張慶生 雷有為 魯 俊 黨軍勝 姜 鵬
1.中國石化中原油田普光分公司天然氣技術(shù)管理部 2.中國石化天然氣工程項目管理部工程技術(shù)處3.中國石化中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院
四川盆地普光氣田大灣區(qū)塊套管水平井水平段長、摩阻大(水平段摩阻達到80kN),射孔井段超長(最大射孔跨度1 215.5m),射孔后卡槍風(fēng)險大;屏蔽暫堵后篩管以下水平井段無法充分循環(huán),導(dǎo)致暫堵劑、射孔彈碎片等在水平段殘留沉積,暫堵過程的濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,都可能造成完井管柱下井過程中遇卡。為解決套管水平井防卡難題,保障完井投產(chǎn)施工安全順利開展,在深入分析水平井管柱阻卡因素基礎(chǔ)上[1-2],通過改進井筒處理技術(shù)、優(yōu)化射孔暫堵工藝,為大灣套管水平井管柱防卡探索出了一條途徑。
1)水平段長,射孔跨度大,射孔后大量彈片碎屑在水平段沉積,并與暫堵漿混雜形成膠凝物,黏附在套管壁、射孔毛刺上,極大地增加了管柱起下摩阻,導(dǎo)致射孔及完井管柱遇卡。
2)屏蔽暫堵后,射孔槍篩管以下水平段無法建立循環(huán),多余暫堵漿無法排出而在水平段沉積,暫堵過程的濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,都對完井管柱的下入造成極大阻卡。
3)大灣套管水平井主要采用分段酸壓—完井一體化[3]生產(chǎn)管柱,工具多、直徑大、管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在完井管柱下井過程中,井壁殘留物、射孔碎屑、暫堵漿等雜質(zhì)極易對大直徑工具造成阻卡,甚至導(dǎo)致封隔器中途坐封。
根據(jù)井筒條件及射孔、完井管柱下井要求,在常規(guī)通井、刮削基礎(chǔ)上,增加井筒酸浸及射孔后刮削、模擬通井等工藝措施。
2.1.1 井筒酸浸井段選擇
酸浸能有效清洗管壁殘留的固井水泥等雜質(zhì),提高管壁光潔性。鑒于封隔器坐封位置上部井段井斜較小,管柱起下過程摩阻小、阻卡風(fēng)險小,因此,選擇射孔至永久封隔器坐封的重點井段進行酸浸施工,既保障射孔段井壁光潔,降低起下管柱阻卡風(fēng)險,還能提高封隔器坐封效果。
2.1.2 酸浸工藝
根據(jù)酸浸工藝要求,同時兼顧管柱的腐蝕防護,酸液以土酸為主劑,加入合適添加劑配制而成。酸浸采取正替反洗工藝。正替井底回壓小,酸液在油套環(huán)空中上返速度慢,充分溶蝕管壁雜物;反洗井底回壓大,對套管壁上臟物的沖洗力度大,能充分排除殘酸,提高井筒處理效果。在酸浸過程中多次上提下放活動管柱,酸浸后大排量反洗井,提高酸浸效果,充分排出殘酸及雜質(zhì),能一定程度上防止酸浸過程雜質(zhì)沉積阻卡管柱。
為降低射孔毛刺對完井管柱造成的阻卡,在射孔后井筒處理工藝上,增加套管刮削和模擬通井作業(yè)。通過刮削處理,清理炮眼毛刺,保證井眼暢通;采用“模擬封隔器”模擬通井,保障大直徑封隔器順利下井,防止完井管柱下井阻卡。
屏蔽暫堵后篩管以下水平段無法充分循環(huán)造成暫堵劑、射孔彈碎片等殘留沉積,暫堵過程的濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,是造成完井管柱下井遇卡的重要原因。為降低暫堵劑卡管柱的影響,對暫堵劑性能進行改進,并優(yōu)化暫堵工藝。
根據(jù)普光氣田儲層物性及暫堵工藝要求,暫堵劑通常以現(xiàn)場壓井液作為攜帶液,以NFJ為主劑,優(yōu)選耐溫、高強度、酸溶性剛性骨架填充材料配制。由于大灣套管水平井射孔段超長,為減輕暫堵劑沉積對管柱的阻卡,一方面暫堵劑中添加纖維類提黏切劑,在滿足泵送要求的前提下,能提高暫堵漿的懸浮穩(wěn)定性,有助于暫堵漿分散均勻,減緩暫堵漿沉積;另一方面使用可降解的有機暫堵劑,降解后固相含量低;在配制暫堵劑時,還根據(jù)儲層特征優(yōu)選暫堵劑粒徑組成。在保證暫堵效果的同時,盡量減小暫堵劑沉積造成的管柱阻卡風(fēng)險。
暫堵工藝實施過程中[4],若先替入暫堵劑再上提管柱循環(huán),由于射孔段超長,替入暫堵劑后摩阻增大,可能造成射孔管柱因黏卡而無法順利起出。為保障射孔管柱起下安全,兼顧暫堵工藝效果,優(yōu)化采用射孔后提槍暫堵工藝,將射孔管串提離水平段后再進行暫堵、循環(huán)洗井排出多余暫堵漿。采用這種工藝暫堵,水平段上部暫堵劑通過循環(huán)洗井排出,不會對射孔管柱造成阻卡;篩管以下水平井段即使無法充分循環(huán),發(fā)生暫堵劑沉積、或暫堵過程濾失、固相顆粒等在炮眼附近堆積,一方面不會對水平段上部射孔管柱造成阻卡,另一方面,有機暫堵劑可降解,固相含量低,對后期完井管柱的阻卡影響小。因此,通過改進暫堵劑性能,采取提槍暫堵工藝,能有效降低暫堵過程中射孔、完井管柱的阻卡風(fēng)險。
在大灣套管水平井完井投產(chǎn)過程中,通過改進酸浸、暫堵工藝,運用有機暫堵劑等,形成了套管水平井管柱防卡系列技術(shù),并在水平井完井投產(chǎn)中取得了良好效果。至2012年3月,大灣區(qū)塊已進行的4口套管水平井射孔、完井管柱均一次性下井成功,沒有出現(xiàn)管柱阻卡,為順利開展完井投產(chǎn)施工提供了重要保障。
1)酸浸處理能有效清洗套管壁殘留的固井水泥等雜質(zhì),提高管壁光潔性,保證了射孔、完井管柱順利下井、封隔器有效坐封。
2)使用有機暫堵劑,同時運用提槍暫堵工藝,能有效減少水平段暫堵劑的沉積及炮眼附近固相顆粒的堆積,減小了管柱阻卡風(fēng)險。
[1]孔凡群,王壽平,曾大乾.普光高含硫氣田開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)[J].天然氣工業(yè),2011,31(3):1-4.
[2]孔凡群,張慶生,魏鯤鵬,等.普光高酸性氣田完井管柱設(shè)計[J].天然氣工業(yè),2011,31(9):76-78.
[3]張慶生,吳曉東,史曉貞,等.普光高含硫天然氣田完井方式探討[J].石油鉆采工藝,2009,31(1):99-101.
[4]范小波,任生軍,丁潔茵,等.普光氣田超深水平井暫堵后防卡技術(shù)研究[J].石油鉆采工藝,2010,32:84-87.