摘 要：井眼清潔技術(shù)是水平井鉆完井技術(shù)的關(guān)鍵之一，也是決定油井產(chǎn)量的重要因素。渤海某油田綜合調(diào)整于2013年開始正式實(shí)施，共布井102口井，約有2/3為水平生產(chǎn)井。因此研究并總結(jié)水平井洗井工藝技術(shù)，對(duì)提效增產(chǎn)有著至關(guān)重要的影響。文章從渤海某油田水平井洗井存在的難點(diǎn)著手，分析總結(jié)了影響水平井洗井效果的因素，并針對(duì)上述影響因素提出了相關(guān)的工藝措施，形成了包括水平井洗井方式優(yōu)選、洗井管柱和洗井液優(yōu)化在內(nèi)的工藝技術(shù)體系。

關(guān)鍵詞：洗井；影響因素；優(yōu)化；調(diào)整井

水平井鉆完井技術(shù)已經(jīng)成為目前石油勘探開發(fā)領(lǐng)域的重點(diǎn)進(jìn)技術(shù)，但目前這一技術(shù)還不夠完善，其中，水平井的井眼清洗是影響該技術(shù)運(yùn)用的主要難點(diǎn)之一[1]。井眼清潔的好壞直接關(guān)系到水平井后續(xù)作業(yè)的難易程度和產(chǎn)量高低。渤海某油田綜合調(diào)整井多采用215.9mm裸眼中下入過濾篩管的完井方式，水平段鉆井結(jié)束后，在上部套管段內(nèi)下入洗井管柱，對(duì)上部套管段內(nèi)沉積巖屑和管壁進(jìn)行清洗。文章從渤海某油田水平井完井工藝實(shí)踐出發(fā)，對(duì)水平井洗井工藝進(jìn)行技術(shù)總結(jié)和研究。

1 水平井完井洗井效果影響因素[2-5]

1.1 井斜角

在近直井段內(nèi)，巖屑的運(yùn)移情況與垂直井中的效果基本相同。在小斜度井段內(nèi)（10～30°）一般形成不穩(wěn)定的巖屑床。在中斜度井段內(nèi)（30～60°），巖屑下沉到井壁下側(cè)的機(jī)會(huì)增多，隨著井斜角的增大，環(huán)空中逐漸形成巖屑床。開始形成的巖屑床臨界井斜角為40～55°，在這一井段內(nèi)，對(duì)著井斜角的增大，巖屑濃度和巖屑床厚度急劇增加，在55～60°范圍內(nèi)，巖屑床厚度及巖屑濃度達(dá)到最高值。在大斜度井段內(nèi)（60～90°），巖屑在下井壁處形成的巖屑床基本穩(wěn)定，這一井段內(nèi)的巖屑濃度一般高于近直井段及小井斜井段，但比中斜度井段低。

1.2 井眼軌跡

由于叢式井的防碰繞障需要，造成上部套管段內(nèi)井眼軌跡多變，不利于巖屑的清除。

1.3 管柱偏心

在井斜較小的環(huán)空內(nèi)，管柱偏心度對(duì)巖屑運(yùn)移產(chǎn)生的影響很小。在井斜較大時(shí)，由于管柱偏心，小間隙處的環(huán)空返速大大降低，沉積的巖屑不易被清除，隨著偏心度的增加，環(huán)空中的巖屑濃度增大。

1.4 巖屑顆粒直徑

巖屑顆粒直徑越大，懸浮穩(wěn)定性越差，越易在下井壁處形成巖屑床，從而造成洗井困難。

1.5 環(huán)空返速

環(huán)空返速的大小直接影響環(huán)空中巖屑的運(yùn)移方式、狀態(tài)和濃度。環(huán)空返速低時(shí)環(huán)空中的巖屑濃度極大，環(huán)空壓降也高，隨著返速的增加，巖屑濃度減小，環(huán)空壓降降低，當(dāng)環(huán)空返速上升到一定值時(shí)，盡管巖屑濃度仍在減少，但環(huán)空壓降卻開始上升。

1.6 洗井液的流變性

洗井液流變性能是影響清洗效果的重要因素，為了確保清洗效果，必須選用合理的洗井液流變性參數(shù)。

2 常規(guī)洗井缺點(diǎn)分析與工藝優(yōu)化

2.1 洗井方式

渤海灣油田以前常用管柱相對(duì)靜止的洗井方式，其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，但因循環(huán)位置相對(duì)固定，對(duì)巖屑床破壞力度有限，清洗效果較差。在大斜度井段和水平井段低邊，由于管柱偏心，管柱貼于下井壁，將巖屑床壓住。這種偏心環(huán)空造成下井比處于低速區(qū)，顆粒較大巖屑在此處沉積，靜止循環(huán)洗井不能很好的將此部分巖屑帶出井筒，降低了清洗效果，國(guó)內(nèi)外研究表明，在水平井中采用旋轉(zhuǎn)管柱的方式有利于清除巖屑，旋轉(zhuǎn)管柱時(shí)，將下井壁沉積的巖屑推入流動(dòng)的洗井液中，然后被攜帶出井筒?；谝陨显蚍治?，渤海某油田在完井過程中，將洗井管柱下到位之后，洗井的同時(shí)，接上頂驅(qū)，上下活動(dòng)管柱并低速（20～30rpm）旋轉(zhuǎn)，刮擦井壁并破壞巖屑床。

2.2 洗井液優(yōu)選

渤海油田完井傳統(tǒng)洗井液多采用以海水為基液所配置，海水經(jīng)加重后采用二級(jí)（2μm）過濾后濁度達(dá)到30以下，然后經(jīng)泥漿泵打入井筒內(nèi)，返出液經(jīng)過相同的過濾方法重復(fù)利用，直至返出口液體在連續(xù)半小時(shí)內(nèi)濁度小于70后為達(dá)標(biāo)。由于海水的流變性較差，井筒內(nèi)沉積的大顆粒狀巖屑不易被攜帶出井筒，造成洗井效率降低。

渤海某綜合調(diào)整井在實(shí)施過程中，采用“二次洗井”方式。洗井管柱下至預(yù)定位置后，利用原始的鉆井液進(jìn)行大排量正循環(huán)洗井至少一個(gè)井筒容積，返出液經(jīng)過高目數(shù)振動(dòng)篩布（170目以上）過濾，由于鉆井液優(yōu)良的攜砂性能，充分的將井筒中的巖屑顆粒攜帶出井筒，清除了巖屑床。一次洗井結(jié)束后，改用以過濾海水為基液配置的洗井液再次洗井，此方法與傳統(tǒng)洗井方式相同，嚴(yán)格對(duì)入井洗井液濁度把關(guān)。經(jīng)過實(shí)踐證明，“二次洗井”法提高了洗井效果，并縮短了總的洗井時(shí)間。

2.3 洗井管柱優(yōu)化

常規(guī)洗井管柱組合多為：“鉆頭+套管刮管器+鉆桿”的組合方式，由于刮管器的外徑較大，不能夠進(jìn)入套管浮箍，因此鉆頭最大下入深度只能到浮箍頂部，這樣浮箍以下套管段內(nèi)的巖屑達(dá)不到一個(gè)清洗的效果，而此段為水平段，巖屑沉積風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)防砂工具和管外封隔器的下入造成一定風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此風(fēng)險(xiǎn)，渤海某油田在完井過程中，調(diào)整管柱組合，改為“鉆頭+鉆桿單根+刮管器+鉆桿”，刮管器以下鉆桿單根和鉆頭可以深入到浮箍以下，達(dá)到清洗管鞋附近井段的目的，根據(jù)浮鞋與頂部浮箍之間套管段的長(zhǎng)度，可以調(diào)整刮管器下部鉆桿單根的數(shù)量，使鉆頭盡可能下深，確保清洗干凈。

2.4 井口裝置清洗

井口裝置內(nèi)徑較下部套管段大，同時(shí)內(nèi)腔有不規(guī)則狀臺(tái)階，巖屑在返出過程中易在井口裝置內(nèi)腔沉積形成泥塊并粘附在內(nèi)壁上，不易返出，降低洗井效率。針對(duì)此問題，洗井結(jié)束在洗井管柱起鉆至井口后，單獨(dú)下入沖洗工具，大排量循環(huán)洗井液，使洗井液井經(jīng)過沖洗工具從徑向高速噴出，對(duì)防噴器內(nèi)腔粘附的泥塊和沉砂產(chǎn)生水力沖擊，達(dá)到快速清洗干凈的目的。

2.5 套管內(nèi)壁刮削

上部套管段在鉆井液或海水的長(zhǎng)期浸泡之后，會(huì)在內(nèi)壁形成鐵銹和類似苔蘚的附著物，液流的大力沖砂達(dá)不到徹底清洗的目的。渤海油田在完井作業(yè)過程中優(yōu)選出了兩種類型的套管刮削器，俗稱“刮管器”，該設(shè)備利用彈簧力使金屬刮刀撐在套管內(nèi)壁上，隨著管柱的上下移動(dòng)將內(nèi)壁上的附著物刮削下來，同時(shí)配合堿性洗井液（一般為燒堿配置的水溶液或者利用專用套管清洗劑）使用，降低固相顆粒在套管內(nèi)壁的附著力。

3 前景與展望

洗井在完井作業(yè)中是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，洗井的結(jié)果關(guān)乎作業(yè)的安全和油井的產(chǎn)量，合理的洗井方式不僅能夠達(dá)到清洗井筒的目的，還會(huì)提高作業(yè)時(shí)效。渤海油田在開發(fā)過程中總結(jié)一套適用于海上油田的洗井方式，相信隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，新式的洗井設(shè)備和專用洗井液會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，目前國(guó)外石油技術(shù)公司已經(jīng)研制出高效洗井液，并且已投入商業(yè)使用。綜合成本與時(shí)效的考慮，優(yōu)選洗井方式是一項(xiàng)值得繼續(xù)研究的課題。

參考文獻(xiàn)

[1]范白濤，鄧建明.海上油田完井技術(shù)和理念[J].石油鉆采工藝，2004（3）.

[2]薛麗娜.水平井洗井工藝技術(shù)研究[J].天然氣技術(shù)，2007（4）：31-34. [3]張好林，李根生，黃中偉，等.水平井沖砂洗井流體流速研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2014，14（12）.

[4]張好林，李根生，黃中偉，等.水平井沖砂洗井技術(shù)進(jìn)展評(píng)述[J].石油機(jī)械，2014（3）.

[5]馬林虎.定向井和水平井中巖屑攜帶試驗(yàn)研究[J].石油鉆采工藝，1989（2）.

作者簡(jiǎn)介：王波，男，工程師，畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，主要從事海洋石油完井技術(shù)監(jiān)督工作。