側(cè)鉆井管內(nèi)高壓充填防砂工藝技術研究

邵彥峰　陳琳　高春麗　阮剛　劉言理（.大港油田公司第六采油廠，.大港油田公司第二采油廠，.大港油田公司石油工程研究院，天津　0080）

側(cè)鉆井管內(nèi)高壓充填防砂工藝技術研究

邵彥峰1陳琳1高春麗1阮剛2劉言理3
（1.大港油田公司第六采油廠，2.大港油田公司第二采油廠，3.大港油田公司石油工程研究院，天津300280）

當前國際油價低迷，能否對對老油田的有效開發(fā)至關重要，側(cè)鉆井工藝能充分利用原井的部分套管和地表設施對剩余油進行開發(fā)，大大降低了施工成本，不失為一種有效的恢復老井產(chǎn)能的方案，對于易出砂油藏的側(cè)鉆井，一般采用管內(nèi)高壓充填防砂工藝實現(xiàn)防砂。本文結合大港油田孔1067K井的實際工況及所處層位的出砂分析進行了相關研究，對防砂工藝、防砂管柱及配套工具的性能特性進行了研究，通過現(xiàn)場應用有效解決了該區(qū)塊側(cè)鉆井出砂的技術難題。該井施工過程順利，防砂有效率100%，該井防砂后日產(chǎn)油2.5t，應用擠壓充填技術在有效防砂的同時提高了采收率。該工藝在大港油田的成功應用為當前其它出砂側(cè)鉆井的施工提供了很好的參考作用。

側(cè)鉆井；高壓充填；防砂；研究

孔1067K井位于大港油田孔店油田孔一斷塊構造邊部，開發(fā)層位為館陶組，埋藏淺，成巖疏松，孔隙度31.38%，滲透率854mdc，屬于高孔高滲油氣藏，容易出砂。為改造地層、降低生產(chǎn)壓差，設計加砂2.5m3/m，共加砂8m3，其中地層加砂7.5m3，環(huán)空加砂0.5m3。該井設計深度1424.68m，最大斜度28.21度，造斜點877m。油層套管外徑85.25mm，普通防砂工具難以下入，需要特殊防砂管柱及配套工具，這大大加大了對其防砂的工藝要求。要實現(xiàn)對出砂情況的有效預防，這對防砂工藝的設計和完井工具的可靠性都提出了巨大的挑戰(zhàn)。為此，通過對該井的地質(zhì)設計、油層物性及流體物性進行了深入分析后決定進行側(cè)鉆井管內(nèi)高壓充填防砂工藝技術研究及現(xiàn)場應用。

1　技術思路及技術要點

1.1技術思路

該工藝將側(cè)鉆井工藝技術和高壓充填防砂工藝技術有效地結合在一起。使用該技術時先側(cè)鉆出設計的側(cè)鉆井眼，然后尾管懸掛固井，水泥凝固后測固井質(zhì)量，固井質(zhì)量合格后進行管內(nèi)高壓充填防砂。施工時下入高壓充填防砂管柱，施工前向地層打入設計量的防膨劑，排量和壓力穩(wěn)定后進行加砂，施工結束后反洗井作業(yè)，最后投入鋼球，打壓丟手。該工藝充分利用原有井眼，在實現(xiàn)油層防砂的同時也實現(xiàn)了對油層的壓裂改造，是一種低油價下開發(fā)油井的經(jīng)濟有效的方式。

1.2技術要點及難點

（1）側(cè)鉆井井眼內(nèi)徑小，需要設計研發(fā)小尺寸專用防砂工具，這對工具的強度和可靠性提出了新的挑戰(zhàn)。

（2）側(cè)鉆井采用用懸掛尾管固井，鉆頭尺寸小，完井套管外徑大，固井水泥環(huán)相對較薄，大大增加了高壓充填施工中的串層的風險。

（3）該工藝施工過程中油套環(huán)空無套壓，要求對無套壓封隔器的皮碗過盈量適中，不僅要能順利下入到預定位置，同時要承受施工過程中的高壓。

（4）管內(nèi)高壓充填防砂加砂過程要求嚴格按照設計執(zhí)行，同時又要對各種突發(fā)情況隨機應變，實現(xiàn)將設計量的砂子加入到地層中的目的，對于施工人員的業(yè)務素質(zhì)要求較高。

（5）由于側(cè)鉆井管柱直徑較小，施工過程中排量較低，在施工過程中如對砂比控制不好容易產(chǎn)生堵塞，導致施工失敗。

2　施工管柱設計

側(cè)鉆井管內(nèi)高壓充填防砂施工管柱從下到上依次為：Φ 66mm絲堵（1392.6m）+Φ66mm防砂管（1379m-1392.5m）+Φ 66mm安全接頭（1377m）+Φ85mm防砂工具（1376.8m）+Φ 60.3mm油管串+Φ85mm無套壓封隔器（820.5m）+Φ89mm套管串（至井口）。

3　管內(nèi)高壓充填防砂工具

本次施工主要涉及到的防砂工具有滑動井口、防砂管、油管短節(jié)、安全接頭。

4　現(xiàn)場應用

4.1下入防砂工具管柱串

根據(jù)相關管內(nèi)高壓充填防砂設計，依次將絲堵、防砂篩管、安全接頭、防砂工具、油管短節(jié)和無套壓封隔器連接在套管串下端，下入井中。具體結構如圖2所示。管柱下放過過程中要嚴格控制管柱下放速度為3-5m/s，在經(jīng)過側(cè)鉆窗口時要求速度1-2m/s。下放管柱遇阻時加壓不能超過2噸，上提管柱不允許超過4噸。

4.2充填施程序

（1）接好地面管匯。走泵試壓25MPa，5min不刺不漏方可進行下步施工。

（2）擠壓充填：待排量和壓力穩(wěn)定后，開始加砂，砂比控制在5%～25%，注意壓力變化情況；當泵壓上升4～5MPa后，砂比降低為15%，排量緩慢降至0.5m3/min，打頂替液7m3，進行循環(huán)充填。

（3）反洗井：用400型水泥車反循環(huán)洗井，排量為500L～600L/min，控制出口排量，將多余的礫石洗凈為止。

（4）丟手：從油管投Φ45mm鋼球，30分鐘后正打壓12～16MPa實現(xiàn)丟手，同時關閉充填通道，起出丟手管柱。

4.3施工效果分析

孔1067K井防砂管柱下入和高壓充填過程均順利進行。該井在2015年11月進行了了施工，施工結束后即安裝采油樹，下泵投產(chǎn)。該井防砂效果良好，生產(chǎn)到現(xiàn)在油井沒有出砂，達到了預期效果。從2015年11月份投產(chǎn)，產(chǎn)量一直穩(wěn)定在2～3噸/天。

5　結語

（1）該工藝一趟管柱即可實現(xiàn)管內(nèi)高壓充填防砂，減少了施工作業(yè)成本。

（2）該工藝采用無套壓封隔器替代橋塞懸掛器對油井進行防砂，施工過程中油套環(huán)空無壓力，安全可靠，同時避免了橋塞咬入套管對其造成損傷。

（3）該工藝形成了多級擋砂屏障，能有效阻擋地層出砂進入井筒，同時實現(xiàn)了對地層的改造，防砂增油效果顯著。

（4）該工藝采用側(cè)鉆井管內(nèi)高壓充填防砂，充分利用原井部分套管，節(jié)省了鉆井成本，提高了資源有效利用率。

（5）該工藝在現(xiàn)場應用中防砂效果、油井出油效果非常顯著，可以在其它類似區(qū)塊進行推廣應用。