水平井完井零漏失技術在南海西部油田的應用

馮雪松++王成林++李偉++張小路++蔣東雷

摘 要：該文介紹了海上油田最近采用的零漏失完井工藝技術，該技術成功實現(xiàn)整個完井作業(yè)全程與地層隔絕，有效杜絕漏失，在國內目前屬首次使用，以儲層保護為出發(fā)點，采用了水平井儲層保護閥，配套采用優(yōu)質的鉆完井液體系，解決了水平井完井過程中完井液漏失對近井帶的污染，有效提高油井產(chǎn)能，同時該項技術操作簡單，性能穩(wěn)定，在南海西部潿洲11-1N油田成功應用，值得在海上油氣田開發(fā)中廣泛推廣。

關鍵詞：水平井 零漏失 儲層保護 儲層保護閥 海上油田

中圖分類號：TE35 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0007-02

海上油田作業(yè)由于投入成本高，要求產(chǎn)量回報率高，保產(chǎn)量要從整個油田開發(fā)實施階段來分析。在眾多提高產(chǎn)量的因素中，儲層保護技術無疑在源頭上發(fā)揮著重要作用。潿洲11-1N油田在完井作業(yè)中大膽創(chuàng)新，在中海油南海西部油田首次應用儲層保護閥及配套技術，成功實現(xiàn)了水平井完井全過程的零漏失，對于推進儲層保護技術的現(xiàn)場應用具有重大意義。

1 傳統(tǒng)儲層保護技術措施

造成儲層損害的主要原因是儲層黏土礦物水化膨脹，分散運移和應力敏感以及外來固相侵入。常規(guī)儲層保護措施是在項目初期由外委相關科研院所進行的儲層敏感性、鉆完井液體系、鉆完井液與地層的配伍性等研究。完井作業(yè)現(xiàn)場控制的主要方式有合理調配完井液比重、降低完井工作液中固相含量等。常規(guī)水平裸眼井，防砂管柱下到位破膠后漏失速度會明顯增大，為保證后續(xù)作業(yè)順利進行，常規(guī)方法為連續(xù)向井筒內灌滿完井液保證井控安全，漏失量往往遠超估計值。這無疑會對近井帶儲層造成損害，影響油氣井產(chǎn)量。因此急需在傳統(tǒng)儲層保護技術基礎之上研發(fā)一種新技術，實現(xiàn)完井作業(yè)全過程零漏失。

2 水平井零漏失技術應用

潿洲11-1N油田是第一次大規(guī)模開發(fā)流沙港組，儲層敏感性專項研究表明，儲層對堿敏、速敏和水敏較敏感。WZ11-1N-A7h是該油田第一口進行完井的水平油井，實鉆后測井解釋表明儲層物性較油藏預測變差，油藏配產(chǎn)要求無疑給后續(xù)完井作業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)，如何采取相應的儲層保護措施保證產(chǎn)量，通過認真分析整個完井過程中可能對儲層存在損害的因素，率先提出零漏失的概念，最終確定采用閥板式儲層保護閥，實現(xiàn)完井全過程零漏失。

2.1 零漏失技術特色

零漏失技術的核心工具為儲層保護閥，儲層保護閥為閥板式結構，采用閥板來控制地層流體與井筒的連通，儲層保護閥示意圖及相關參數(shù)見圖1及表1。閥板式儲層保護閥隨防砂管柱一同下入，正常防砂作業(yè)期間，閥板一直處于打開狀態(tài)，當防砂作業(yè)完畢之后，閥板在自重和扭簧的雙重作業(yè)下自動關閉，儲層保護閥以上的空間與其下的地層隔開，在生產(chǎn)過程中，電泵抽吸作用使上部液柱壓力小于地層壓力，地層與管柱上下連通，管柱內油氣只能單向向上流動。在進行其他作業(yè)時，就能夠阻止作業(yè)液流入地層中，從而起到了油層保護的作用。

當需要再次作業(yè)時，井筒內直接加壓達到一定壓力值時，便會將剪切銷釘剪斷，整個閥芯機構便會在壓力的作用下掉入井底口袋內，即可進行后續(xù)其他再完井、大修井作業(yè)。

2.2 零漏失技術應用難點

由于該項技術首次應用于中海油南海西部油田，人員對工具結構認識較少，工具自身仍處在研發(fā)階段，現(xiàn)場應用少，工具在井下能否起到理想的作用尚且存疑，應積極組織相關技術人員，從工藝本身及應用過程兩個方面來分析可能存在的隱患。

（1）從工具工藝、材質、強度等方面嚴把質量關。例如，在陸地試驗階段，在對儲層保護閥進行密封及剪切壓力試驗時發(fā)現(xiàn)，銷釘理論剪切壓力值與試驗值存在差異，工具的井下穩(wěn)定性必然存在問題，通過及時采用相關軟件校核分析，選取材質更穩(wěn)定的銷釘，最終達到理想的使用效果，滿足現(xiàn)場應用。

（2）從工具制造、組裝、現(xiàn)場人員操作等方面嚴把操作關。例如，在陸地試驗階段發(fā)現(xiàn)，中心管與防污染閥在組配過程中，由于儲層保護內徑偏小、中心管接箍部分外徑偏大及平臺階在通過儲層保護閥時存在阻掛現(xiàn)象，此問題若未提前發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)場應用時必將帶來很大隱患及事故，通過加工改造，將防污染內徑盡量擴大，中心管接箍在滿足一定強度的前提下盡量打薄，同時上下打磨成45°倒角，方便下入及取出。

3 零漏失技術應用實例及效果

現(xiàn)場在儲層保護閥下入井筒之前，對現(xiàn)場人員進行交底，大家對存在的隱患進行討論分析，最終在各個單位的共同努力配合下將防砂管柱順利下入到設計深度。在頂替完井液及破膠液時，由于完井液比重低于泥漿比重，頂替壓力高，現(xiàn)場為防止憋壓及激動壓力，提前將防污染閥閥體剪切，時時監(jiān)測排量、泵壓變化。在起防砂送入管柱時，起鉆速度平穩(wěn)，防止中心管卡阻儲層保護閥閥板。起鉆后防污染閥板關閉，使整個裸眼段井壁泥餅破膠充分且破膠后未受到井筒內完井液漏失影響，減少對近井帶儲層的損害，表皮系數(shù)恢復效果好。在中心管起出儲層保護閥后及下入生產(chǎn)管柱期間分別多次測量漏失速度，測得漏失速度均為0，儲層保護閥性能穩(wěn)定有效，達到零漏失的目標。清井排液，開啟電潛泵后防污染閥正常打開，成功清井排液24 h后含油率達到92%以上。油井日產(chǎn)液可達140 m3/d，超出配產(chǎn)的100 m3/d。該工藝有效縮短了排液時間，排液時效提高50%以上，同時減少了相應的作業(yè)費用。投產(chǎn)后產(chǎn)量穩(wěn)定在200方/天，增產(chǎn)效果明顯。

4 結語

該次在潿洲11-1N油田完井過程中，水平井成功實現(xiàn)整個完井過程零漏失的新工藝技術，在國內目前屬首次使用，后續(xù)作業(yè)及油井投產(chǎn)前實現(xiàn)零漏失，有效保護儲層，最優(yōu)化開發(fā)，提高單井產(chǎn)能。零漏失技術克服工藝本身的不足、工具研發(fā)不成熟、現(xiàn)場應用經(jīng)驗少及人員操作熟練性差等諸多不利因素，最終成功實現(xiàn)了完井全過程的零漏失，在油藏保護方面具有重大意義，值得今后在海上油田廣泛推廣應用。

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