高磨地區水平井下完井管柱遇到的問題及解決方法

曾憲舉，曾鴻，王欣，羅雙平

中國石油西南油氣田分公司 工程技術研究院（四川 成都 610017）

1 高石梯-磨溪地區的地質特征及勘探現狀

樂山-龍女寺古隆起區是盆地內加里東期形成的巨形鼻狀古隆起，是一個長期繼承性發育的巨型古隆起，受桐灣運動、加里東運動影響，二疊系以下地層均遭受了不同程度的剝蝕或缺失，特別是對震旦系燈影組和寒武系-奧陶系風化剝蝕，形成了兩套巖溶改造型儲層。根據地震構造處理解釋成果，從宏觀上看，安岳氣田深層（龍王廟組-燈影組底）構造格局表現為在樂山-龍女寺古隆起背景上的北東東向大型鼻狀隆起，由西向北東傾伏，呈多排、多高點的復式構造特征[1-4]。高石梯潛伏構造主軸軸向北北西向，長度25.1 km，構造寬度10.3 km，構造圈閉主高點位于圈閉西部高石1井西側附近的4010線道，2730 掃描線，高點海拔-4 618 m，高石1 井區最低圈閉線海拔-4 710 m，圈閉面積162.3 km2，閉合高度92 m。高石梯-磨溪構造在龍王廟組頂主要發育高石梯、磨溪東高點、磨溪西高點。其中高石梯構造龍王廟頂高點海拔-4 170 m，閉合高度90 m，閉合面積132 km2；磨溪東高點龍王廟頂高點海拔-4 250 m，閉合高度100 m，閉合面積234 km2；磨溪西高點龍王廟頂高點海拔-4 210 m，閉合高度130 m，閉合面積128 km2。

2011年以來，中石油先后部署的高石1井、磨溪8 井，分別在震旦系和寒武系獲得超過百立方米高產天然氣，古隆起勘探取得歷史性突破。磨溪8 井龍王廟組氣藏在2012年9月獲得重大歷史性發現，揭開了四川盆地油氣勘探開發新的一頁，隨后在高石梯-磨溪區塊連續獲得4 口超過百萬立方米的氣井，展示了該區域廣闊的資源前景和巨大的勘探開發潛力。2014年2月，國家國土資源部公布，中石油安岳氣田磨溪區塊特大整裝氣藏，新增天然氣探明儲量，通過國土資源部組織的評審，確定天然氣探明地質儲量4 363 億m3，其中新增探明技術可采儲量3 054億m3，是截至2014年內地發現的最大單個、單層整裝氣藏[5]。

隨著勘探開發力度的加大，目前高石梯-磨溪地區（以下簡稱高磨地區）主要在高石1井區、磨溪8井區和磨溪9井進行鉆探，并采用裸眼完井，完井后轉入試油。高磨地區裸眼水平井完井井身結構如圖1所示。

2 高磨地區下完井管柱遇到的問題

完井后一般由原鉆機轉入試油，經過刮管、通井、洗井等工序用鉆桿下裸眼封隔器，裸眼封隔器上面帶有懸掛封隔器[5]。裸眼封隔器下到位后用清水替出懸掛封隔器以下壓井液，然后投坐封球坐封封隔器并進行環空驗封。環空驗封合格后投丟手球丟手，然后替出懸掛封隔器以上的壓井液。起鉆后下回插管柱，回插管柱最下面是回插管，然后是完井封隔器。回插管柱回插到位后，坐油管掛于特殊四通上，拆防噴器組，安裝采油樹，再投球坐封完井封隔器并對其進行環空驗封[6]。高磨地區裸眼水平井完井管柱如圖2所示。

圖1 高磨地區裸眼水平井完井井身結構

圖2 高磨地區裸眼水平井完井管柱示意圖

2016 年高石001-XXX 井用鉆桿送裸眼封隔器到位投球坐封封隔器，但環空驗封不合格，丟手也不成功，最后進行油管切割，然后進行打撈、鉆磨，共損失試油時間177 d，造成巨大的人力、物力浪費。2018年高石1井區出現2口完井封隔器驗封不合格、1 口井出現無法丟手現象，磨溪地區008 井區1口井也出現了完井封隔器驗封不合格的情況。根據近幾年的施工總結，在高磨地區區塊的長裸眼水平井下裸眼封隔器中主要存在以下問題:完井管柱下不到位或送入困難；封隔器坐封不嚴；送入管柱無法丟手；回插管密封不嚴。

由于完井封隔器、懸掛封隔器和裸眼封隔器坐封后無法解封，一旦出現封隔器坐封不嚴、環空驗封不合格的情況，將給下步施工帶來重大影響。處理井下事故復雜往往消耗大量的人力物力，情況特別嚴重者更有可能使得整口井報廢，造成有限資源的浪費與國有資產的損失。

3 解決辦法

按照西南油氣田分公司天然氣與頁巖氣大發展的總體部署，在公司決勝300億戰略大氣區、實現上產700 億發展目標和“三步走”戰略部署的征程中，按時完成產量測試、儲量提交，試油工序中完井管柱的順利下入是關鍵的一環。

2011年開始大規模開發高磨地區龍王廟、燈影組氣藏，2016 年川西北雙魚石構成雙探1 井投產并拉開雙魚石構造大開發的序幕，裸眼封隔器、完井封隔器和RTTS測試用封隔器在四川盆地大規模應用，梳理完井管柱中遇到的問題并提出針對性的解決方案是一項緊迫而有重要意義的項目。

1）下完井管柱前充分做好刮管、通井工作。刮管主要用來刮掉套管壁上的水泥塊、毛刺及其他黏貼性雜物，尤其是在封隔器膠皮坐封的位置更要反復刮管。通井是用鉆管或油管送具有一定剛度和長度的通井規入井，目的是檢驗井對于入井工具的通過性。對于長裸眼水平井，刮管和通井顯得尤為重要[7-8]。由于完井封隔器和懸掛封隔器坐封后無法解封，坐封后一旦出現驗封失敗問題處理起來非常麻煩，給井工程質量造成重大影響，影響井下管柱的生產年限，所以在下完井管柱前必須進行充分的刮管。水平井狗腿度較大，如果沒有進行充分的通井（三銑柱模擬管柱通井），對于剛性較大的工具本身就存在下入困難的風險，如果泥漿性能較差，容易產生沉淀，從而使得完井管柱的下入更加困難。施工作業隊必須增強關于刮管、通井重要性的意識，做好前期準備工作。

2）優化泥漿性能，確保泥漿不發生沉淀。泥漿性能的好壞對于下完井管柱主要體現在下入和坐封兩個過程。如果泥漿性能不好，在較短的時間內發生大量沉淀，又由于井眼容積較小，再加上封隔器外徑較大及保護封隔器的要求，使得完井管柱很難下入到位。高石001-X9 井就因為泥漿性能極差，在1 天內泥漿沉淀就把管柱埋掉，造成巨大的財產損失。由于封隔器下到位后需要投球坐封，如果泥漿性能不好發生沉淀，會產生三方面影響：①如果在球座處發生泥漿沉淀，球和球座密封不嚴，正眼打壓無法剪短銷釘，封隔器無法坐封；②如果泥漿沉淀將封隔器的液缸堵到，打壓坐封時由于液缸行程不到位使得封隔器無法坐封或坐封不充分；③如果泥漿沉淀物落在封隔器的膠皮筒處或套管壁上，將有可能導致封隔器坐封不嚴。

3）優化井下工具結構。龍016-H1 井完井管柱下完后原鉆機搬家換試油隊作業，在準備酸化時發現油管不通，用連續油管通井在懸管封隔器處遇阻。由于該井完井管柱中最上面滑套的球座內徑只有35.56 mm，沒有合適的連續油管繼續向下通井，而滑套的內徑為66.68 mm。所以，對于完井封隔器+懸管封隔器+裸眼封隔器這樣復雜的井下工具，設計方在現有加工工藝基礎上應充分考慮井下的復雜性，為有可能出現的井下復雜留出處理的空間，或者在工具結構設計之初就應該由采購方的工程技術部分參與并提出相關的技術要求。

4）工具入井前仔細檢查。為了將人為影響因素降到最低，井下工具在入井前應該對銷釘、液缸、封隔器膠皮、球座、破裂盤等進行認真檢查，同批產品應該有車間檢測報告。

4 結束語

通過跟蹤分析高磨地區近幾年下完井管柱時常見的井下事故復雜，給出了提高該區塊試油效率的解決方案，在實際應用中取得了良好的效果。引起井下事故復雜的原因主要分為3 類：工具本身的質量缺陷、操作上的失誤、井下環境惡劣。從施工現場的角度來考慮，按照操作規程進行操作，確保工具下車、組裝、上鉆臺、入井過程中平穩柔順，前期進行充分的通井、刮管，并確保壓井液性能的穩定，對順利下完井管柱有很大幫助。