水平井修井工藝技術研究

姜海艷

摘要：隨著油田開發的需要，水平井逐年增多。目前，各大油田水平井開發生產受到極大限制，在彎曲井段以下不敢下入壓裂和生產管柱進行作業和生產，嚴重影響了水平井的開采效果。本文在充分調研國內外水平井修井技術的基礎上，結合油田的具體情況對水平井修井工藝技術進行攻關研究，以滿足水平井常規作業的需要。

關鍵詞：水平井，修井，工藝技術，研究

1 水平井修復主要技術難度

由于水平井在彎曲段井眼曲率大和水平段井斜角大（一般90度左右）、水平段長等方面的特殊性，在實施解卡打撈修井作業時，與直井的工況有以下不同：①井下落魚緊貼套管壁下側，魚頭引入和修整困難;②大直徑鋼性鉆具下入、上起比較困難，解卡打撈方法選擇受限;③扭矩、拉力和鉆壓傳遞損失大，解卡打撈困難;④打印過程中鉛模易被掛磨損壞，井下準確判斷難;⑤管柱磨阻大，打撈少量落物時是否撈獲不易判斷。因此，采用普通直井的修井技術無法實現對水平井的修復。

2水平井解卡工藝技術研究

水平井解卡工藝技術主要針對水平井中彎曲段和水平段中的落物實施的一項解卡技術。由于水平井的特殊性，常規直井的解卡方法（活動管柱法、井口震擊法、普通鉆磨銑套法等）已不適用，同時，由于水平井井下受力復雜，無法準確計算卡點位置和確定倒扣時的中和點，因此，應根據水平井不同的阻卡類型及落魚情況采取不同的解卡技術：

2.1 水平增力解卡技術

（1）工藝管柱

引子+打撈工具+安全接頭+Φ73mm斜坡鉆桿+井下打撈增力器+Φ73mm斜坡鉆桿+Φ73mm鉆桿。

（2）解卡工藝過程

在工藝管柱的組配上，斜坡鉆桿下在水平段和彎曲段，防止刮碰套管;井下打撈增力器放在水平段，既把井口的垂直拉力轉化成水平拉力，又具有增力的作用。管柱下入后抓獲落魚，解卡時首先上提管柱，使整個管柱承受拉力作用;開泵加壓，打開井下打撈增力器的套管錨定器，打撈管柱錨定在套管上（此后上部管柱可不受力）;繼續加壓，增力器自身產生向上拉力（增力部分采用多級串聯結構，根據所需拉力的不同最多可達6級），解卡力為二力之和，解卡后落魚上移。完成一個工作行程后停止加壓，套管錨定器自動收回，此時上提管柱，使增力器各部分復位，繼續重復以上過程，直至井下落物完全解卡。

2.2 震擊解卡技術

（1）工藝管柱

①倒裝震擊管柱：引子+打撈工具+安全接頭+Φ73mm斜坡鉆桿+萬向節+Φ73mm斜坡鉆桿+加重鉆桿（或鉆鋌）+Φ73mm鉆桿;

②倒裝配合下擊器震擊管柱：引子+打撈工具+安全接頭+Φ73mm斜坡鉆桿+下擊器+Φ73mm斜坡鉆桿+萬向節+Φ73mm斜坡鉆桿+加重鉆桿（或鉆鋌）+Φ73mm鉆桿;

③連續油管近卡點震擊管柱：引子+打撈工具+連續油管震擊器+加重鉆具+連續油管加速器+連續油管回壓閥+安全接頭+連續油管短節+連續油管。

（3）解卡工藝過程

對倒裝鉆具結構，斜坡鉆桿下在水平段和彎曲段，防止刮碰套管，萬向節放在彎曲段，加重鉆桿或鉆鋌放在直井段。管柱下入后抓獲落魚，利用倒裝鉆具易于傳遞鉆壓的原理進行活動、震擊，直至解卡;或配合下擊器共同作用，增加震擊幅度，進行震擊解卡。對連續油管震擊解卡，管柱抓獲落魚后通過循環修井液使連續油管加速器和連續油管震擊器產生高速震擊作用，直至解卡。

2.3 震擊倒扣解卡技術

對前2種方法無法解卡的，可利用震擊配合倒扣進行解卡。管柱結構和震擊法管柱結構相似，只是打撈工具采用可倒扣打撈工具。

由于倒扣時無法準確掌握中和點，倒扣打撈落物長度短，當倒出一部分管柱過卡阻點后，再全部撈出落魚（或配合震擊，再行打撈）。

2.4 鉆磨銑套法技術

工藝管柱配置：

①磨（套）銑工具+安全接頭+居中機構+Φ95mm直螺桿+Φ73mm斜坡鉆桿+加重鉆桿（或鉆鋌）+Φ73mm鉆桿。

該工藝管柱在磨（套）銑時可采用復合驅動技術，既減少管柱對套管的摩擦，保護套管，又可提高鉆磨銑套的工作效率。

②或采用連續油管+螺桿鉆具+進行磨（套）銑：磨（套）銑工具+居中機構+Φ95mm直螺桿+連續油管回壓閥+安全接頭+連續油管短節+連續油管。

3 水平井打撈工藝技術研究

3.1 打撈工藝及管柱

在打撈工藝上主要根據水平井的特點，結合直井的打撈工藝，步驟如下：處理“魚頂”沉砂、打印、修整“魚頭”、選擇打撈工具、下入打撈管柱打撈、起出管柱。

①引入：筒類打撈工具采用帶內外導角的引鞋導引，矛類打撈工具采用合適的一體式引錐引入魚腔內;

②打撈管柱：打撈工具+安全接頭+Φ73mm斜坡鉆桿+Φ73mm鉆桿，或：打撈工具+連續油管回壓閥+安全接頭+連續油管短節+連續油管;

③打撈后的判斷：由于鉆具在井下受力復雜，當打撈落物不受卡或輕微受卡且落物相對較少時，很難從懸重上判斷是否撈獲，因此，研制的打撈工具撈獲落物后通過聯動機構改變打撈工具的水眼個數，在地面通過泵壓來判斷是否撈獲。

4 水平井連續沖砂技術研究

在水平井修井作業中，為滿足解決砂卡和沖洗魚頭需要，需要進行沖砂作業，但水平井巖屑不易返出，停泵后易二次沉積卡管柱，為解決此項問題，設計了2套連續沖砂技術方案。

4.1 利用連續沖砂工藝管柱進行連續沖砂技術

該管柱由井口部分和井下部分組成。井下部分由安全閥、旋流沖砂器和油套轉換器組成;井口部分由自封封井器、工作筒和反沖洗閥組成。在管柱下放過程中，工作筒內的反沖洗閥隨管柱下行，當其移出工作筒時，上部反沖洗閥同時進入工作筒，為沖洗液提供從油管到工作筒的通道，實現不停泵加長沖洗管柱，達到水平井連續沖砂的目的。施工過程如果遇到沖洗阻力較大的情況，安全閥自動泄流，保證施工安全。

4.2 利用連續油管連續沖砂技術

利用連續油管進行水平井連續沖砂的管柱結構為：旋流沖砂器+安全接頭+連續油管。其特點是：管柱結構簡單，施工方便、快捷，能夠進行連續沖砂，安全性高。

5結論與認識

（1）水平井磨銑落物時，磨鞋必須使用專用磨鞋，底部必須有導角，防止側鉆出套管，最好周邊加滾珠扶正。

（2）在水平井磨銑過程中必須使用倒裝鉆具結構，保證施工時能夠正常加壓。

（3）在井內落物不明的情況下，可以先行磨銑，將魚頂以上不規則落物清除掉，再行處理。

（吉林油田公司松原采氣廠 ?松原 138000）