篩管完井工藝技術的應用

雷齊松 李振 王海紅 王玉云 李欣宇 張艷玲

摘要：文章通過對篩管完井工藝技術的應用研究，逐步探索一條新的水平井完井工藝方式。文章從完井工藝技術中篩管特點、性能開始介紹，對精密微孔復合防砂管、割縫篩管、“STARS”星孔篩管以及“STARS”星孔篩管的現(xiàn)場應用情況進行全方位闡述，為現(xiàn)場的施工積累寶貴經(jīng)驗。

關鍵詞：篩管；割縫篩管；“STARS”星孔篩管

中圖分類號：TE257文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）15-0132-02

隨著油田開發(fā)力度加大，越來越多的完井工藝技術及技術應用與油田生產中，篩管完井是目前國內外普遍使用的一種水平井完井方式，在生產水平段下入篩管，它可以支撐井壁，避免坍塌。對于水平井的不出砂的儲層，如灰?guī)r儲層，普遍采用打孔管完井，出砂不嚴重，普遍采用割縫篩管防砂完井，出砂嚴重的地層，普遍采用防砂篩管完井，先期礫石充填完井主要用于地層易坍塌的軟儲層，埋藏較淺，而壓裂礫石充填完井是固完井后，在管內進行高壓礫石防砂充填作業(yè)，主要用于埋藏較深，地層較穩(wěn)定的儲層，我們這里主要介紹幾種篩管的特點與性能，還介紹STARS星孔篩管現(xiàn)場應用情況。

1篩管種類及特點

1.1精密微孔復合防砂管

精密微孔復合防砂管是由基管、帶側流孔的保護套和復合防砂過濾層組成。

1.1.1精密微孔復合防砂管技術特點

具體的特點為：（1）用標準套管或油管作基管，過濾層為優(yōu)質不銹鋼材料，抗腐蝕能力強，適應酸化作業(yè)。對于一般要求，基管采用API標準套管油管，材質為J55、N80等鋼級，防砂過濾套和外保護套采用優(yōu)質不銹鋼材料。對于含H2S、CO2、高Cl-井的特殊要求，基管采用抗腐蝕套管或油管，甚至采用不銹鋼管，防砂過濾套和外保護套均采用優(yōu)質不銹鋼材料， 抗酸、堿、鹽腐蝕；（2）保護套保護防砂過濾層，便于現(xiàn)場施工；（3）在生產過程中，帶側流孔的保護套可防止流體對防砂網(wǎng)的直接沖蝕破壞；（4）采用多層316L不銹鋼精密微孔復合過濾層，防砂能力強；（5）復合防砂過濾層抗擠壓變形、抗彎曲變形能力強，適合水平井使用；（6）過濾面積大，流動阻力小。

1.2割縫篩管

割縫篩管以石油套管為基管，以機械割刀或激光方式根據(jù)設計參數(shù)在基管上切割成縫，形成油氣滲流通道。根據(jù)防砂的特殊要求，割縫篩管的縫型有直縫和梯形縫。目前兩種篩管在國內油田仍在使用。

割縫篩管的特點：（1）其適用的地質條件為產層堅固，不準備實施生產壓裂；產層只有一層、產層橫向均質，無氣頂、無底水或有底水、有氣頂；井眼不穩(wěn)定，可能發(fā)生井眼坍塌，不需要實施生產措施；天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質砂巖油層。（2）最大限度的裸露油層，增大泄油面積；在厚油層中上部布水平井，利于油層均衡出力，增強開采效果；（3）避免了固井水泥濾液對油層的污染；（4）便于實施完井酸洗作業(yè)，改善泄油通道；（5）節(jié)省了水平段油層昂貴的射孔費用，完井成本低；（6）篩管能對井壁坍塌起到有效的支撐。

1.3“STARS”星孔篩管

“STARS”星孔篩管多用于直井、定向井、水平井及分支水平井的篩管完井，“STARS” 優(yōu)質星孔篩管是以單層厚壁優(yōu)質無縫鋼管做基管，也可以直接用單層厚壁油管或套管做基管，基管上鉆有若干個階梯孔，濾砂件采用SS304、SS316材料制作，通過螺紋旋接在管孔中，整體結構與油管或套管相似。

“STARS”星孔篩管的特點為：（1）以石油套管為基管，外徑不增大，內徑與套管通徑；（2）防砂能力與復合濾砂管基本相當；（3）星孔篩管外徑與常用套管相同，重量基本不變，容易下入；（4）適用于定向井、水平井、側鉆井等大曲率井防砂；（5）星孔濾砂層流通摩阻小，單元滲透率高；（6）采取正循環(huán)酸洗作業(yè)時，泵壓有所限制，孔眼填充防砂部件有被沖掉的可能；（7）價格相對較高，與復合濾砂管相當。

2“STARS”星孔篩管現(xiàn)場應用

因篩管表面設計出各種篩孔，因此篩管本體強度較低，為保證現(xiàn)場篩管連接質量，應采取一些技術措施。

2.1技術措施

技術措施為：（1）“STARS”篩管在運輸中和施工前做好保護摸，施工中才可去除保護摸，防止灰塵和沙粒進入篩孔，導致篩管失去作用；（2）當起吊“STARS”篩管時，應緩慢和平穩(wěn)，防止磕壞篩管；（3）“STARS”篩管的螺紋應均勻涂抹Catts101高級螺紋密封脂；（4）使用套管鉗或油管鉗對“STARS”篩管進行機械緊扣施工，套管鉗或油管鉗不應夾持篩管孔部位，防止擰壞篩管孔；（5）“STARS”篩管在現(xiàn)場連接時應使用扭矩儀，控制上扣扭矩在規(guī)定范圍內，防止扭矩過大擰憋套管，扭矩過小，篩管螺紋過松，造成篩管柱落井事故。

2.2現(xiàn)場施工情況介紹

2010年，“STARS”篩管在埕海二區(qū)的張海27-26的水平分支井中應用，該井設計井深為4100米.其主井眼為Φ241.3mm，水平段下入Φ114mm “STARS”篩管600m，篩管鋼級為N80，該井采取在Φ177.8套管上懸掛Φ114mm“STARS”篩管的完井方式，滿足求產和防砂要求。此次篩管施工由專業(yè)套管隊伍負責現(xiàn)場施工，并配備扭矩監(jiān)控儀對篩管的上扣扭矩進行控制，從而保證STARS篩管的連接質量。

2003年，“STARS”篩管在Phillips中國公司PL19-3油田Penglai 19-3 wellA-1、wellA-19、wellA-13井中采用Φ177.8mm STARS篩管完井，取得預期的效果。

2005年，STARS”篩管在渤海灣地區(qū)中國自營區(qū)塊旅大10-1油田旅大LD10-1-A11井應用，采用在Φ244.5mm套管上懸掛Φ177.8mm STARS篩管的完井方式。

3結論與建議

第一，水平井完井技術是作為油藏工程和鉆井工程、采油工程的橋梁。這幾種工程結合的好壞，直接關系到水平井實施效果的成敗。而水平井完井技術是這些工程的關鍵技術。它是為油藏工程，鉆井工程，采油工程技術實現(xiàn)的效果的結果。因此越來越受到重視。

第二，為了實現(xiàn)保護油氣層效果，我們建議采用油層專打實現(xiàn)鉆井工程，即把技術套管下到油層頂部，然后采用與地層匹配的完井工作液打開油氣層，再根據(jù)油層的出砂情況選擇完井套管，實現(xiàn)完井作業(yè)。

參考文獻

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[2]孫明光，等．石油工程基礎知識手冊叢書（鉆井、完井工程基礎知識手冊）[M]．石油工業(yè)出版社，1996．

[3]周守衛(wèi)．國外深層氣藏水平井定向井完井技術[M]．石油工業(yè)出版社，1997．

（責任編輯：葉小堅）