水平井修井工藝技術(shù)的探討與應(yīng)用研究

李軍

摘要：水平井是油田中類型較為常見的油井，許多油田的發(fā)展經(jīng)歷了較長的時間，水平井或出現(xiàn)許多問題，包括老化、故障、采油產(chǎn)量下降，效率較低等，對其實施修井工藝是十分必要的。但是由于水平井性質(zhì)的特殊，井身并非一般油井的垂直向，而是水平向，因此在進行修井時存在較大的困難，技術(shù)也較為復(fù)雜。在實踐中，還需要修井人員根據(jù)油田的實際情況及水平井的特點，探索出切合實際的修井技術(shù)，優(yōu)化修井效果，提高油井的產(chǎn)油效率。

關(guān)鍵詞：水平井;修井;技術(shù)

由于我國的地形比較復(fù)雜，地質(zhì)也是多變?nèi)f化，所以油藏的種類就會多，開采油藏的油井種類也會相應(yīng)增多，并且越來越復(fù)雜，技術(shù)越來越高，在這種各種油井大匯集的情況下，各種油井的競爭會激烈，近年來，水平井以獨特的工藝特點，在油氣田開發(fā)過程中凸顯了它的優(yōu)越性，占據(jù)了一定的地位，也進而得到了廣泛的推廣應(yīng)用。但是隨著水平井開發(fā)年限的增加，和開發(fā)數(shù)量的增多為油田帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，水平井在修井工作是需要突破的技術(shù)難點以及技術(shù)的緊迫性也日益顯現(xiàn)出來。

一、概述

修井作業(yè)工藝技術(shù)是對油氣井的井筒故障進行處理的技術(shù)措施，如井下落物的打撈、修井檢泵的操作、套管損壞的處理及卡鉆事故的處理等。對油氣井的維修及大修的作業(yè)施工，或者實施試油工藝技術(shù)措施，都屬于井下作業(yè)修井作業(yè)的范疇。應(yīng)用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，對油氣井進行維修，保證安全完成修井施工任務(wù)。避免修井施工過程中發(fā)生井噴及井噴失控事故，通過對常規(guī)的修井工藝技術(shù)措施進行改進，適應(yīng)油氣田開發(fā)后期生產(chǎn)的需求。油氣田開發(fā)后期，增產(chǎn)技術(shù)措施的應(yīng)用，如水力壓裂、堵水及酸化工藝技術(shù)的實施，能夠達到預(yù)期的增產(chǎn)增注的效果。而對于特殊井筒的修井工藝技術(shù)的優(yōu)化，才能夠滿足修井作業(yè)的需求，否則會導(dǎo)致措施失效，而增加單井的生產(chǎn)成本，違背油田生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求。

二、水平井面臨的修井難點

現(xiàn)今對于水平井由于該種油井較為特殊，相較于垂直井而言一旦出現(xiàn)故障則修理具有較大的難度。而修井難點主要是集中在以下方面：

1、由于水平井具有較為特殊的性質(zhì)因此以往用于修理豎井的相關(guān)管柱以及工具無法有效應(yīng)用。尤其是對于井眼較小的水平井而言，其實際修理潛在風(fēng)險以及修理難度都會相應(yīng)增加。

2、相較于垂直井而言水平井不僅僅是具備了垂直階段，還具有一定的水平井段以及傾斜井段，而該兩區(qū)域中井壁低邊與管柱之間具有較近的實際距離，而摩擦力以及相應(yīng)的鐘擺力會對該兩區(qū)域?qū)嶋H修理帶來較大困難。此外由于石油重力為垂直方向而石油流動為水平方向，因此長期以往井內(nèi)較為容易出現(xiàn)一定的砂床，這對于油井中實施作業(yè)的相關(guān)管柱將帶來較大不便。

3、對于水平井而言使用可退式的相關(guān)打撈工具則無法滿足其水平井段以及傾斜井段的實際修井需求。一旦出現(xiàn)卡住狀況則想要退出極為困難。水平井該種油井具有較大的摩阻力，因此修井過程中力的傳遞以及實際受力狀況是較為復(fù)雜的并且較為容易出現(xiàn)油井內(nèi)部關(guān)聯(lián)區(qū)域的損失。此外對于水平井來講修理過程中需要應(yīng)用相關(guān)修井液，而修井液的主要作用在于將井內(nèi)摩擦力予以有效降低，但是是中壓井或者是低壓井及時應(yīng)用修井液也較難達到修理效果1。

三、水平井修井工藝技術(shù)

1、清洗技術(shù)。在水平井的開采工作進行時，因為地理特性的影響和實際施工開采的條件限制，井內(nèi)很容易出現(xiàn)砂堵的情況，因而對于水平井的清洗技術(shù)而言，最重要也最常見的就是沖砂工藝技術(shù)。水平井具有以下特點：（1）水平段較一般井長;（2）井內(nèi)無主力流動，但流動的阻力較大;（3）由于重力的原因，砂粒下沉速度比攜砂速度要大。因為這些因素的綜合作用，導(dǎo)致水平井內(nèi)非常容易出現(xiàn)砂卡現(xiàn)象。當管柱處于靜止狀態(tài)時，砂卡出現(xiàn)的概率會增加。若是采用普通的沖砂工藝，當沖砂管柱進入水平井中的水平段時，在其中流動阻力較小的地方，沖砂夜容易在上部產(chǎn)生循環(huán)通道，只能清除一些浮砂，無法將較堅固的砂床清除，這種時候清砂的效果會越來越不理想。隨著這些問題的累積，在實際操作中會使得水平井中的砂越來越多，因而，研究者們針對這一問題做了比較專業(yè)的分析和設(shè)計，并結(jié)合實踐經(jīng)驗得出相應(yīng)的解決方法，那就是：連續(xù)沖砂技術(shù)工藝。即在沖刷水平段時，從保護工作人員的人身安全和油田的經(jīng)濟效益出發(fā)，應(yīng)當嚴格按照以下的原則來進行：（1）沖洗時選用粘度較高的攜砂液，并用大排量的液體，以此來提高攜砂液的攜砂能力和液體的流動速度;（2）提高沖洗的時間效率，防止砂粒再度沉積。

2、解卡技術(shù)。在水平井的解卡操作中，若采用普通的解卡技術(shù)，在解卡失敗時容易使不安全的因素更加惡化。特別對于井下發(fā)生事故的情形，還會加劇事故的復(fù)雜化。因此，在進行水平井的解卡作業(yè)時，不能采用常規(guī)的方法。根據(jù)水平井的特性，工作人員和研究人員制定了新的解卡工藝技術(shù)：（1）增利解卡技術(shù);（2）震擊解卡技術(shù);（3）震擊倒扣技術(shù)。例如，在面臨鉆井傳遞困難的問題，若震擊解卡無法奏效時，可以采用倒裝鉆具結(jié)構(gòu)，若還不行，還可配合下?lián)羝鞴餐饔谩?/p>

3、打撈技術(shù)。在打撈工作中，水平井和普通井的操作工藝技術(shù)基本相同。水平井在工作過程中，也會出現(xiàn)東西掉進井的情況，這將會延誤下一個工作流程的進度，為此對水平井的打撈工藝技術(shù)作分析研究是很有必要的。目前，打撈技術(shù)在不斷的發(fā)展創(chuàng)新中逐漸趨于成熟，并產(chǎn)生了一種新的打撈技術(shù)-----井下增力打撈，這種打撈技術(shù)在針對卡點附近的作業(yè)非常有效。針對較常規(guī)的打撈解卡，可以采用直接下可退式的打撈工具倒扣處理至落魚附近，再下入井下增力器，把落魚打撈至地面。需要注意的是，但各個油井的實際情況均會有所不同，施工人員應(yīng)當根據(jù)現(xiàn)場的情況來合理地選擇恰當?shù)墓に嚰夹g(shù)，并靈活運用，盡量發(fā)揮各種修井工藝技術(shù)、裝置設(shè)備和工具組合的作用，提高修理水平井的工作質(zhì)量和工作效率。

總之，水平井修井工藝技術(shù)的發(fā)展對有效防止修井作業(yè)中的事故發(fā)生有著積極的作用。就目前的現(xiàn)狀而言，水平井修井工藝技術(shù)還需要社會各界對發(fā)展創(chuàng)新和研究工作給予極大的支持，不斷進行探究和摸索。該工作對完善修井質(zhì)量、保護油層和提高油井的采收率都有著非常巨大的意義。

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