摘 要:使用连续油管进行打捞、通井、刮管、钻塞等作业,先后完成桥塞射孔、强磁打捞等多次设计优化,设计41/2in套管内专用机械定位器、强磁打捞工具等配套工具,确保了井筒处理工作的顺利完成,压裂后进行连续油管投产作业,发挥连续油管带压作业功能,完成连续油管在井口的悬挂密封投产,为下步连续油管超深井带压作业施工提供了技术支撑和经验借鉴。
关键词: 连续油管;射孔钻塞;井筒处理;压裂施工
1、技术难点
(1)A井埋藏深,井身结构复杂,复杂环境导致连续油管在井下易弯曲变形,连续油管射孔定位困难,施工风险高。(2)该井为水平井,造斜率大,最大井斜达78.39°,水平井段长达632m,管柱下入摩阻大,全井段采用41/2in小直径压裂套管,内通径小,配套工具的下入难度大,对井筒处理要求高。(3)为满足凝析气井排液要求,实现长期携液稳定生产。该井采用压裂管柱内悬挂连续油管投产,连续油管下入过程为带压作业,井控要求高,施工难度大。
2应对措施及效果
A井区构造上属于北部陡坡带东段,区域形态向南倾没。主力层为沙四段砂砾岩,埋深4347~4562m,储层为特低孔特低渗,储层温度高、常压。该井采用四开加尾管悬固井完井方式,固井后下入带密封插管的回接管柱和悬挂器进行密封,与完井时已固井的四开41/2in套管组成压裂管柱,采用泵送桥塞分段压裂技术,进行连续油管通井、刮管、射孔、钻塞、打捞等井筒处理工艺,压裂施工后实施连续油管悬挂投产作业,以解除近井地带污染,改善气层渗流能力,提高单井产能。
2.1连续油管射孔
A井第一段采用连续油管传输射孔,射孔后提出连续油管,用41/2in套管进行压裂。连续油管在井下由于自身轴向载荷、螺旋弯曲等因素造成管柱长度的不确定性,外加41/2in套管内通径较小,因此,需要设计小尺寸套管专用机械定位器,来满足现场连续油管射孔作业的要求。1)连续油管射孔管柱。连续油管射孔管柱结构为:连续油管+销钉式外连接+起爆器+枪头+射孔枪+枪尾+机械定位器。为保证连续油管射孔精度,研发了41/2in套管专用小直径机械定位器,和连续油管射孔枪配套使用,从而确保射孔深度的准确性。该机械定位器主要包括上接头、中心管、弹簧、定位块。工作原理:定位器通过套管接箍时,卡块与接箍间隙产生一定的摩擦载荷,结合磁性定位短接数据,确定连续油管准确下入深度。当定位器的定位块凸台进入套管接箍时,上提连续油管,定位块的凸起会在上提拉力的作用下逐渐收缩,从而引起连续油管井口悬重增加,当增加至10-20KN时,定位块的凸台会离开套管接箍进入以上的套管内,此时悬重恢复正常上提悬重。
2)射孔。按照设计要求连接射孔管串结构,精确量取工具长度。机械定位器下至磁性定位短节位置,反复上提下放3次,校核连续油管下入深度。
连续油管携带射孔枪下至射孔井段,定位射孔位置,在油管内打压进行第一簇射孔,环空打压进行第二簇射孔,顺利完成两段的射孔作业。通过连续油管机械定位器的套管结箍定位功能,使连续油管射孔位置更加准确,提高了射孔精度,射孔误差控制在20cm以内。
2.2连续油管钻塞
1)连续油管钻塞。采用连续油管带钻磨工具串(销钉式外连接器+重负荷马达头总成+震击器+螺杆马达+刮刀钻头或平底磨鞋)进行钻塞作业,钻除井内桥塞,打通井内通道,以保证后续工具的顺利下入。连续油管钻磨作业中,为避免钻屑上返不彻底导致连续油管作业时出现遇卡、遇阻情况发生。首先,在钻塞过程中始终保持反循环洗井,经常进行短起下,使钻屑上返更加彻底。其次,为了提高循环液携屑效果,循环液采用胍胶液,利用胍胶自身粘度将更多井底碎屑携带返出井口。通过采取以上措施,管柱在钻塞过程中未发生卡钻、遇阻,取得了较好的效果。
2)连续油管强磁打捞。由于41/2in套管内通径较小,如果井内存在钻塞后形成的卡瓦碎屑等落物,管柱极易遇卡,下入难度大。因此,设计了一种能够建立局部反循环的强磁打捞器,通过建立循环通道,将井下落物带入强磁打捞筒,解决水平段落物打捞不彻底的问题。强磁打捞器包括上接头、扶正套、磁钢套、磁钢等,结构如图3所示,工作原理为:下井后,采取正循环洗井,内部钢球和球座形成密封,液体无法通过,经钢球上部的上循环孔进入环空,携带井底的落物通过引鞋进入磁钢套内部,通过磁钢将卡瓦的碎屑吸附在其表面,液体再经钢球下部的下循环孔进入环空,完成一个局部反循环打捞过程。使水平段的落物完全进入强磁打捞器内,完成打捞过程。通过连续油管钻塞和强磁打捞,井筒处理效果良好,保证了后续施工中管柱的正常下入。
2.3连续油管投产
为有效动用A井区特低渗透气藏,压裂、钻桥塞完成后采用Φ114.3mm压裂管柱内悬挂Φ50.8mm连续油管进行投产。1)安装连续油管悬挂井口。关侧翼生产阀门,观察油压变化情况,压力在30min内未出现变化,此时关闭1号主阀门,开侧翼生产阀门,放空后关侧翼生产阀门,30min内压力保持为零没有上升。拆主阀门以上小四通,安装连续油管密封三通、悬挂三通、操作窗。2)连续油管悬挂投产。下入底部带密封球座的2in连续油管至4000m深度,通过三通液控管线孔注入压力油对连续油管密封三通打压至20MPa,激发活塞组件压紧密封胶筒实现密封,从而密封连续油管环空压力。然后打开连续油管悬挂三通节流阀放压至零,节流阀无泄露情况。打开连续油管操作窗,从操作窗打开窗口中放入分瓣式油管悬挂器组件,然后下放管柱,整个油管管柱和悬挂器自重压紧悬挂器下密封激发其密封。切割连续油管后下入悬挂器上密封,利用顶丝压紧,完成连续油管悬挂器安装,根据连续油管预留长度进行二次割管作业,完成整个采气井口的安装,打掉密封球座,正举诱喷进行投产。
参考文献
[1]一种下连续油管速度管柱滚筒的设计[J].彭雄文,郑广,余礼,殷卓成,袁涛勇.内江科技.2018(04)
[2]打捞连续油管落鱼工艺技术研究与应用[J].邹先雄,石孝志,董守涛.钻采工艺.2018(05)