白帆

摘要：在上翹水平井中進(jìn)行泵送橋塞多級(jí)射孔聯(lián)作施工時(shí)，為避免各種井下復(fù)雜情況，研發(fā)了一種適用于上翹水平井的上提電纜技術(shù)，并在最大井斜109°的J井中成功應(yīng)用，順利安全的完成該井施工，在復(fù)雜井泵送橋塞多級(jí)射孔技術(shù)中起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：上翹水平井;泵送橋塞多級(jí)射孔聯(lián)作;上提電纜技術(shù)

隨著頁巖氣大規(guī)模開發(fā)建設(shè)，井斜超過100°的上翹井日益增多，當(dāng)工具串處于該井段時(shí)，必定會(huì)出現(xiàn)回滑并使電纜纏繞槍串，進(jìn)而導(dǎo)致工具串遇卡、落井、電纜炸斷等各種井下復(fù)雜情況。要避免復(fù)雜情況帶來的經(jīng)濟(jì)損失和工程時(shí)效，安全的將工具串起出，就要研究出一套安全的上提電纜技術(shù)。

1技術(shù)思路

針對(duì)上翹水平井的施工，目前一般會(huì)使用投球橋塞，保留泵送通道，通過開啟排量產(chǎn)生的推力使工具串不回滑。但在使用球籠橋塞時(shí)，無法開啟排量，當(dāng)工具串出現(xiàn)回滑時(shí)，只能通過加快電纜上提速度，使其大于或等于工具串回滑速度，才能避免電纜堆積纏繞。

首先確定工具串開始回滑的井斜，當(dāng)工具串重力平行套管方向分量大于垂直套管分量產(chǎn)生的摩擦力，工具串就會(huì)開始回滑，得出下列公式，其中F：回滑力;θ：井斜;f：摩擦系數(shù)，取值025;當(dāng)F=0時(shí)，可認(rèn)為工具串處于回滑的臨界值。計(jì)算得出工具串回滑井斜為103°。

F=sin（θ-90°）·G-cos（θ-90°）·G·f

其次，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬施工，通過電纜上提速度和實(shí)測(cè)套管長度的變化量，測(cè)試并推算工具串回滑速度，同時(shí)優(yōu)化配套技術(shù)細(xì)節(jié)。最后，總結(jié)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，確定井斜和速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)合相關(guān)工藝技術(shù)，最終形成完整的上提電纜技術(shù)方案。

2模擬施工

2.1施工情況

施工井套管內(nèi)徑115mm，上翹井段3500m3270m，井斜均大于102°，其最大井斜109°，套管內(nèi)徑115mm，所用模擬工具串最大外徑102mm。施工前，提前計(jì)算好在不同速度、不同的實(shí)測(cè)套管長度下，應(yīng)調(diào)整到的電纜上提速度，并編制成表，以便快速的進(jìn)行對(duì)照調(diào)整。雖然計(jì)算得出工具串回滑井斜為103°，但為了確保安全施工，從97°就開始以500m/h的速度開始上提電纜，低始速可以給后續(xù)提速保留空間。隨著井斜變大，逐步提升電纜上提速度，到井斜103°處，連續(xù)三根套管實(shí)測(cè)長度變短達(dá)8m，說明該處工具串回滑速度加大，將電纜上提速度由1000m/h快速提升至4000m/h，后續(xù)井斜每增加1°，電纜上提速度就提高到300m/h，到109°處時(shí)，速度已達(dá)5800m/h。最終，順利將工具串起出。

2.2分析改進(jìn)

（1）在泵送施工中，一般都會(huì)通過降低絞車扭矩來限制絞車最大負(fù)載，從而保護(hù)電纜在遇卡后，不會(huì)因過力而拉斷，但在本次加速上提電纜時(shí)，因扭矩調(diào)整不及時(shí)，未能及時(shí)加速到位。

（2）工具串起出后，發(fā)現(xiàn)馬籠頭端電纜有彎折，這是工具串回滑造成的，所以在工具串進(jìn)入103°井斜前須要提前加速，以防止電纜損傷造成電纜阻流管遇卡等復(fù)雜情況。

（3）通過施工曲線，根據(jù)實(shí)測(cè)套管長度和電纜上提速度，推算出各個(gè)井斜下工具串回滑速度，并制定初步的上提速度表。

3施工應(yīng)用

3.1施工前準(zhǔn)備

（1）考慮到液體的阻力的存在，工具串與井液是相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工具串長度越長、最大外徑越大，則液體摩阻就越大，相應(yīng)的回滑力就越小。所以在J井215段施工應(yīng)用中，選用外徑105mm橋塞、外徑106mm推筒進(jìn)行施工。

（2）提前設(shè)置扭矩，并測(cè)試絞車最大上提速度達(dá)到6000m/h。

（3）在高速上提電纜過程中，密封脂消耗量大，啟動(dòng)3個(gè)注脂泵進(jìn)行注脂。

（4）將實(shí)測(cè)曲線與對(duì)比曲線深度對(duì)齊，以便觀察套管變短量和累計(jì)變短量。

3.2施工情況

本著安全施工、固化方案的原則，按照初步制定上提速度表施工，順利完成第24段施工。在第515施工中，嘗試降低電纜上提速度，在確保實(shí)測(cè)套管長度正常情況下，逐漸輕微的降低提速時(shí)間和提速量，最后以最低5000m/h的速度安全起過109°上翹井段，且未出現(xiàn)電纜彎折。經(jīng)過對(duì)施工數(shù)據(jù)的整理，逐漸完善固化了井斜速度對(duì)照表（見下表），并結(jié)合井下工具選型、絞車操作技術(shù)、注脂控制技術(shù)、提速對(duì)照表，形成一了套完整的技術(shù)方案。

4結(jié)語

上翹水平井上提電纜技術(shù)在J井的應(yīng)用取得了圓滿成功，對(duì)上翹井施工技術(shù)的發(fā)展起到一定的推進(jìn)作用，更是泵送橋塞多級(jí)射孔技術(shù)的完善和補(bǔ)充。應(yīng)用該技術(shù)能夠有效的避免一系列井下復(fù)雜情況，有利于提高施工時(shí)效和成功率，并且可以節(jié)省大量的事故處理費(fèi)用。隨著頁巖氣不斷的開拓發(fā)展，復(fù)雜井射孔技術(shù)也將逐步提高完善。