黃建東 ，蘇 哲 ，郭夢(mèng)如，尹 玲 ，蘇慶國(guó)

1.中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探工程公司鉆井三公司 （遼寧 盤(pán)錦 124010）

2.中國(guó)石油遼河油田分公司特種油開(kāi)發(fā)公司 （遼寧 盤(pán)錦 124010）

3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京 100083）

4.中國(guó)石油遼河油田分公司鉆采院鉆井工程監(jiān)督中心 （遼寧 盤(pán)錦 124010）

徑向水平井工藝優(yōu)勢(shì)：在套管上進(jìn)行局部開(kāi)窗，與常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆井相比，對(duì)套管損傷小；不需要鉆柱與鉆頭的旋轉(zhuǎn)，減少井下復(fù)雜情況的發(fā)生；采用無(wú)固相噴射液，施工周期短，最大限度的降低油層污染；疏通稠油井注汽通道，增加注汽量；改善地下井網(wǎng)布局，在生產(chǎn)層中創(chuàng)造一個(gè)更大的供油區(qū)，增大采油面積；改善地層滲透性，提高孔滲參數(shù)；取代射孔作業(yè)，能夠遠(yuǎn)距離打開(kāi)油氣通道；對(duì)于出砂嚴(yán)重的井實(shí)施徑向水平井后進(jìn)行導(dǎo)向壓裂作業(yè)，在孔道中加入填充物，防止砂堵孔道，增加生產(chǎn)周期[1-2]。

1 徑向水平井工藝原理[3-6]

徑向水平井工藝原理基于高壓水射流理論，通常動(dòng)力驅(qū)動(dòng)泵對(duì)噴射液完成一個(gè)吸、排過(guò)程，將一定量的噴射液泵送到高壓管路，使其以一定的能量到達(dá)噴嘴。而噴嘴的孔徑要比高壓管路直徑小的多，因此到達(dá)噴嘴的噴射液要想流出噴嘴，必須加速。這樣，經(jīng)過(guò)噴嘴加速凝聚的噴射液就形成射流擊打地層，從而形成裸眼孔道。

徑向水平井的實(shí)際應(yīng)用是用連續(xù)管攜帶馬達(dá)及鉆頭在油層部位的套管上磨銑開(kāi)孔，然后使用帶噴射鉆頭的軟管，借助高壓射流的水力破巖作用，在油層中的不同方向上鉆出多個(gè)井眼的一種工藝技術(shù)。

2 施工作業(yè)

2.1 作業(yè)步驟[7]

1）選井。通過(guò)油層滲透率、孔隙度、巖性、井筒等條件選出適合該工藝的施工井，制定施工方案。

2）通井。起出原井管柱，將原油洗凈，通井保證井筒暢通。

3）測(cè)固放磁。測(cè)量施工層段固井質(zhì)量及套管接箍深度。測(cè)固井質(zhì)量保證套管與水泥環(huán)固結(jié)良好，使得噴射鉆頭安全穿越水泥環(huán)；測(cè)套管接箍深度保證開(kāi)窗時(shí)避開(kāi)套管接箍。

4）下導(dǎo)向鞋。將導(dǎo)向鞋接到Φ73mm油管底部下至目的井段。

5）自然伽馬校深。測(cè)施工井段油層顯示深度以及標(biāo)定導(dǎo)向鞋準(zhǔn)確深度，結(jié)合固放磁數(shù)據(jù)最終標(biāo)定導(dǎo)向鞋深度。

6）開(kāi)窗。將連續(xù)管攜帶馬達(dá)及鉆頭下入導(dǎo)向鞋內(nèi)開(kāi)窗，下入最大速度38m/min，距離導(dǎo)向鞋100m時(shí)速度降至10.5m/min，控制開(kāi)窗壓力70～85MPa。

7）噴射鉆進(jìn)。連續(xù)管攜帶高壓軟管及噴頭下至目的窗口進(jìn)行徑向分支噴射，壓力78～95MPa，噴射鉆進(jìn)速度控制在0.077～0.15m/s。

8）第一個(gè)井眼完工后，將所有工具從井內(nèi)取出，“旋轉(zhuǎn)”油管，定位導(dǎo)向鞋的方位至下一個(gè)井眼開(kāi)口處，重復(fù)上述步驟。

9）分析總結(jié)。施工結(jié)束后分析施工質(zhì)量，計(jì)算沉砂體積，形成施工報(bào)告。

2.2 注意事項(xiàng)

1）在磨孔過(guò)程中任何人不得站在連續(xù)管下方，同時(shí)保證連續(xù)管控制室內(nèi)觀察井口設(shè)備的視野通暢。磨孔時(shí)間30～90min，視套管的新舊程度和鋼級(jí)情況而定。磨孔過(guò)程需要使用0.005%聚合物進(jìn)行潤(rùn)滑。

2）在噴射鉆進(jìn)時(shí)當(dāng)噴頭開(kāi)始加速時(shí)，連續(xù)管的拉張非常關(guān)鍵，保持拉力可以確保井眼平直。

3）施工過(guò)程中由于使用高壓作業(yè)，危險(xiǎn)性大，無(wú)關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離施工設(shè)備。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

RDS公司在遼河油田施工徑向水平井5口，均為稠油井，施工深度主要在1 800m左右，噴射巖層主要為灰褐色油浸砂礫巖，噴射鉆進(jìn)距離100m，噴射壓力78～95MPa，開(kāi)窗套管鋼級(jí)主要涉及N80、J55等，開(kāi)窗套管壁厚從8.05mm到10mm不等。徑向水平井施工結(jié)束后，完井階段對(duì)于稠油井需要注入蒸汽，施工的5口井中，都是由于先前注汽壓力太高，無(wú)法將蒸汽注入油層導(dǎo)致開(kāi)采低產(chǎn)關(guān)井，實(shí)施徑向水平井后打開(kāi)注汽通道，注汽壓力降低，注汽量增加，放噴開(kāi)采日產(chǎn)量是原來(lái)的3～7倍（表1）。

表1 徑向水平井施工井產(chǎn)油情況

從表1中可以看出，注汽的難易度及施工后的產(chǎn)油量與徑向水平井噴射孔數(shù)有直接關(guān)系，開(kāi)孔數(shù)越多注汽壓力越低，越容易注入蒸汽，而且產(chǎn)油量也隨之增加。

4 結(jié)論

1）連續(xù)管在徑向水平井工藝上的應(yīng)用，提高作業(yè)效率，減少施工成本。

2）應(yīng)用徑向水平井技術(shù)疏通油氣通道，開(kāi)發(fā)難動(dòng)儲(chǔ)層，增大泄油面積，增加采收率。

3）遼河油區(qū)低滲透、稠油井和超稠油井甚多，解決稠油井注汽難，恢復(fù)油井產(chǎn)能。

4）徑向水平井為遼河油區(qū)開(kāi)采低滲透、稠油井提供新的技術(shù)工藝。

[1]施連海,李永和,郭洪峰,等.高壓水射流徑向水平井鉆井技術(shù)[J]．石油鉆探技術(shù),2001,29（5）：21．

[2]楊永印,楊海濱,王瑞和,等．超短半徑輻射分支水平鉆井技術(shù)在韋 5 井的應(yīng)用[J]．石油鉆采工藝,2006,28（2）：11-12.

[3]Wade Dickinson.Coiled-Tubing radials Palaced by Water-Jet Drilling[R],Field Results,Theory,and practice,SPE26348.

[4]P.Buset,M.Riiber.Cost-Effective Lateral Drilling Technology for Enhanced Oil Recovery[R].Society of Petroleum Engineers，SPE68504.

[5]Summers DA,Water jetting Technology.London：E&.FNSPON,1995

[6]DICKINSON DICKINSON RW．Horizontal radial drilling system[R]．SPE 13949，1985.

[7]薛勝雄.高壓水射流技術(shù)工程[M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2006.