帶壓拖動油管水力噴射改造技術與帶壓完井

鄭海旺 趙慶磊

(川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司油氣井修井大隊，陜西 咸陽 712000)

0 引言

水力噴射壓裂工藝是集射孔、壓裂、隔離一體化的新型增產改造技術，適用于低滲透油藏直井、水平井的增產改造，是低滲透油藏壓裂增產的一種有效方法。目前，由于PSK多級水力噴射封隔工藝管柱在實際應用時需要上提管柱調整位置，但氣井地層能量較高，井控風險大，所以無法直接應用于長慶區域氣井。所以，在長慶區域氣井水平井常用的水力噴射改造方法主要有兩種，分別是不動管柱多級水力噴射分層改造與連續油管水力噴射工藝。如果能直接拖動油管進行水力噴射分段壓裂，每完成一個層段的改造后，起出一定長度的油管，使噴槍對準下一個層段，使常規油管彌補連續油管的缺陷。但是，此時環空和油管內均有一定的壓力，無法直接拖動油管。如果采取壓井的方法，不僅成本高、效率低、井控風險高，還不可避免的造成儲層二次污染。因此，帶壓作業可以為解決這一問題提供有效途徑。

1 帶壓拖動油管水力噴射的必要性

不動管柱多級水力噴射管柱由多級噴嘴與滑套組合，通過投球打落噴射器滑套，噴射器打開，滑套落入對應的滑套座實現單向密封，可進行多段水力噴砂射孔壓裂聯作。管柱相對簡單，成本較低，施工過程中風險小，但存在著層間無有效分隔，且各段對應噴槍只能用一次，如遇到噴槍損壞，往往會造成該段壓裂效果不好或者放棄改造的結果。施工過程中如出現砂堵、滑套無法打開等情況，處理難度大。另外，施工后管柱提不出，只能在壓裂后當作生產管柱，對日后再改造也會產生影響。而連續油管拖動水力噴射管柱可采用大管徑連續油管攜帶單級噴射工具入井，能夠在欠平衡狀態下作業，不用實施壓井，連續多層段完成水力射孔和壓裂，每個層段都能得到合理的改造，能夠有效減輕或避免對油氣藏的傷害。目前，多采用連續油管水力噴射，環空加砂壓裂的方式進行改造，存在著連續油管拖動單級噴槍分段改造工藝，一趟管柱可實現更多層段的改造，但對于超深井，連續油管由于其強度的限制，無法實現達到理想改造效果的施工排量和壓力，另外，該工藝施工后，下入生產管柱需要壓井，對儲層會造成二次傷害。

綜合以上兩種氣井常用水力噴射改造方法中存在的問題，帶壓完井工藝的基本實施步驟如下：1、利用帶壓作業設備下水力噴射管柱到設計深度，使噴射工具對準第一段；2、實施第一段的噴砂射孔和壓裂；3、帶壓拖動管柱使噴射工具對準下一個層段；4、實施第二段的噴砂射孔和酸壓；5、重復上述3、4步驟直至完成所有層段的改造。

在帶壓作業工藝成熟的基礎上，配合拖動油管進行水力噴射分段改造，就可以與常見的多級噴射工具組合應用于氣井的分段改造，為水力噴射儲層改造技術在氣井的應用上提供一條新的途徑；在具備連續油管拖動工藝簡化作業程序、降低作業風險的同時，可以改進其在深井、高壓、大排量施工的需求。另外，解決了多級噴射工具如果在施工未完成的情況下全部損壞，需要起出井內、更換工具提供了有效的方法。

2 帶壓作業拖動油管水力噴射工藝的技術要點

目前，多級水力噴射工具已經較為成熟，需要持續改進的是噴槍結構及材質，以達到盡可能簡化入井工具的目的。但如何安全、可靠的帶壓拖動油管是該工藝的重難點。因此，確保帶壓作業技術順利實施的實質是安全可靠的井控方式，帶壓作業的井控技術分為環空壓力控制技術和油管內壓力控制技術。

首先工具入井到位后，測試器球閥處于關閉狀態，通過旋轉管柱，PT封隔器座封。通過對管柱施加重力，經過延時機構作用，延時一段時間后，球閥打開。在球閥打開的一瞬間，管柱突然下墜，表明球閥已打開，這種現象在地面可以通過指重表明顯觀察到。連接注入頭，對第一段目的層段進行水力噴射施工改造。改造完成后，只需關閉井口處油管旋塞閥，斷開注入頭，帶壓上提管柱，即可將測試器球閥關閉，同時PT封隔器解封。油管內泄壓后繼續上提管柱至第二目的層段，重復第2步，隨后即可進行第二段的改造。如此循環，通過反復上提和下放鉆柱，可將球閥多次開、關，完成施工。

至此，通過以上準備工作及步驟，在解決了環空及油管內壓力控制問題后，即可實施帶壓拖動油管水力噴射改造，盡管其中仍有許多細節問題需要深入考量與實踐，但該技術為氣井改造工藝提供了一個新思路。

3 帶壓完井

在壓裂酸化施工結束后，如何完井進入生產階段同樣重要。帶壓完井涵蓋的范圍更廣，它是一項可以利用帶壓作業裝置下入帶底部油管堵塞器的生產管柱的帶壓作業服務項目。目前，在北美，帶壓完井的工作量占到了整個帶壓作業工作量的50%以上。它能產生顯著的綜合效益，如保護產層，提高儲量利用率(采收率)；實現零污染，延長油氣井生產周期；節約了產能恢復費用；節約了壓井液成本；保護環境。

帶壓完井不僅可以應用于帶壓配合拖動油管水力噴射改造后的下完井管柱，還可以應用于：連續油管拖動水力噴射改造后的井、利用TAP閥直井分層壓裂完井技術改造后的井。

4 實例應用

在桃XX井一口連續油管拖動水力噴射改造的水平井，完鉆井深4405.00m(斜深)，該井利用連續油管帶底封噴砂射孔，環空加砂逐層分段壓裂，盒8段改造了6段。在壓裂施工前，該井在井口大四通上安裝了一個液動大通徑平板閘閥，再在其上安裝壓裂六通、連續油管注入頭等配套設施，進行連續油管水力噴射、環空加砂壓裂施工后，起出連續油管及工具，關閉平板閘閥。隨后，經過考慮該井井況、油管抗外壓強度后，編寫施工設計，首次利用S-9帶壓作業裝置，在9天時間里下入帶油管堵塞器2-7/8″生產管柱至井深3205.67m(井斜50°)。待管柱下至預定位置后，帶壓坐油管懸掛器，拆帶壓作業裝置及平板閘閥，安裝采氣樹。利用700型水泥車油管內打壓6MPa，切斷油管堵塞器銷釘，通過觀察油套壓力表，確認油套聯通后，該井進入正常放噴排液階段。該井的順利帶壓完井，有效避免了壓井下完井管柱的井控風險及壓井液對地層的污染，為目前這一服務項目的推廣應用積累了寶貴經驗。

5 結語

帶壓作業配合拖動油管水力噴射氣井改造工藝在施工完成后可起出水力噴射工具并下入生產管柱，帶壓作業不使用壓井液，有效避免了儲層的二次污染。做為理論，雖然還沒有在長慶區域進行過實踐，但國內已有公司在塔里木油田順利實施過多口井的帶壓拖動水力噴射分段酸壓，且都屬于超深井改造，為這項工藝理論提供了實踐論證，建議開展該工藝的試驗項目，以證明對于氣井水平井改造，帶壓作業可以提供更加可靠、安全、環保、高效的方法。另外，目前隨著連續油管水力噴射及TAP閥應用越來越廣泛，帶壓完井同樣可以作為一項重要服務項目，進行推廣，并積累寶貴的施工經驗。