張大飛

(長城鉆探工程有限公司壓裂公司，遼寧盤錦 124010)

?

TAP lite閥套管滑套完井技術(shù)在側(cè)鉆井中的應(yīng)用

張大飛

(長城鉆探工程有限公司壓裂公司，遼寧盤錦 124010)

蘇53-82-50HC側(cè)鉆井井眼直徑較小，對完井工具及完井方式的選擇提出了較高的要求。經(jīng)分析對比及優(yōu)選，該井開展了TAP lite 閥套管滑套多級分層完井壓裂的試驗。該技術(shù)打破了常規(guī)套管射孔，油管連入分層壓裂工藝思路，提出了將多個TAPlite 閥套管滑套與套管一起入井固井，然后通過套管注入進行分層改造的分層完井工藝理念。對該技術(shù)的實施流程及應(yīng)用效果進行了詳細闡述，并對TAPlite閥套管滑套位置校深技術(shù)、固井特殊工藝技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行了論述。實踐結(jié)果表明，該技術(shù)簡化了工藝流程、縮短了完井周期、節(jié)約了施工成本、大幅降低了施工壓力、提高了工藝安全性；壓裂后取得了較高的產(chǎn)量，具有一定的推廣應(yīng)用價值。

TAP lite 閥；套管滑套；側(cè)鉆井；水平井

1 側(cè)鉆井完井難點及技術(shù)優(yōu)選

蘇53-82-50HC是利用蘇53-82-50H水平井直井段井筒進行側(cè)鉆的定向井(圖1)。蘇53-82-50H水平井直井段采用φ177.8mm套管固井完井，采用φ152.4mm鉆頭進行開窗側(cè)鉆，側(cè)鉆井眼φ152.4mm，由于其直徑較小，完井技術(shù)的選擇對后期壓裂改造將產(chǎn)生較大的影響。

(1)套管固井，采用直井壓裂工具封隔器[1-3]進行油管注入壓裂改造。φ152.4mm井筒采用φ114.3mmN80套管進行固井，井眼內(nèi)徑為101.6mm，如果采用油管壓裂則需要更小外徑的封隔器，通徑及滑套內(nèi)徑則更小，較高的排量必然會增加管柱摩阻，加上滑套內(nèi)徑節(jié)流的影響，施工壓力和地面設(shè)備要求更高，存在一定的風(fēng)險，增加成本。

(2)套管固井，下入可鉆橋塞[4-7]進行分段壓裂施工。該工藝管柱內(nèi)徑較大，能達到較高的施工排量，也沒有滑套節(jié)流的影響，施工壓力較低；唯一缺點是作業(yè)時間較長，施工結(jié)束后還需要鉆磨橋塞，延長了施工周期，增加作業(yè)費用。

(3)裸眼封隔器分段完井[8-10]。該工藝采用φ88.9mm油管，管柱內(nèi)徑較大，施工排量能夠滿足要求。但直井段受狗腿度及井眼不規(guī)則等影響，裸眼封隔器存在密封性能不嚴的可能，施工時容易發(fā)生竄槽，導(dǎo)致施工失敗；壓裂后裸眼封隔器封隔失效，生產(chǎn)氣流也會沿油管與裸眼井筒及上部生產(chǎn)套管環(huán)空上竄至地面，對生產(chǎn)造成不可估量的負面影響。

(4)TAP lite 閥套管滑套[11-13]完井。TAP lite 閥套管滑套與套管一起下入井底，然后進行固井作業(yè)。壓裂施工時只需要投入相應(yīng)低密度球打開液流進入地層通道就可進行施工，簡單方便。既克服了套管固井油管壓裂施工壓力高的缺點，縮短了作業(yè)施工時間，又解決了裸眼封隔器密封不嚴和壓裂后封隔失效的問題。

綜合考慮施工風(fēng)險、施工成本及經(jīng)濟效益等方面因素，決定采用TAP lite 閥套管滑套分層完井壓裂技術(shù)對蘇53-82-50HC進行分層改造。

2 TAP lite 閥套管滑套完井技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

TAP lite 閥套管滑套完井技術(shù)是綜合集成應(yīng)用完井，其將多個針對不同產(chǎn)層的TAP lite 閥與套管一起入井并固井，固井后直接通過套管注入進行壓裂施工。

2.2 工藝流程

(1)按設(shè)計將各個TAP lite 閥套管滑套與套管串連接，下入預(yù)定壓裂井段，測井校深，保證TAP lite 閥套管滑套位置準確無誤。

(2)實施固井、測井、完井作業(yè)。

(3)安裝井口裝置及套管試壓作業(yè)。

(4)通過電纜射孔射開第一層，進行壓裂施工。

(5)第二、三層投球，等球入座后，隔離下部產(chǎn)層，套管內(nèi)形成密閉空間。

(6)井口加壓，剪斷銷釘，內(nèi)滑套下行，打開滑套，進行壓裂施工。

(7)從下到上依次投球?qū)崿F(xiàn)多層壓裂，最后放噴返排，返出球。

2.3 工藝優(yōu)點

TAP lite 閥套管滑套完井最大優(yōu)勢在于滑套與完井管柱一起下入，射孔壓裂一體化，打破了常規(guī)油管分層壓裂工藝理念，簡化分層多級壓裂施工及配套工序，克服了油管滑套高節(jié)流壓差的影響，降低了施工壓力，具有安全性高、施工效率高、加砂量大的優(yōu)勢。

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

(1)TAP lite 閥套管滑套位置校深技術(shù)。 TAP lite 閥滑套實際位置與設(shè)計是否一致是工具下入的關(guān)鍵。為確保TAP lite 閥滑套與實際位置相符，需要采用電纜傳輸GR測井進行深度校正。深度校正時首先確定參考點，一般選取設(shè)計滑套位置上方50m以上的厚砂體作為校深參照點，在已知定位短節(jié)與TAP lite 閥滑套管柱之間長度一定的情況下，根據(jù)原始測井曲線對比實時GR值曲線形態(tài)，上提或下放管柱來調(diào)整TAP lite 閥滑套位置，最終確定TAP lite 閥滑套位置深度。TAP lite 閥滑套位置一般需進行多次校深才能確保與設(shè)計位置一致。

(2)固井特殊工藝技術(shù)。TAP lite 閥套管滑套固井工藝區(qū)別于常規(guī)固井藝。第一步是進行頂替量校驗。當(dāng)其他準備工作就緒后，地面安裝頂塞/底塞到雙級水泥頭，按固井要求循環(huán)水泥漿，投入校正塞，頂替至浮箍位置做低壓10MPa管柱壓力測試，記錄校正塞從井口到浮箍位置時的水泥漿體積，即頂替量。第二步固井，校正塞做完管柱壓力測試后5min打壓到18MPa，擊穿校正塞破裂盤。按固井設(shè)計依次泵入前置液投底塞、優(yōu)質(zhì)鉆井液、尾漿，釋放頂塞頂替壓塞直至碰壓。頂替階段注入壓塞液為清水，當(dāng)膠塞過第一個TAP lite 閥套管滑套前2m3時提前降排量至300L/min，確保碰壓。碰壓壓力不超過30MPa。

3 蘇53-82-50HC完井及壓裂效果分析

據(jù)測井顯示，蘇53-82-50HC井含氣砂巖厚度為19.2m，設(shè)計分3段進行壓裂施工，考慮到TAP lite 閥套管滑套完井工藝及施工的成功率，設(shè)計第一段采用電纜射孔完井，第二和第三段采用TAP lite 閥套管滑套完井。該井于2015年10月4日12∶00TAP lite 閥套管滑套成功下入井底。之后進行閥滑套位置深度校正。首先選取參考點，該井改造層位設(shè)計最上部滑套位置為3311m，選取上部距離此滑套57m處的4號砂體作為校深參照點。然后將電纜下入井底，記錄信號的同時緩慢上提電纜，對比實測GR曲線與原始GR曲線形態(tài)，尋找與4號砂體GR曲線最相似的曲線進行定位。確定4號砂體位置后，由于定位短節(jié)與TAP lite 閥滑套是連成一體的，可以通過定位短節(jié)位置判斷閥滑套是否達到設(shè)計深度，并上提管柱實時調(diào)整TAP lite 閥滑套深度。最后確定TAP lite 閥滑套位置。

井口雙級水泥頭安裝完畢后，循環(huán)水泥漿，投入校正塞，開始記量，頂替至浮箍位置時記錄頂替量為53.0m3。做管柱壓力測試，打壓18MPa，壓力明顯下降，表明校正塞破裂盤已擊穿。按固井設(shè)計泵入前置液6.0m3后投入底塞，然后泵注優(yōu)質(zhì)水泥漿、尾漿，釋放頂塞，利用清水頂替壓塞，直到碰壓。施工排量為1.2m3/min，差2m3到達第一個TAP lite 閥滑套時降排量至300L/min。

10月31日上午7∶00采用φ51mm槍51彈對第一段進行射孔，孔密16孔/m，螺旋布孔；10∶00開始第一段壓裂施工，破裂壓力為36MPa，施工排量為2.8m3/min，施工壓力為28～30MPa，加砂36m3。第一段施工結(jié)束后，從井口投直徑為2.54in可溶球，球自由落體21min后提排量至1.0m3/min送球，15min后球到位，壓力由18MPa上升至30MPa后瞬間回落至22MPa，表明滑套成功打開。隨后開始第二段壓力施工，破裂壓力為28MPa，施工排量為2.6m3/min，施工壓力為26～33MPa，加砂量為26m3，最高砂濃度為535kg/m3。施工結(jié)束后從井口投直徑為2.663in可溶球，球自由落20min后提排量至1.0m3/min送球，15min后球到位，壓力由19MPa上升至46MPa后瞬間回落至23MPa，表明滑套成功打開，開始第三段壓力施工。第三段壓裂施工破裂壓力為28MPa，施工排量為2.8m3/min，施工壓力為28～33MPa，加砂34m3，最高砂濃度為522kg/m3。施工結(jié)束停泵，停泵壓力為16.5MPa。圖2為壓裂施工曲線。

該井共注入壓裂液858.0m3，加砂96.0m3，最高砂比為30.9%。最高施工壓力為36MPa，打滑套最高壓差為26MPa。根據(jù)施工經(jīng)驗，該井施工壓力明顯低于普通井直井封隔器分層壓裂施工壓力。第二個滑套開啟壓差較高，可能是受井眼不規(guī)則、水泥環(huán)較厚的影響。

壓裂結(jié)束后停泵半小時進行放噴返排， 48h放噴結(jié)束交井，交井油壓為19MPa。共排液223.5m3，返排率為26%，最大火苗10mm(油嘴為8～10m)，排液時間短，返排率較高，效果良好。

該井11月9日投產(chǎn)，截止12月21日累計生產(chǎn)42天，累計產(chǎn)氣量為120.8269×104m3，平均日產(chǎn)氣量為2.8768×104m3，最高日產(chǎn)氣量為4.2175×104m3，目前穩(wěn)產(chǎn)氣量約為2.5×104m3/d。與同區(qū)塊相鄰直井同期相比(表1)，在區(qū)塊開發(fā)后期地層能量較低(套壓較低)的情況下，該井通過改造獲得較高的產(chǎn)量，效果十分明顯。

表1 蘇53-82-50HC井與同區(qū)塊相鄰直井同期改造效果對比表

注：生產(chǎn)時間為42d。

4 認識與總結(jié)

(1)在側(cè)鉆井中嘗試應(yīng)用TAP lite 閥套管滑套分層完井壓裂并順利完成施工，為蘇里格氣田側(cè)鉆井的改造方式提供了借鑒。

(2)與常規(guī)直井K344封隔器改造相比，該工藝縮短了完井周期、大幅降低了施工壓力、降低了水馬力、節(jié)約了成本、簡化了完井流程。

(3)蘇53-82-50HC井壓裂后返排快、排液周期短、返排率較高，大大縮短了投產(chǎn)周期，減少了壓裂液對儲層的傷害，提高了排液效率。

(4)在區(qū)塊開發(fā)后期，采用TAP lite 閥套管滑套進行水平井側(cè)鉆井儲層改造能取得較高的日產(chǎn)氣量，改造效果良好。

[1] 羅英俊，萬仁溥，陳端宗，等. 采油技術(shù)手冊(下冊)[M].(第三版).北京：石油工業(yè)出版社，2012.

[2] 郭子義，王國慶，曾立軍，等. 直井分層壓裂新技術(shù)在青海油田的應(yīng)用[J]. 青海油田，2012，30(1)：131- 134.

[3] 甘孝洪，陳飛宇，劉慎成，等.厚儲層層內(nèi)分段壓裂工藝管柱[J].石油科技論壇，2015，34(增刊):174-176.

[4] 宋燕高，林立世. 川西氣田可鉆橋塞分段壓裂技術(shù)[J].油氣井測試，2015，24(3)：52-55.

[5] 曹雨辰，楊保軍，王凌冰，等.涪頁HF-1井泵送易鉆橋塞分段大型壓裂技術(shù)[J]. 石油鉆采工藝，2012，34(5)：75-79.

[6] 任勇，葉登勝，李劍秋，等.易鉆橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)在水平井分段壓裂中的實踐[J]. 石油鉆采工藝，2013，35(2):90-93.

[7] 任勇，馮長青，胡相君，等. 長慶油田水平井體積壓裂工具發(fā)展淺析[J].中國石油勘探，2015，20(2):75-81.

[8] 詹鴻運，劉志斌，程智遠，等. 水平井分段壓裂裸眼封隔器的研究與應(yīng)用[J]. 石油鉆采工藝，2011，33(1): 123-125.

[9] 鄭云川，陶建林，蔣玲玲，等. 蘇里格氣田裸眼水平井分段壓裂工藝技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 天然氣工業(yè)，2010，30(12)：44-47.

[10] 喻鵬，車航，劉漢成，等. 蘇75-70-6H水平井裸眼封隔器10級分段壓裂實踐[J]. 石油鉆采工藝，2010，32(6): 72-76.

[11] 白建文，胡子見，侯東紅，等.新型TAP完井多級分層壓裂工藝在低滲氣藏的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2010，32(4)：51-53.

[12] 賈振甲. 固井滑套多層壓裂工藝在ls307井的應(yīng)用[J]. 石油地質(zhì)與工程，2014，28(1):118-120.

[13] 劉謙謙，張遂安，李宗田，等.壓裂新技術(shù)在非常規(guī)油氣開發(fā)中的應(yīng)用[J].非常規(guī)油氣，2015，2(2):78-86.

Application of Casing Sliding Sleeves with TAP Lite Valve in Sidetracking Well Completion

Zhang Dafei

(FracturingCompanyoftheGreatWallDrillingCorp,Panjin,Liaoning124010,China)

Due to a well SU 53-82-50HC has a sidetracking slim hole, the higher requirement for selecting the well completion tools and method has been put forward. Through analyzing, comparing and optimizing, the well has conducted multi-stage stratified fracturing test with casing sliding sleeve and TAP lite valve. The technology has broken the conventional thought of casing perforation, tubing connection and layered fracturing, put forward a new idea, i.e. put several TAP lite valvs with casing together and run in hole for cementing, and then completed the layered reformation and well completion by injecing fluid through casing. The paper has described the implementation process and application effect of this technology in detail, and discussed the key techniques, such as the depth correction of TAPlite valve and sliding sleeve, special cementing technique, etc. Practice results showed that the technology could simplify the operation process, shorten the well completion period, save the construction cost, significantly reduce the operation pressure, raise the safety of operation. After fracturing, the high yield was obtained, which has a certain value of popularization and application.

TAP lite valve; casing sliding sleeve; sidetrack well; horizontal well

張大飛(1982年生)男，碩士，工程師，從事壓裂酸化技術(shù)研究與現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工作。郵箱：zhangdafei56@163.com。

TE242

A