側鉆井卡堵水工藝的研究與應用

李景輝，吳 令，趙紹偉

（中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司試采一廠，江蘇江都 225265）

側鉆井卡堵水工藝的研究與應用

李景輝，吳 令，趙紹偉

（中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司試采一廠，江蘇江都 225265）

針對油田側鉆井卡堵水工作量不斷增多，現有卡堵水工藝難以滿足現場需求，結合生產實際，從找水工藝、卡堵水工具進行了研究與實踐，有效解決了側鉆井卡堵水工藝的多項難題，提高了油田側鉆井利用率，初步形成了具有江蘇油田特色的側鉆井卡堵水工藝配套技術。

側鉆井；卡堵水；找水；小橋塞

隨著油田開發的不斷深入，江蘇油田小井眼井應用規模不斷擴大，已逐步成為老區開發調整、滾動擴邊、停井恢復、挖潛增油的重要手段之一，帶來可觀的經濟效益。小井眼井身結構復雜、井眼尺寸小等特殊性，擠水泥封堵竄層、擠水泥封堵水層、機械卡封水層等常規修井工藝和增產措施變得異常復雜，成功率低，成本高。主要表現在：工具難配套，修井工藝復雜、不易控制等特點。為了解決這一難題，近年來通過研究和現場實驗，在成功研制了小井眼系列小橋塞基礎上，發展了多項卡堵水工藝。從現場應用情況看，體現出修井成本低、修井周期短、增產見效快、成功率高等特點。在側鉆小井眼和懸掛小套管井中已經逐步推廣，并取得了非常好的經濟效益，年增油6000 t以上。

1 主要技術組成

小井眼卡堵水工藝主要由小井眼封堵工藝和卡水工藝兩部分組成。小井眼封堵工藝主要包括可小直徑橋塞封堵工藝、小直徑插管擠灰工藝；小井眼卡水工藝主要發展了異徑跨隔卡水工藝、小直徑插管采油工藝。

1.1 小井眼封堵工藝

因小井眼井井筒容積小，常規注水泥工藝難度大，常出現注灰不合格，嚴重發生“插旗桿”的井下事故，分析原因有：（1）小井眼流動阻力大導致施工泵壓增高而無法發現井下一些復雜情況所發出的信號，導致某些事故的發生。（2）水泥漿容易過頂或欠頂，導致施工成功率降低；為解決這一難題，在小井眼上研究發展了小直徑橋塞封堵工藝及小直徑插管擠灰工藝。

1.1.1 小直徑橋塞封堵工藝 小直徑可取式橋塞是用來解決側鉆井堵水的井下工具，外徑有Φ70 mm和Φ73 mm，Φ76 mm，可以適應 Φ89 mm 和 Φ95 mm、Φ102 mm的小套管，為不同尺寸的小井眼井提供了有效封堵工具。采用該工藝可以對小井眼井待生產層位以下的破漏段和高含水層進行有效的封堵，另外相對于注水泥工藝還具有以下幾個優點：（1）適用薄夾層井的堵水；（2）針對有外溢的側鉆井無需壓井可以直接進行堵水；（3）施工工藝簡單，風險低，成功率高。

組成及工作原理：小直徑橋塞主要分三個部分坐封機構、錨定機構、密封機構。小直徑可取式橋塞使用時，將其連接在橋塞坐封工具下端，將其下至井下設計位置，打壓坐封，坐封結束后，小直徑可取式橋塞中的張力棒剪斷，可提出橋塞坐封工具。解封時，將橋塞打撈器連接在管柱下端，下至橋塞頂部3～5 m時，開始沖砂，至清水進出時，下放橋塞打撈器，加載20～30 kN，上提管柱即可解封起出小直徑可取式橋塞。

表1 小直徑可取式橋塞技術參數表

現場應用：側花X井由于8#、9#高含水，按地質要求對其進行堵水，但上返層7#與8#、9#層之間隔層只要5.3 m，采用注水泥堵水難度大，因此在該井應用QSA-73橋塞進行堵水，堵水以后試壓合格，證明堵水成功，上返7#層后日產油 10.9 t，不含水，封堵效果明顯。

1.1.2 小插管橋塞擠灰封竄工藝 小井眼井小套管發現破漏段以后，常規的擠灰工藝施工難度大，鉆灰困難，為了解決小套管的堵水問題，專門研發了小直徑插管橋塞及其配套工具，小直井插管橋塞具有以下幾個優點：（1）橋塞具有可靠的防卡設計，可以在任意斜度的小井眼井中使用；（2）橋塞設計有獨特的單流閥結構，可以防止水泥漿從擠灰段倒流到井筒；（3）可以適用于井涌、井漏、薄夾層等復雜側鉆井中進行擠水泥施工。滿足懸掛、側鉆等小井眼井的擠灰、封竄需求。小橋塞保護上部套管，擠灰壓力可達35 MPa，施工安全可靠。

結構組成：可取式插管橋塞工藝系統主要由液壓座封工具、可取式橋塞、插管總成、打撈工具四大部分組成，其主要結構（見圖1）。

圖1 QSC-76小橋塞及小插管

工作原理：施工作業時，先將座封工具和可取式插管橋塞連接好，利用油管下入到預定位置，通過地面打壓座封橋塞，起出座封管柱，再下入插管管柱，對接好橋塞進行擠水泥施工。需要撈取橋塞時，下入專用打撈工具撈出橋塞即可。

現場應用：側新永X井是2010年的一口側鉆井，初期生產Ed2的29＃層，嚴重水淹，高含水。上返后，層Ed2的27＃層與29＃號層間固井質量較差，測試表明兩個層存在明顯的套管外竄槽。采用小直徑插管擠灰封竄工藝：在存在竄槽的兩個層間座封小直徑插管橋塞，下入插管總成，實施擠水泥封竄，擠水泥泵壓達到了24 MPa。重新射開Ed2的27＃層，下泵生產，初期日產油10 t，不含水。

1.2 小井眼卡水工藝

1.2.1 異徑跨隔卡水采油工藝 針對小井眼井小套管破漏段不明確或破漏段比較長的井，實施小插管橋塞擠灰封堵難度非常大。通過改變思路，利用QSC-76橋塞或Y221-76封隔器和大橋塞組成異徑跨隔管柱卡封破漏段，滿足小井眼井生產的需要。

現場應用：側周X井在合采以后生產全水，通過找水確認該井小套管中的5～7號層為高含水層，無生產價值，因上部套管承壓能力不足，不能采取擠灰方式封堵，設計了Y221-76和QSB-114橋塞組合的異徑卡水管柱，成功實現卡水生產，投產日增油4 t。

圖2 變徑跨隔管柱示意圖

1.2.2 小直徑插管采油工藝 研制設計了QSC-76橋塞及其配套的小插管工具，不但實現插管擠灰功能，同時與泵掛管柱連接實現卡封采油功能。小直徑插管采油工藝解決小井眼嚴重套損、縱向大段射孔后回采，卡堵的難題。使工藝變得非常簡單可靠，作業成本大大降低。

工作原理：應用于采油時用油管傳輸下入到射孔段上部，打壓座封橋塞。后將插管總成下入井內，進入橋塞主體內，此時橋塞下部的地層液可通過連通孔、插管進入泵掛管柱，通過抽油泵泵出地面。

現場應用：真X井2008年因全水停產，找漏存在三大段套損，因為多處套管損壞，修復難度太大，工期太長，費用太高。若分段擠灰要修井一個多月，作業費用至少150萬元以上。實施小插管采油工藝，作業10天，費用30多萬元，且卡封一次成功。初期產油10噸/天。

2 應用效果

通過小井眼配套工具研究創新，優化卡堵水管柱及施工工藝，初步形成了適合江蘇油田小井眼井需要的卡堵水工藝體系，現場應用小直徑橋塞封堵、小直徑插管擠灰、小直徑插管采油及特殊管柱堵水等工藝實施小井眼卡堵水57井次，當年累計平均增油6514 t，當年累計平均降水1.76萬立方米，當年平均年創效1302.8萬元，取得了可觀的經濟效益。

3 結論

（1）小井眼井卡堵水工藝可充分發揮油井產能，提高油井生產效益，具有良好的應用前景。

（2）小井眼井卡堵水關鍵是選擇合理卡堵水方式，小直徑橋塞封堵、小直徑插管采油由于施工簡單、可靠性高應作為堵水方式的首選，異徑跨隔堵水工藝作為補充。

（3）小直徑插管擠灰工藝與常規擠灰工藝相比，施工難度小、安全可靠高、周期短、作業成功率高，可避免常規擠灰過程中可能出現的井下復雜事故。

（4）小直徑插管采油可使側鉆井大段套管破損后，在較段時間、用較少投入恢復生產，且卡封成功率很高，使復雜工藝變得簡單，尤其在停井恢復中更能發揮其作用。

（5）小直徑系列橋塞與其它卡封工具配合，可以較好地解決階梯套管內封上采下、封下采上、直接卡封出水層等技術難題。

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[3] 張雙艷，宋義偉，謝娟，等.華北油田砂巖油藏的堵水實踐[J] .油田化學，2008，25（1）：94－96.

Research and application on water plugging of side tracking well

LI Jinghui，WU Ling，ZHAO Shaowei
（Oil Production Plant 1 of Jiangsu Oilfield Company，SINOPEC，Jiangdu Jiangsu 225265，China）

Aim at the oil-field side tracking well water plugging workload to continuously increase.The existing water plugging craft hard satisfy the spot need,combine to produce physically,from seeking water craft,water plugging tool carry on research and practice,effectively solved side tracking well several hard nut to water plugging,have important function to raise the oil-field side racking well utilization,first step formation have the side tracking well card of oil-field special features in Jiangsu to water plugging craft kit a technique.

side tracking well；water plugging；seek water；small bridge plug

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.004

TE357.13

A

1673－5285（2012）11－0015－03

2012-07-26

李景輝，男（1979-），2002年畢業于石油大學（華東）石油工程專業，工學學士，現在江蘇油田試采一廠注采工藝所從事采油工藝研究工作。