李傳昌 顧文忠
(中石化華東分公司 江蘇南京 210000)
早在上世紀20年代,國外就提出了用側(cè)鉆井提高油井的產(chǎn)量。1929年,美國在德州鉆了一口深900m、水平井眼僅有8米的側(cè)鉆井;1936年,前蘇聯(lián)也開始了側(cè)鉆水平井的研究應(yīng)用,50年代開始工業(yè)化試驗推廣,但受當(dāng)時鉆完井技術(shù)的限制,直到90年代側(cè)鉆井技術(shù)趨于完善,側(cè)鉆井?dāng)?shù)量迅速增長。現(xiàn)在,美國、加拿大、俄羅斯等發(fā)達國家的水平井、側(cè)鉆的鉆井工藝技術(shù)日趨完善,完井工藝也相應(yīng)配套,取得很好的應(yīng)用效果。
我國側(cè)鉆井技術(shù)始于上世紀50年代,經(jīng)歷了非定向側(cè)鉆、定向側(cè)鉆到側(cè)鉆水平井三個發(fā)展階段。套管側(cè)鉆技術(shù)自80年代以后得到大量的應(yīng)用,并在鉆井、完井方面形成了一套比較先進的技術(shù),現(xiàn)已逐漸成為提高油田采收率的有效技術(shù)手段之一,在老油田井網(wǎng)完善、剩余油開發(fā)等方面具有重要的作用。
目前,開窗側(cè)鉆技術(shù)已經(jīng)成為油田老井治理和油井改造挖潛的重要手段,但防砂完井技術(shù)還未成熟配套,主要表現(xiàn)在:側(cè)鉆井主要采用小套管固井后射孔完井,受井眼限制多采用掛小直徑濾砂管的方法防砂,防砂失效后修井困難;水平井裸眼防砂完井需要鉆塞工序,存在占井周期長和有卡鉆風(fēng)險,同時還存在水平段鉆削清理不凈影響水平井裸眼礫石充填工藝實施等缺陷;缺乏切實有效的側(cè)鉆井、水平井防砂效果評價技術(shù)。
采用精密濾砂管下入水平段目的層,水平段不固井:a.通過精密濾砂管聯(lián)通油層,避開了疏松砂巖段射孔埋槍風(fēng)險,減少了對層位的污染;b.對造斜段實施注水泥固井,封固造斜段復(fù)雜層位;c.采用內(nèi)管法實現(xiàn)不鉆塞注水泥固井,完井后內(nèi)通徑一致:d.對鉆遇多層系的側(cè)鉆井,采用管外裸眼封隔器實現(xiàn)分層卡封、分段開采;e.采用反洗井及酸洗清除井壁泥餅,打開油流通道,防止濾砂管堵塞。
(1)大通徑密封式尾管懸掛器參數(shù)
外徑:Φ116mm;內(nèi)徑:Φ82mm;長度:1560mm;坐封壓力:6~18MPa;丟手方式:倒扣丟手。
(2)HKK89-112-76管外裸眼封隔器參數(shù)
外徑:Φ112mm;內(nèi)徑:Φ76mm;長度:2800 mm;封隔器膠筒有效長度:1080mm;工作直徑:Φ121~188mm;打開壓力:9MPa;關(guān)閉壓力:11MPa。
(3)精密濾砂管(基管)參數(shù)
鋼級:N80;外徑:Φ110mm;內(nèi)徑:Φ76mm;長度:4800mm/根;濾砂管的擋砂精度:0.12mm。
(4)內(nèi)部漲封總成參數(shù)
外徑:Ф70mm;封隔壓力:≥20MPa;扣型:1.9in平式。
(1)整套管柱一次下入完成,油層段盡量下入篩管不固井,可實現(xiàn)洗井、酸化、防砂、固井等功能;
(2)目的層下入篩管,無需固井,不污染目的層;
(3)可有效封隔水層,對可以分段開采的盡量在完井時就進行分段;
(4)對目的層以上井段固井效果好,且固井不留塞,不存在鉆塞時對套管產(chǎn)生損害的風(fēng)險;
(5)替漿、酸洗、完井一體化管柱結(jié)構(gòu),不僅縮短施工周期、更能清理近井地帶污染,有效提高近井地帶地層物性;
(6)施工工藝簡單、可靠。
隨著華東蘇北油田開發(fā)的不斷推進和注水時間的增長,越來越多的油井出現(xiàn)問題:邊底水突進導(dǎo)致油井低效生產(chǎn);水淹、水竄導(dǎo)致油井全水停產(chǎn);長期注水造成地層應(yīng)力變化,套管變形或損壞;長期注水導(dǎo)致地層砂體膠結(jié)破壞嚴重,地層出砂嚴重;各類增產(chǎn)措施導(dǎo)致地層復(fù)雜化,老井措施受益效果低;垛一段疏松砂巖開采區(qū)塊出砂日益嚴重,老井剩余油開發(fā)受阻。
側(cè)平北1-2井以垛一段上底塊砂巖油藏為主要目的層,北漢莊構(gòu)造垛一段油藏高部位,迭合含油面積1.24k㎡,石油地質(zhì)儲量約2.4×106萬噸,可采儲量約60萬噸。地層物性情況如下:
地層砂篩析結(jié)果為d50=0.040~0.132mm;孔隙度主要分布在20.1%~30%之間,平均24.21%;滲透率主要分布在1001~5000×10-3μm2區(qū)間,平均1516.7×10-3μm2。
(1)于1052m開窗進行側(cè)鉆作業(yè),側(cè)鉆套管為31/2in油管;
(2)對目的層上部采用3級裸眼封隔器支撐,造斜段地層穩(wěn)固,不進行固井作業(yè);
(3)完井管柱為替漿酸化一體化管柱。
(1)2011年6月10日,經(jīng)校深側(cè)鉆隊于1052m(距接箍3.82m)采用復(fù)合式銑錐進行開窗、修窗作業(yè),并于同年7月10日進行側(cè)鉆作業(yè),7月16日完鉆,完鉆井深1700m;
(2)2011 年8 月17 日,下入防砂外管(自下而上):31/2in酸洗閥+31/2in精密濾砂管79.39m+31/2in油管9.6 m+31/2 inHKK 89 裸眼封隔器+31/2 inHKK 89裸眼封隔器+31/2 inHKK 89 裸眼封隔器+31/2 i n 油管480m+51/2in大通徑密封式尾管懸掛器+27/8in油管至井口,正打壓坐封懸掛器后完成倒扣丟手作業(yè),懸掛器深:1041.97m;
(3)2011年8月22日,下入防砂內(nèi)管(自下而上):內(nèi)部漲封總成+1.9in油管+密封插座;
(4)2011年8月27日作業(yè)隊伍上井,下入漲封驗套管柱(自下而上):絲堵+1.9in油管1根+脹封+1.9in油管1根(已打孔)+1.9in油管55根+脹封+1.9in油管14根+27/8in加厚油管96根,完成驗封管柱(脹封1深度1571.32m,脹封2深度1055.30m,絲堵深度1600.97m),逐級正打壓5.0MPa、7.0MPa、9.0MPa、11.0MPa各穩(wěn)壓5min,漲封驗套合格。
(5)2011年8月31日,下入酸洗管柱(自下而上):密封插頭+1.9in油管3根+1.9in酸洗封隔器+1.9in油管4根+酸洗封隔+1.9in油管64根+27/8in加厚油管105根,密封插頭回插成功后洗入復(fù)合緩速酸溶液40m3(排量300~400L/min)+優(yōu)質(zhì)完井液63m3。
(6)2011年9月3日,下GLB120-36型螺桿泵投產(chǎn)。
該井于2011年9月4日投產(chǎn),投產(chǎn)后一個月內(nèi)平均日產(chǎn)油2.62t,含水74%。2011年12月31日時日產(chǎn)油1.98t,含水78%,截至到2012年12月30日,日產(chǎn)油1.53t,含水84%,共累計產(chǎn)油931.59t。
(1)將裸眼防砂、固井、泥餅解除等功能有效集成為一體,較好解決了側(cè)鉆井裸眼防砂完井面臨的技術(shù)難題和稠油老區(qū)側(cè)鉆水平井防砂完井工藝問題,,形成了51/2in井筒側(cè)鉆水平井防砂完井技術(shù)系列。
(2)根據(jù)側(cè)平北1-2井的生產(chǎn)情況來看,基本達到了地質(zhì)預(yù)期產(chǎn)量,取得了較好的開發(fā)效果,該項防砂完井工藝完全適應(yīng)該區(qū)塊的開發(fā)需求。
(3)配套技術(shù),如精密微孔慮砂管防砂工藝、復(fù)合酸洗清污工藝和側(cè)鉆井免固井工藝技術(shù),成功應(yīng)用在疏松砂巖油藏的新鉆補充井和完善井,同樣具有推廣價值。
(4)側(cè)鉆水平井裸眼篩管防砂完井工藝可適應(yīng)不同的油藏特征和地質(zhì)條件,可以滿足華東分公司疏松砂巖油藏油井開采后期側(cè)鉆提高采收率的開發(fā)需求,對利用側(cè)鉆井、水平井技術(shù)開發(fā)疏松砂巖油藏具有指導(dǎo)意義。