劉暢(中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司,河南 濮陽 457001)
沙特HOWTA區(qū)塊鉆井膨脹篩管技術(shù)應(yīng)用
劉暢(中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司,河南 濮陽 457001)
膨脹篩管技術(shù)是沙特HOWTA區(qū)塊推廣應(yīng)用的旨在解決地層出砂與提高采收率的工藝技術(shù),現(xiàn)場應(yīng)用六口井,效果明顯。本文通過介紹基本原理、下入前工具及井眼準備、安全下入和膨脹工藝等膨脹篩管鉆井工藝技術(shù)主要內(nèi)容,為國內(nèi)同行業(yè)提供借鑒。
膨脹篩管;工具與井眼準備;安全下入;膨脹工藝;HOWTA區(qū)塊;沙特
膨脹管技術(shù)是20世紀90年代興起的一門節(jié)約井眼直徑的鉆井技術(shù),是一種適用于井下防砂的。沙特HOWTA區(qū)塊為解決開發(fā)中后期地層出砂嚴重、制約油井正常生產(chǎn)的問題,增加油藏的采收率,采用老井開窗側(cè)鉆、膨脹篩管完井工藝技術(shù)。這一技術(shù)的實施后具有可支撐原井套管或井壁、防砂效果顯著及綜合成本低等特點,現(xiàn)場應(yīng)用六口井,平均完鉆井深2796m,膨脹篩管完井技術(shù)的應(yīng)用,保證了安全鉆井和完井,解決了防砂防塌,提高了油藏采收率,效果良好。
1.1 防砂機理
在套管的射孔段或裸眼目的層下入膨脹篩管,然后膨脹在套管內(nèi)壁或井壁上達到防砂的目的。地層砂進入井筒后,較細的沙粒經(jīng)過篩管過濾層,隨油流排至地面,而一些較粗的砂粒滯留于井筒與篩管之間的環(huán)套空間中,形成過濾砂橋,并起到過濾作用。
1.2 結(jié)構(gòu)原理
膨脹篩管實質(zhì)上是具有一系列串聯(lián)的、互相交錯的軸向割縫的管柱。它由膨脹外管、膨脹基管和過濾層組成。當篩管與封隔器連接在一起下到井下設(shè)計位置時,通過一個漲錐利用上部鉆具的重量下壓使篩管徑向膨脹,緊貼井壁。
2.1 技術(shù)指標
外徑135mm內(nèi)徑110 mm長度4000mm擋砂粒徑0.10/ 0.15/0.20(mm)
滲透率260/300/340(μm2)徑向膨脹量30mm膨脹拉力30—60 KN
徑向收縮量22mm收縮拉力400KN
2.2 下入前的工藝準備
2.2.1 工具準備
(1)威德福專用提升短節(jié)2只;41/2″卡瓦、安全卡瓦各1只;
(2)根據(jù)設(shè)計確定41/2″可膨脹式篩管數(shù)量;
(3)51/2″套管5根;51/2″懸掛器1套;
(4)送入工具;
(5)43/4″鉆鋌60根;
(6)33/8″鉆鋌,長度等于與篩管和尾管長度之和。
2.2.2 井眼準備
保證裸眼井段的暢通和井眼清潔是安全下入膨脹篩管的關(guān)鍵。
①61/8″井眼鉆完后,首先要短起鉆一次將裸眼井段徹底的搞暢通,遇到一點的遇阻卡部位就必須徹底的擴劃眼,處理泥漿,
②起鉆,換成擴劃眼鉆具組合,進行再一次的嚴格擴劃眼,確保無任何阻卡點。鉆井組合:61/8″井眼+61/8″近鉆頭擴孔器+ 43/4″鉆鋌*1根+61/8″擴孔鉆柱+43/4″鉆鋌*1根+43/4″擴孔鉆柱+43/4″鉆鋌*9根+4″加重鉆桿+4″鉆桿.
③處理鉆井液。三臺震動篩的篩布換成230—260目進行循環(huán)處理。利用專用高壓鉆井液檢測儀每30分鐘測量鉆井液300目篩布和100psi壓力下的過濾速度,達到膨脹篩管下入要求。
2.3 膨脹篩管的下入工藝
①場地上,將提升短節(jié)連接起來;
②用吊車將篩管吊到鉆臺上,小心座入卡瓦和安全卡瓦,對扣后用鏈鉗將絲扣上滿,由專業(yè)人員將三個防倒扣螺釘上緊后,下篩管;
③將5根51/2″的尾管以及懸掛器接起來,用鉆桿將篩管送到設(shè)計的層位;
④投球?qū)覓炱骺ㄍ呃帽飰悍绞郊ぐl(fā)卡瓦張開、座掛,將送入工具和鉆具倒開,起出井眼。
2.4 膨脹篩管的膨脹工藝
①依靠鉆具的重量推動膨脹頭下移使得篩管漲開,鉆具重量30-50千磅,依據(jù)膨脹篩管長度確定33/8″或者31/8″鉆鋌的數(shù)量;
②漲管鉆具組合:膨脹錐+33/8″鉆鋌60根+43/4″鉆鋌(根據(jù)篩管長度決定)+4″加重鉆桿60根+4″鉆桿
③將漲管用鉆具下到篩管頂部,開泵到正常循環(huán)狀態(tài),下放鉆具使鉆壓達到30-50千磅時勻速下放鉆具。一個立柱下完以后,停泵,卸頂驅(qū),接下一個立柱,開泵,直至將全部篩管膨脹完。
①膨脹篩管技術(shù)是一種適用于井下防砂的先進技術(shù),膨脹篩管技術(shù)膨脹篩管完井技術(shù)在HOWTA區(qū)塊鉆井的應(yīng)用,保證了安全鉆井和完井,解決了防砂防塌,提高了油藏采收率,效果良好。
②保證裸眼井段的暢通和井眼清潔是安全下入膨脹篩管的關(guān)鍵。
③嚴格精細的鉆臺操作是成功下入膨脹篩管的保證。
[1]趙平吳智勇 膨脹篩管防砂技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]特種油氣藏2003,10(4).
[2]騰照正膨脹篩管技術(shù)在熱采井中的防砂應(yīng)用研究[J]中國石油和化工標準與質(zhì)量2014(12).
劉暢,2007年畢業(yè)于湖北工業(yè)大學,現(xiàn)任中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司沙特項目部安全官。