范围得到极大的发展。利用连续油管分簇射孔及桥塞联作具有传统作业不可替代的优势：（1）可以带压作业，节约了大量的施工时间；（2）可以在水平井中进行射孔作业[1-3]。

J23H1 水平井水平段长度共计482 m，井斜基本控制在85°～90°，轨迹整体平滑，无钻遇断层等情况，完钻井深3 879.20 m（斜深）/3 277.16 m（垂深）。输送射孔枪的常规方式有三种：（1）电缆输送；（2）普通油管输送；（3）连续油管输送[4]。J23H1 井在3 570 m 处的井斜角已经达到89.6°，电缆传输射孔的井斜角一般小于60°，常规的油管外径较大且起下时间长，且射孔后，地层压力易传到井口，这样只有在带压的情况下起出油管，对井控不利[5]。连续油管具有带压作业，起下速度快等优点，结合该井实际施工需求，采取了连续油管分簇射孔及桥塞联作的作业方式[6]。

1 连续油管可下入性分析

本井所用50.8 mm 连续油管参数如下：长度5 000 m，屈服强度620.5 MPa，屈服力34 510 kg，累重21 796 kg。连续油管作业深度3 690 m，结合实际井眼轨迹，根据连续油管的性能参数，运用软件对连续油管的安全性进行模拟，模拟计算结果表明：在3 690 m 处，连续油管工具端部最大上提力为7 449 kg，地面悬重显示27 457 kg；工具端部最大下推力为1 462 kg，地面悬重显示4 938 kg。连续油管的参数（见表1），其屈服力为34 510 kg，大于地面悬重27 457 kg，连续油管强度能够满足悬重的要求，连续油管可以正常进行起下作业。

2 井下工具串优化

由于射孔枪的壁厚要比连续油管厚，如果射孔枪长度过长会在井眼弯曲处变形，增加工具串的摩擦力，射孔枪在井眼内不发生弯曲的最大长度计算公式如式（1）所示。

式中：L-射孔枪的长度，m；R-水平井的最小弯曲半径，m；d-射孔枪外径，m；rc-射孔枪与套管之间的间隙，m。

这里套管内径0.125 m，射孔枪外径0.086 m，则rc为0.039 m，根据井眼轨迹数据，造斜段最小弯曲半径是101 m，根据公式（1）可以计算出，射孔枪最大长度为7.96 m，射孔枪总成长度为5.5 m，可以满足工具串连续下入的条件。

该井采用分簇射孔及桥塞联作工艺，井下工具串：50.8 mm 连续油管+φ73 mm 外卡瓦接头+φ73 mm 双瓣式单流阀+φ73 mm 液压丢手+φ73 mm 变扣接头+φ86 mm 分簇射孔枪总成+φ87 mm 桥塞坐封工具+φ111 mm 套管用桥塞。

3 生产工艺优化

使用50.8 mm 连续油管带分簇射孔及桥塞联作工具（2 簇+2 簇+1 簇2 簇），分四次完成7 簇射孔，对该井的四段改造层段进行分簇射孔坐封桥塞作业。

（1）使用黏度2 mPa·s 的滑溜水，以100 L/min～200 L/min 排量泵注，连续油管内摩阻为6 MPa～10 MPa。

（2）通过环空打压25 MPa，启动坐封工具，坐封桥塞。

（3）连续油管投球打压启动射孔枪起爆器进行点火，射孔枪与射孔枪之间通过延时系统控制，每射完一枪延时6 min 激发第二枪，在此期间上提连续油管至下一射孔段完成射孔，射孔发射率100 %。

射孔后,井口压力由0 MPa 升到6.5 MPa，30 min后油管出口开始出现液体，说明射孔成功。J23H1 井射孔后建产，日产液16.82 m3，产油12.52 m3，产水4.3 m3，生产状况良好。

表1 连续油管参数表

表2 J23H1 井射孔数据表

4 现场施工

根据井口压力设计环空坐封压力，调整销钉数量，根据射孔段的要求（2 簇或1 簇）接入射孔枪，射孔位置和射孔参数以及复合桥塞深度（见表2）。

（1）下入连续油管至预计层段，以200 L/min 排量循环下油管过程中5 m～50 m 内速度控制在5 m/min以内，50 m～100 m 以内速度控制在10 m/min，直井段以内速度控制在20 m/min 以内，每500 m 做悬重测试；进入造斜段后，速度控制在15 m/min，每300 m 上提下放做悬重测试并记录。

（2）环空开泵，逐渐打压至25 MPa，坐封桥塞，坐封后下探确认。

（3）上提连续油管至预计层位，从连续油管内投球，并泵注送球，打压射孔地面监测到射孔以后，上提（簇间距+1 根枪长+延时装置长度），进行第二簇射孔，依次类推，完成各簇射孔，射孔发射率100 %。

（4）上提连续油管至井口。本次施工一次成功，整个过程210 min，而且在射孔后，可以带压作业，保证了作业过程中的井控安全。

5 结论

（1）针对J23H1 井的井况,选择了50.8 mm 连续油管带分簇射孔及桥塞联作工具施工方案。

（2）通过模拟软件计算出，在该水平井中连续油管的强度能够满足悬重的要求，连续油管可以正常进行起下作业。

（3）环空打压25 MPa，启动坐封工具，坐封桥塞。然后连续油管投球打压启动射孔枪起爆器进行点火，射孔发射率100 %。

（4）本次施工一次成功，整个过程210 min，大大缩短了施工时间，而且在射孔后，可以带压作业，保证了作业过程中的井控安全。